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第1章 引言 1

1.1 为什么要发展分布式多媒体计算机系统 1

1.2 分布式多媒体计算机系统 2

1.2.1 什么是多媒体系统 2

1.2.2 什么是分布式多媒体计算机系统 2

1.2.3 分布式多媒体计算机系统的特点 3

1.3 分布式多媒体计算机系统的研究内容 4

1.4 分布式多媒体计算机系统的应用 8

1.5 技术发展趋势、展望和预测 8

1.5.1 应用发展的趋势 8

1.5.2 关键技术的分析和展望 10

1.5.3 未来技术发展的预测 11

1.6 本章小结 13

思考题 13

第2章 分布式计算机系统 14

2.1 20世纪90年代的变迁——由集中式走向分布式 14

2.1.1 分布式计算机的崛起 14

2.1.2 分布式计算机系统的潜在优势 15

2.2 为什么要研究和开发分布式系统 16

2.2.1 应用是发展分布式计算机系统的强大动力 16

2.2.2 应用环境分散的信息系统的第三次浪潮 16

2.2.3 新一代信息系统 16

2.3 什么是分布式计算机系统 17

2.3.1 DCS的发展 17

2.3.2 分布式计算机系统的特征 17

2.4 分布式系统的结构 19

2.4.1 分布式系统的硬件 19

2.4.2 分布式系统的结构模型 20

2.4.3 分布式系统的软件 21

2.4.4 客户机／服务器模型 30

2.5 异构型分布式计算机系统 31

2.5.1 异构性必然演化 32

2.5.2 不兼容问题 32

2.5.3 异构型分布式系统的连接机制 33

2.5.4 数据共享 35

2.5.5 处理器共享 36

2.6 分布式系统的互连和通信技术 37

2.6.1 数据通信协议 37

2.6.2 低层通信对进程通信的支持 41

2.6.3 消息传递 42

2.7 远程过程调用（RPC） 51

2.7.1 远程过程调用的特点 52

2.7.2 RPC的工作原理 53

2.7.3 扩展的RPC模型 54

2.7.4 客户机／服务器的联编 57

2.7.5 远程过程调用设计举例 58

2.7.6 远程过程调用的应用——NFS 65

2.7.7 消息传递和远程过程调用的对比和进程通信小结 67

2.8 远程方法调用（RMI） 69

2.8.1 分布式对象 69

2.8.2 将客户机绑定到对象 71

2.8.3 静态远程方法调用与动态远程方法调用 72

2.8.4 参数传递 73

2.9 DCS性能评价与结构相关的参数 74

2.10 本章小结 74

思考题 75

第3章 分布式计算环境（DCE） 76

3.1 为什么需要DCE 76

3.2 DCE的发展 78

3.3 DCE的核心组成和优点 79

3.4 DCE的线程 80

3.4.1 进程和线程 80

3.4.2 线程调度和同步方式 81

3.4.3 DCE的多线程机制、结构和实现 82

3.4.4 线程包及其原语 83

3.4.5 应用举例 84

3.5 远程过程调用（RPC） 85

3.5.1 DCE RPC的目标 85

3.5.2 编写客户机程序和服务器程序 86

3.5.3 将客户机绑定到服务器 87

3.5.4 执行RPC 88

3.6 目录服务 88

3.6.1 名字 89

3.6.2 信元目录服务 89

3.7 时间服务 90

3.8 安全服务 91

3.9 分布式文件系统（DFS） 92

3.10 本章小结 93

思考题 94

第4章 分布式对象技术 95

4.1 引言 95

4.2 通用对象请求代理结构（CORBA） 96

4.2.1 CORBA的发展 96

4.2.2 CORBA的基本概念与功能 98

4.2.3 CORBA的体系结构 99

4.2.4 CORBA的调用过程和请求服务 101

4.2.5 对象引用 103

4.2.6 CORBA的服务 104

4.3 DCOM（分布式构件对象模型） 106

4.3.1 COM（构件对象模型）与DCOM 106

4.3.2 DCOM的概念 106

4.3.3 DCOM的结构 107

4.3.4 DCOM与CORBA的比较 109

4.4 DCOM与CORBA的新发展 110

4.4.1 高可用性CORBA的研究 110

4.4.2 DCOM在Internet上的发展 111

4.4.3 NetMeeting COM构件对象 113

4.5 J2EE：基于Java的分布式系统环境 114

4.5.1 概述 114

4.5.2 J2EE的基本架构 115

4.5.3 EJB 116

4.5.4 远程方法调用（RMI） 116

4.5.5 J2EE的分布式服务 117

