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第1章 引言 1

1．1 迎接知识经济的挑战 1

1．1．1 全球经济大变革——由工业经济走向知识经济 1

1．1．2 什么是知识经济 1

1．1．3 知识经济的特点 2

1．1．4 知识经济和创新工程 2

1．2 信息、信息革命和信息产业 2

1．2．1 信息（Information） 2

1．2．2 信息革命—数字化技术—数字化地球 3

1．2．3 信息产业和信息社会 4

1．3 信息产业遵循的三大定律 5

1．4 为什么要发展分布式多媒体系统 5

1．5 分布式多媒体系统 6

1．5．1 什么是多媒体系统 6

1．5．2 什么是分布式多媒体系统 6

1．5．3 分布式多媒体系统的特点 7

1．6 分布式多媒体系统的应用 8

1．7 技术发展趋势、展望和预测 8

1．7．1 应用发展的趋势 8

1．7．2 关键技术的分析和展望 10

1．7．3 未来技术发展的预测 11

1．8 本章小结 12

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 16

2．3．2 分布式计算机系统的特征 17

2．3．1 DCS的发展 17

2．3．3 分布式系统的结构模型 19

2．4 异构分布式计算机系统 19

2．4．1 异构性必然演化 20

2．4．2 不兼容问题 20

2．4．3 异构分布式系统的连接机制 21

2．4．4 数据共享 23

2．4．5 处理器共享 24

2．5 分布式系统设计和实现的关键技术 25

2．5．1 分布式系统的互连和通信技术 25

2．5．2 低层通信对进程通信的支持 32

2．5．3 分布式操作系统的进程通信 34

2．5．4 远程过程调用（RPC） 42

2．5．5 远程过程调用设计 47

2．5．6 远程过程调用的应用——NFS 54

2．5．7 消息传递和远程过程调用的对比和小结 56

2．6 DCS性能评价与结构相关的参数 57

2．7 本章小结 58

第3章 分布式计算环境（DCE） 60

3．1 为什么要DCE 60

3．2 DCE的发展 62

3．3 DCE的核心组成和优点 63

3．4 DCE的线程 63

3．4．1 进程和线程的概念 63

3．4．2 线程调度和同步 64

3．4．3 DCE的多线程机制、结构和实现 65

3．4．4 线程包及其原语 66

3．4．5 应用举例 67

3．5 远程过程调用RPC 68

3．6 目录服务 69

3．6．1 名字 70

3．6．2 信元目录服务 70

3．8 安全服务 71

3．7 时间服务 71

3．9 分布式文件系统（DFS） 72

3．10 本章小结 74

第4章 分布式对象技术 75

4．1 引言 75

4．2 分布式管理环境（DME）和分布式管理系统（DAS） 76

4．2．1 分布式管理环境（DME） 76

4．2．2 分布式管理系统（DAS） 77

4．3 通用对象请求代理结构（CORBA） 79

4．3．1 通用对象请求代理结构（CORBA）的发展 79

4．3．2 CORBA的基本概念与功能 81

4．3．3 CORBA的体系结构 82

4．3．4 CORBA的调用过程和请求服务 83

4．4 DCOM模型 84

4．5 DCOM与CORBA比较 86

4．5．1 CORBA 86

4．5．2 构件对象模型COM/DCOM 87

4．6 DCOM与CORBA的新发展 88

4．6．1 高可用性CORBA的研究 88

4．6．2 DCOM在Internet上的发展 90

4．6．3 NetMeeting COM构件对象 91

4．7 本章小结 92

第5章 分布式计算模型 94

5．1 分布式计算模型 94

5．1．1 分布式组织模型 94

5．1．2 分布式通信模型 95

5．1．3 分布式系统管理模型 96

5．2 分布式系统的三维模型 96

5．2．1 三维模型的层次结构 97

5．2．2 三维模型中各层次的共同问题 100

5．2．3 全局实现和优化问题 105

5．3 客户/服务器（Client/Server）模型 105

5．3．2 客户/服务器的基本概念和工作原理 106

5．3．3 编程实例 107

5．3．4 客户/服务器模型的实现 110

5．4 分布式多媒体客户/服务器模型 114

5．4．1 多媒体流在分布式环境中的特点以及客户/服务器的局限性 114

5．4．2 四种基于Agent的C/S模型的比较 115

5．4．3 分布式多媒体C/S模型的实现和应用 115

5．5 本章小结 117

第6章 数字化多媒体关键技术 119

6．1 数字信号处理和多媒体技术发展 119

6．1．1 多媒体的概念及其分类方法 119

6．1．2 模拟信号处理和数字信号处理 120

6．1．3 数字信号的优点 120

6．2 多媒体信息采集 120

6．2．1 音频和视频采集技术 121

6．2．2 视频数字化步骤 121

6．3 多媒体数据的压缩技术 123

6．2．3 视频图像编码过程 123

6．3．1 压缩的重要性 124

6．3．2 数据冗余的分类和可压缩性 124

6．3．3 压缩原理、方法及关键技术 125

6．4 多媒体数据存储技术 133

6．4．1 多媒体数据特征 133

6．4．2 存储介质 134

6．4．3 存储管理 134

