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第八章
因特网上的音频
/
视频服务
8-1
音频
/
视频数据和普通文件数据都有哪些主要区别？这
些区别对音频
/
视频数据在因特
网上传
送所用的协议有哪些影响？既然现有的电信网能够传送音频
/
视
频数据，并且能够保
证质量，为什么还要用因特网来传送音频
/
视频数据呢？
答：
区别
第一，多音频
/
视频数据信息的信息量往往很大，
<
/p>
第二，在传输音频
/
视频数据时，对时延
和时延抖动均有较高的要求。
影响
如果利用
TCP
协议对这些出错或丢失
的分组进行重传，那么时延就会大大增加。因此
实时数据的传输在传输层就应采用用户数
据报协议
UDP
而不使用
TCP
协议。
电信网的通信质量主要由通话双方端到端的时延和时延抖动以及通话分组的丢失率决
定。
这两个因素都是不确定的，
因而取决于当时网上的通信量，
有网络上的通信量非常大以
至于发生了网络拥塞，
< br>那么端到端的网络时延和时延抖动以及分组丢失率都会很高，
这就导
致电信网的通信质量下降。
8-2
端到端时延与时延抖动有什么区别？产生时延抖动的原
因时什么？为什么说在传送音
频
/
视频
数据时对时延和时延抖动都有较高的要求？
答：端到端的时延
是指按照固定长度打包进
IP
分组送入网络中进行传送；接收端
再从收到
的
IP
包中恢复出语音信号，
由解码器将其还原成模拟信号。时延抖动是指时延变化。数
据业务对时延抖动不敏感，所
以该指标没有出现在
Benchmarking
测试中。由于<
/p>
IP
上
多业务，包括语音、视频业务的出
现，该指标才有测试的必要性。
产生时延的原因
IP
数据包之间由于选择路由不同，
而不同路由间存在不同时延等因素，
导致同一
voip
的数据包之间会又不同的时延，
由此产生了时延抖动。
把传播时延选择的越大，就可以消除更
大的时延抖动，但所要分组经受的平均时延也
增大了，
而对某些
实时应用是很不利的。
如果传播时延太小，
那么消除时延抖动的
效果就较
差。因此播放时延必须折中考虑。
8-3
目前有哪几种方案改造因特
网使因特网能够适合于传送
/
音频视频数据？
< br>
答：
1.
大量使用光
缆，
是网络的时延和时延抖动减小，
使用具有大量高速缓存的高
数路
由器，在网上传送实时数据就不会有问题。
2.
将因特网改造为能够对端到端的带宽实现
预留，
从而根本改变因特网的协议栈—
从无连接的网络变为面向连接的网络。
3.
部分改动因特网的协议，也能够使多媒体
信息在因特网上的传输质量得到改进。
8-4
实时数据和等时数据是一样的意思吗？为什么说因特网
是不等时的？实时数据都有哪
些特点？试说播放延时的作用？
答：
实时数据和等时数据不是一样的意思。
模拟的音频
/
视频信号只有经过数字化以后才能在因特网上传送。就是对模拟信号
要
经过采样和模数转换为数字信号，
然后将一定数量的比特组组装成分组进行传送。
这些分
组在发送时的时间间隔时恒定的，但传统的因特网本身是非等时
的。这是因为在时延
IP
协
议的因特网
中，每一个分组是独立的传送，因而这些分组在到达接收端时就变成非等时的。
消除时延的抖动。
8-5
流式存储音频
/
视频，流式实况音频
/
视频
和交互式音频
/
视频都有何区别？
答：
流式存储音频
/
视频是边下载边播放，即在文件下载后不久就开始播放。
< br>
流式实况音频
/
视频是发送时
边录制边发送，
接受时也是能够连续播放。
接受方收到
的节目时间和节目中事件的发生时间可以认为是同时的。
交互式音频
/
视频是用户使用因特网和其他人进行交
互式通信。
8-6
媒体播放器和媒体服务器的功能是什么？请用例子说明。
媒体服务器为什么称为
流式服
务器？
答：
媒体播放器的主要功能是
：
管理用户界面，
解压缩，
消除时延抖
动和处理传输带来
的差错。
媒体服务器的主要功能是使用元文件的
URL
接入到媒体服务器，
请求下载浏览器所
请求的音频
/
视频文件，给出响应把该音频
/
< br>视频文件发送给媒体播放器。
8-7
实时流式协议
RTSP
的功能
是什么？为什么说它是个带外协议？
答：
RTSP
是
IETF
的
MMUSIC
工作
组开发的协议，功能是为了给流式过程增加更多的功能
而设计的协议。
< br>
RTSP
本身并不传送数据，
而仅仅是使媒体播放器能够控制多媒体的传送，
因此
RTSP
又称为外带协议。
8-08
狭义的
IP
电话和广义的
IP
电话都有哪些区别？
IP
电话都有哪几种连接方式？
答：狭义的
IP
电话就是指在网络上打电话。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（包括电话
.