4.6 本章小结 118

思考题 118

第5章 分布式计算模型 120

5.1 分布式计算模型 120

5.1.1 分布式组织模型 120

5.1.2 分布式通信模型 121

5.1.3 分布式系统管理模型 122

5.2 分布式系统的三维模型 122

5.2.1 三维模型的层次结构 123

5.2.2 三维模型中各层次的共性问题 126

5.2.3 全局实现和优化问题 131

5.3 客户机／服务器（Client/Server）模型 131

5.3.1 什么是客户机／服务器 132

5.3.2 客户机／服务器的基本概念和工作原理 132

5.3.3 编程实例 133

5.3.4 客户机／服务器模型的实现 136

5.4 分布式多媒体客户机／服务器模型 141

5.4.1 多媒体流在分布式环境中的特点以及客户机／服务器的局限性 141

5.4.2 四种基于代理的客户机／服务器模型的比较 142

5.4.3 分布式多媒体客户机／服务器模型的实现和应用 142

5.5 分布式管理环境（DME）和分布式管理系统（DAS） 144

5.5.1 分布式管理环境（DME） 144

5.5.2 分布式管理系统（DAS） 146

5.6 本章小结 147

思考题 148

第6章 多媒体数字化关键技术 149

6.1 数字信号处理和多媒体技术发展 149

6.1.1 多媒体的概念及其分类方法 149

6.1.2 模拟信号处理和数字信号处理 150

6.1.3 数字信号的优点 150

6.2 多媒体信息采集 150

6.2.1 音频和视频采集技术 151

6.2.2 视频数字化步骤 151

6.3 多媒体数据压缩技术 153

6.3.1 压缩的重要性 153

6.3.2 多媒体数据的可压缩性 154

6.3.3 压缩编码的评价与分类 155

6.3.4 多媒体压缩标准 156

6.4 多媒体数据存储技术 166

6.4.1 多媒体数据存储的问题 166

6.4.2 存储介质 167

6.4.3 存储管理 169

6.4.4 磁盘访问与存储组织策略 170

6.5 多媒体同步技术 175

6.5.1 同步规范的定义 175

6.5.2 同步规范的传送 178

6.5.3 同步机制 179

6.6 本章小结 183

思考题 184

第7章 支持多媒体通信的高速网络技术 185

7.1 为什么要研究和开发高速计算机网络 185

7.1.1 需求是强大的驱动力 185

7.1.2 高性能计算机推动了高速网络的发展和应用 187

7.1.3 光纤通信技术使高速网络成为可行 187

7.2 高速网络发展的关键技术 188

7.2.1 高速网络传输技术 188

7.2.2 交换技术 190

7.2.3 虚拟网技术 197

7.2.4 网管技术 200

7.3 局域网、广域网技术的新发展 207

7.3.1 高速以太网 207

7.3.2 千兆位以太网（Gigabit Ethernet） 208

7.3.3 帧中继（Frame Relay,FR） 209

7.3.4 综合业务数字网（ISDN） 210

7.3.5 异步传送模式（ATM） 211

7.3.6 多协议标记交换标准（MPLS） 213

7.4 光互联网及最新发展 214

7.4.1 引言 215

7.4.2 什么是光网络 215

7.4.3 光互联网的参考模型 215

7.4.4 光互联网技术及系统的组成 217

7.4.5 光网络的优越性 218

7.4.6 光纤互联网的未来 219

7.5 本章小结 219

思考题 219

第8章 多媒体通信技术及网络协议支持 221

8.1 多媒体通信技术的发展 221

8.2 多媒体通信的特点和对网络的要求 223

8.2.1 多媒体通信的特点 223

8.2.2 多媒体通信对网络的要求 224

8.3 当前网络对多媒体通信的支持 225

8.3.1 计算机通信网 225

8.3.2 IP组播技术（Multicast） 229

8.4 支持多媒体通信的网络协议技术及其发展 232

8.4.1 现有网络协议的特点 233

8.4.2 支持多媒体通信的网络层协议IPv4～IPv6 235

8.4.3 资源预留协议（RSVP） 238

8.4.4 实时传输协议（RTP） 243

8.5 本章小结 247

思考题 248

第9章 分布式多媒体流服务质量保证 249

9.1 引言 249

9.2 什么是服务质量（QoS） 250

9.3 QoS管理 254

9.3.1 QoS管理的基本功能与实现原则 254

9.3.2 分布式多媒体QoS管理控制机制 255

9.3.3 分布式多媒体QoS管理的实现过程 257

9.4 Internet对服务质量的支持 259

