【计算机网络】第八章:Internet上的音频视频

各个章节的知识点总结传送门如下,欢迎自取:
【计算机网络】第一章:计算机网络概述https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103795715
【计算机网络】第二章:物理层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103802457
【计算机网络】第三章:数据链路层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103812828
【计算机网络】第四章:网络层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103812967
【计算机网络】第五章:传输层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103812974
【计算机网络】第六章:应用层 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103812980
【计算机网络】第七章:网络安全 https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103812986
【计算机网络】第八章:Internet上的音频视https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103813005
【计算机网络】第九章:无线网络https://blog.csdn.net/iwanderu/article/details/103813011

8.1 Internet上传输音频视频面临的问题

占用带宽高,要求网速恒定延迟低。而数据信息,对带宽要求低,网速不稳定,延迟高也没事。
(1)延迟:发送时延,传播时延,排队时延,处理时延(路由的路径选择),不过对于非交互式的音频视频的影响会小一些。
(2)带宽不稳定。需要在接收端设置缓存(看电影时可以弥补数据包没按顺序接收到的问题)。

8.2 Internet上提供的音频/视频服务的类型

(1)流式存储音频/视频——边下载边播放。
(节省客户端硬盘空间,不用下载;保护视频版权)
(2)流式实况音频/视频——边录制边发送。
(通过网络,现场直播)
(3)交互式音频/视频——实时交互式通信。
(流式:streaming)

8.3 流式实况音频/视频

在这里插入图片描述

8.4 IP电话

狭义的IP电话:IP网络上打点电话。“IP网络”指“使用IP协议的分组交换网”的简称。
广义的IP电话:不仅仅是电话通信,而且还可以是在IP网络上进行交互式多媒体实时通信(包括话音/视像等),甚至还包括即时传信IM(Instant Messaging)(QQ聊天/视频)。

8.4.1 IP电话网关的机中连接方法

在这里插入图片描述

8.4.2 IP电话的通话质量

由2个因素决定。
(1)通话双方端到端的时延和时延抖动。
(2)话音分组的丢失率。
但是这两个因素是不确定的,是取决于当时网络上的通信量。
经验证明,在电话交谈中,端到端的时延不应超过250ms,否则交谈者就能感受到不自然。

8.4.3 改进网络层“尽最大努力交付”的服务

注意,网络层的目的就是“尽最大努力交付”,他不关心数据包是什么,谁着急。但是音频/视频就应该优先级更高,所以需要改进网络层“尽最大努力交付”的服务(QoS)。
服务质量QoS是服务性能的总效果,此效果决定了一个用户对服务的满意程度。因此在最简单的意义上,有服务质量的服务就是能够满足用户的应用需求的服务。
服务质量可用若干基本的性能指标来描述,包括可用性,差错率,响应时间,吞吐量,分组丢失率,连接建立时间,故障检测和改正时间等。服务提供者可向其用户保证某一种等级的服务质量。

8.4.4 服务器如何实现优先传输音频/视频数据包

QoS的一些手段:
(1)基于标记的优先级确认
在这里插入图片描述
(H1->H3是实时音频通信,H2->H4是文件传输)
需要给不同性质的分组打上不同的”标记”。当H1和H2的分组进入R1时,R1应能识别实时数据分组,并使这些分组以高优先级进入输出队列,而仅在队列有多余空间时才准许低优先级的FTP数据分组进入。

(2)基于分类的优先级确认
在这里插入图片描述
应当使路由器增加分类(Classification)机制,即路由器根据某些准则(例如根据发送数据的地址)对输入分组进行分类,然后对不同类别的通信量给予不同的优先级。

(3)流量管制机制在这里插入图片描述
路由器应能对数据流进行通信量的管制(policing),使该数据流不影响其它正常数据流在网络中通过。例如可将H1的数据率限定为1Mb/s。R1不停地监视H1的数据率。只要其数据率超过规定的1Mb/s,R1就将其中的某些分组丢弃。

(4)调度机制
在这里插入图片描述
应在路由器中再增加调度(scheduling)机制。利用调度功能给实时音频分配1.0Mb/s的带宽,给文教传送分配0.5Mb/s的带宽(相当于在带宽为1.5Mb/s的链路中划分出两个逻辑链路),因而对这两种应用都有相应的服务质量保证。

(5)呼叫接纳
在这里插入图片描述
总数据率已经超过1.5Mb/s链路的带宽。比较合理的做法是让一个数据流通过1.5Mb/s的链路,而组织另一个数据流的通过。这就需要呼叫接纳(call admission)机制。数据流要预先声明所需的服务质量,然后要么被准许进入网络,要么被拒绝进入。

参考文献
https://www.bilibili.com/video/av9876107?p=7

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