视像等）甚至还包括即时传
信
IM
。
I
P
电话有
3
种连接方式分别为：
（
1
）
2
个
PC
机之间的通话。
（
2
）
PC
机到
固定用户之间的通
话。
（
3
）
2
个固定电话之间打
I
P
电话。
8-09 IP
电话的通话质量与那些因素有关？影响
IP
电话话音质量的主要因素有哪些？为什
么<
/p>
IP
电话的通话质量是不确定的？
答：
IP
电话的通话质量主要由两个因素决
定。一是通话双方端到端的时延和时延抖动，另
一个是话音分组的丢失率。影响
IP
电话话音质量主要因素有：语音编解码技术、包丢失以
及时延和时延抖动等。
若网络上的通信量非常大以致发生了网络拥堵，
那么端到端时延和时
延抖动以及分组丢失率都会很高，这就导致
IP
电话的通信质量下降。因此，一个用户使用
IP
电话的通信质量取决于当时其他的许多用户的行为。
8-10
为什么
< br>RTP
协议同时具有运输层和应用层的特点？
答：从开发者的角度看，
RTP
应当是应用层的
一部分。在应用程序的发送端，开发者必须编
写用
RTP
封装分组的程序代码，然后把
RTP
分组交给
UDP
套接字接口。在接受端，
RTP
分组
通过
UDP
套接字接口进入应用层后。
还要利用开发者编写的程序代码从分组中把应用数据块
提取出来。
然而
RTP
的名称又隐含地表示出它是一个运输层协议。
这样划分也是可以的，
应
为
RTP
封装了多媒体应用
的数据块，
并且由于
RTP
向多媒体应
用程序提供了服务
（如时间戳
和序号）
。因此可以吧
RTP
看成是在
UDP<
/p>
之上的一个运输层子层的协议。
8-11
RTP
协议能否提供应用分组的可靠传输？请说明理由。
答：不能。因为
RTP
为实时应用提供端到
端的运输，但不提供任何服务质量的保证。
RTP
是
一个协议框架因为它只包含了实时应用的一些共同功能。
RTP
并不对多媒体数据块做任何处
理而只是向应用层提供一些附加的信息，让应
用层知道应当如何进行处理。
8-12
在
RTP
< br>的分组中为什么要使用序号、时间戳和标记？
答：序
号占
16
位。对每一个发送出的
RTP
分组，其序号加
1.
在一次
RTP
会话开始时的初始
序号是随机选择的序号使
接收端能够发现丢失的分组，
同时也能够将失序的
RTP
分组重新按
序排列好。
时间戳反映了
RTP
分组中的数据的第一字节的采样时刻。
接
收端使用时间戳克准
确的知道应当在什么时间还原哪一个数据块，
从而消除时间的抖动。
时间戳还可用来使视频
应用中声音和图
像的同步。标记置
1
表示这个
RTP<
/p>
分组具有特殊意义。
8-13
RTCP
协议使用在什么场合？它们各有何主要特点？
答：
RTP
协议分别使用在：结束分组
BYE
表示关闭一个数据流；特定应
用分组
APP
时应用
程序能够定义新的
分组类型；接收端报告分组
RR
用来使接收端周期性地向所有的
点用多播
方式进行报告；发送端报告分组
SR
< br>用来使发送端周期性地向所有接收端用多播方式进行报
告；远点描述分组
SDES
给出会话中参加者的描述。
8-14
IP
电话的两个主要标准各有何特点？
解：
IP
电话的两个标准分别为：
ITU-T
定义的
H.323
协议和<
/p>
IETF
提出的绘画发起协议
SIP.