9.4.1 IPv6对服务质量的支持 259

9.4.2 综合服务（IntServ）模型 260

9.4.3 区分服务（DiffServ）模型 261

9.5 区分服务（DiffServ）模型在Internet2中的研究与发展 263

9.5.1 Internet2的发展 263

9.5.2 Internet2中的区分服务（DiffServ）模型 265

9.5.3 区分服务模型的研究趋势 270

9.6 本章小结 273

思考题 273

第10章 分布式多媒体的资源管理 275

10.1 什么是操作系统 275

10.1.1 传统的操作系统 275

10.1.2 操作系统对多媒体的支持 276

10.1.3 实时问题 278

10.2 资源管理 278

10.2.1 资源 278

10.2.2 资源管理与QoS 278

10.3 实现资源管理的逻辑结构 279

10.3.1 资源管理的结构 279

10.3.2 资源管理的工作过程 280

10.4 基于RTP的动态QoS控制和资源管理方法 282

10.5 多媒体流的资源管理 284

10.5.1 节 284

10.5.2 资源管理结构 285

10.5.3 资源分配 285

10.5.4 资源请求确认 286

10.5.5 多媒体流同步 287

10.6 多媒体代理服务器及缓存技术 288

10.6.1 多媒体代理服务器的功能 288

10.6.2 Internet多媒体代理服务器 289

10.6.3 无线多媒体代理服务器 290

10.6.4 多媒体代理服务器的体系结构 290

10.6.5 缓存替换算法 292

10.7 本章小结 293

思考题 294

第11章 分布式多媒体调度算法 295

11.1 进程管理 295

11.1.1 传统操作系统的进程管理 295

11.1.2 分布式系统的调度问题 295

11.1.3 调度模型 296

11.2 多媒体系统的进程调度算法 296

11.2.1 基于周期的调度 297

11.2.2 基于距离约束的调度 299

11.3 分布式多媒体进程调度算法（DMSr） 302

11.3.1 调度算法 302

11.3.2 调度条件 304

11.3.3 举例 305

11.4 流媒体调度技术 306

11.4.1 多媒体流的静态调度算法 307

11.4.2 多媒体流的动态调度算法 307

11.4.3 补丁算法 308

11.5 本章小结 310

思考题 311

第12章 分布式多媒体计算机系统的应用 312

12.1 多媒体视频会议系统 312

12.1.1 视频会议的发展 313

12.1.2 视频会议的四个浪潮 313

12.1.3 视频会议的关键技术 314

12.1.4 多媒体视频会议系统的标准化 315

12.2 多媒体视频点播系统 316

12.2.1 视频点播系统的主要功能和特点 316

12.2.2 多媒体视频点播系统的组成 317

12.2.3 有线电视的视频点播系统 321

12.2.4 流媒体技术与Internet上的视频点播 322

12.3 远程教学、医疗和军事应用 325

12.3.1 远程教学系统 325

12.3.2 远程医疗系统 329

12.3.3 分布式多媒体在军事领域的应用 329

12.4 计算机支持协同工作（CSCW） 331

12.4.1 什么是CSCW 332

12.4.2 CSCW的分类 332

12.4.3 CSCW的研究目标和内容 333

12.4.4 CSCW系统的结构和实现 334

12.5 虚拟实验室 336

12.6 本章小结 340

思考题 340

第13章 应用实例——SBF（摄编放分布式多媒体教学）系统 341

13.1 SBF系统的组成 341

13.2 多媒体通信平台 343

13.2.1 多媒体通信平台的结构 343

13.2.2 银河JMC230 MPEG-1动态图像实时压缩／回放卡 344

13.2.3 Windows Socket通信建立 344

13.2.4 MPEG-1视频流、音频流捕捉 344

13.2.5 MPEG-1系统流分解 345

13.2.6 MPEG-1视频流、音频流播放 347

13.3 通信协议 348

13.4 课件服务器设计 350

13.4.1 Microsoft Windows Socket2的GQOS 350

13.4.2 QoS描述 352

13.4.3 服务器网络Agent 355

13.4.4 接纳控制 358

13.5 客户端设计 358

13.5.1 结构设计 359

13.5.2 客户网络Agent结构 360

13.6 用户API接口函数设计 363

13.7 本章小结 365

思考题 366

参考文献 367