H.323
协议的特点：以已有的电
路交换电话网为基础，增加了
IP
电话的功能。
H.323
的指令沿用原有电话网的信令模式，与原有电话网的连接比较容易。
SIP
协
议的特点：
以英特网为基础，
将
IP<
/p>
电话视为英特网那个上的新应用。
SIP
使用了
HTTP
的许多首部、编码规则、差错码以及一些鉴别机
制。它比
H.323
具有更好的可扩缩性。
8-15
携带实时音频信号
的固定长度分组序列发送到因特网。每隔
10ms
发送一个分组
。前
10
个分组通过网络的时延分别为
45ms
，
50ms
，
53ms
，
46ms
，
30ms
，
40ms
，
46ms
，
49ms
，
55ms
和
51ms
。
（
1
）用图表示出这些分组发出时间和到达时间。
（
2
）若在接收端还原时的端到端时延为
75ms
，试求出每个分组经受的时延。
（
3
）画出接收端缓存中的分组数与时间的关系。
解：
（
1
）下图（
a
）的纵横坐
标表示这些分组的发出时间和到达时间
（
a
）分组发送时间和到达时间图
（
2
）每个分组经受的时延分别为：
30
，
25
，
22
，
29
，
455
，
35
，
29
，
26
，
20
和
24ms
（
3<
/p>
）接收端缓存中的分组数与时间的关系如下图（
b
）所示。
（
b
）接收端缓存中的分组数语时间关系图
8-16
话音信号的采样速率为
80
00HZ
，每隔
10ms
将已编码的话
音采样装配为话音分组。每
一个话音分组在发送之前要加上一个时间戳。假定时间戳是从
一个时钟得到的，该时钟每
隔△秒将计时器加
1.
试问能否将△取为
9ms
？如果行，请说明理由。如
果不行，你认为△
应取为多少？
解
：不能将△取为
9ms
，可以将△取为
5ms
8-17
在传送音频
/
视频数据时，接收端的缓存空间的上限由什么因素决定？实时数据
流的
数据率和时延抖动对缓存空间上限的确定有何影响？
解：
接收端的缓存空间的上限取决于还原播放时所容许的时延，
当还原播放时所用需的时延
已经确定时，
缓
存空间的上限与实时数据流的数据率成正比。
时延抖动越大，
缓
存空间也应
越大。
8-18
什么是服务质量
QoS
？为什么说“因特网根本没有服务质量可言”？
< br>解：
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。
因特网<
/p>
的网络本身提供的服务是不可靠的，
它不能保证服务质量。
实际上“尽最大努力交付”
的服
务就是没有质
量保证的服务，根本没有服务质量可言。
8-19
在讨论服务质量时，管制、调度、呼叫接纳表示什么意思？
<
/p>
解：管制：使某个数据流不影响其他正常数据流在网络中通过的一种机制。
调度：路由器的队列所采用的排队规则。
呼叫接纳：
数据流要事先声明它所需要的服务质量，
然后或者被准许进入网络，
或者被拒绝
进入网络。
8-20
试比较
先进先出（
FIFO
）排队、公平排队（
FQ
）和加权公平排队（
WFQ
）的
优缺点。
解：先进先出（
FIFO<
/p>
）排队的优点：实施简单；其缺点：不能区分时间敏感分组和一般数据
分组，并且对排在长分组的短分组也不公平。
公平排队（
FQ
）的优点：在高优先级队列中总
是有分组时，克服优先排队的局限，避免
了低优先级队列的分组长期得不到服务的现象出
现；
其缺点：
长分组得到的服务时间长，
而
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