6．4．4 存储组织和检索 135

6．5 多媒体同步技术 135

6．5．1 引言 135

6．5．2 多媒体流的同步方法 136

6．5．3 多媒体通信的同步法 137

6．6 多媒体实时性 138

6．7 本章小结 138

7．1．1 需求是强大的驱动力 140

7．1 为什么要研究和开发高速计算机网络 140

第7章 支持多媒体通信的高速网络技术 140

7．1．2 高性能计算机推动了高速网络的发展和应用 142

7．1．3 光纤通信技术使高速网络成为可行 142

7．2 高速网络发展的关键技术 143

7．2．1 高速网络传输技术 143

7．2．2 交换技术 145

7．2．3 虚拟网技术 152

7．2．4 网管技术 154

7．3 局域网、广域网技术的新发展 161

7．3．1 高速以太网 161

7．3．2 千兆位以太网（Gigabit Ethernet） 162

7．3．3 帧中继（Frame Relay，FR） 163

7．3．4 综合业务数字网（ISDN） 164

7．3．5 异步传送模式（ATM） 165

7．3．6 多协议标记交换标准（MPLS） 167

7．4．2 什么是光网络 168

7．4 光互联网络及新发展 168

7．4．1 引言 168

7．4．3 光互联网络的参考模型 169

7．4．4 光互联网技术及系统的组成 170

7．4．5 光网络的优越性 171

7．4．6 光纤互联网的未来 172

7．5 本章小结 173

第8章 多媒体通信技术及网络协议支持 174

8．1 多媒体通信技术的发展 174

8．2 多媒体通信的特点和对网络要求 175

8．2．1 多媒体网络通信的特点 175

8．2．2 多媒体通信对网络的要求 176

8．3 当前网络对多媒体通信的支持 178

8．3．1 计算机通信网 178

8．3．2 IP组播技术（Multicast） 181

8．4 支持多媒体通信的网络协议技术及其发展 184

8．4．1 现有网络协议的特点 185

8．4．2 支持多媒体通信的网络层协议IPv4～IPv6 186

8．4．3 资源预留协议RSVP（Resource Reservation Protocol） 189

8．4．4 实时传输协议RTP（Real-time transport Protocol） 194

8．5 本章小结 198

第9章 分布式多媒体流服务质量（QoS）保证 200

9．1 引言 200

9．2 什么是服务质量（QoS） 201

9．3 QoS的管理 203

9．3．1 QoS管理的基本功能 203

9．3．2 QoS管理实现原则和组成 204

9．3．3 分布式多媒体QoS管理实现的过程 206

9．4 Internet对服务质量的支持 207

9．4．1 IPv6对服务质量的支持 208

9．4．2 综合服务（IntServ）模型 209

9．4．3 区分服务（DiffServ）模型 210

9．5 区分服务（DiffServ）模型在Internet-2中的研究与发展 212

9．5．1 Internet2的发展 212

9．5．2 Internet2中的区分服务（DiffServ）模型 213

9．5．3 关于区分服务模型研究趋势的几点看法 218

9．6 本章小结 221

第10章 分布式多媒体资源管理 223

10．1 什么是操作系统 223

10．1．1 传统的操作系统（OS） 223

10．1．2 操作系统对多媒体的支持 224

10．1．3 实时问题 225

10．2 资源管理 226

10．2．1 资源 226

10．2．2 资源管理与QoS 226

10．2．3 基本QoS保证资源管理的原理 227

10．3 实现资源管理的逻辑结构 231

10．3．1 资源管理的结构 231

10．3．2 资源管理的工作过程 233

10．4 基于RTP的动态QoS控制和资源管理方法 235

10．5 多媒体流的资源管理 236

10．5．1 节 236

10．5．2 资源管理结构 237

10．5．3 资源分配 238

10．5．4 资源请求确认 238

10．5．5 多媒体流同步 239

10．6 本章小结 240

第11章 分布式多媒体调度算法 242

11．1 进程管理 242

11．1．1 传统操作系统的进程管理 242

11．1．2 分布式系统的调度问题 242

11．1．3 调度模型 243

11．2 实时系统调度算法概述 243

11．2．1 基于周期的调度 244

11．2．2 基于距离约束的调度 245

11．3 DMSr调度算法 248

11．3．1 调度算法 248

11．3．2 调度条件 251

11．3．3 举例 251

11．4 本章小结 253

第12章 分布式多媒体系统的应用 255

12．1 多媒体视频会议系统 255

12．1．1 视频会议的发展 256

12．1．2 视频会议的四个浪潮 256

12．1．3 视频会议的关键技术 257

12．1．4 多媒体视频会议系统的标准化 258

12．2 多媒体视频点播系统 259

12．2．1 视频点播系统的主要功能和特点 259

12．2．2 多媒体视频点播系统的组成 260

12．2．3 有线电视上的视频点播系统 263

12．3 远程教学、医疗和军事应用 265

12．2．4 Internet上的视频点播 265

12．3．1 远程教学系统 266

12．3．2 远程医疗系统 269

12．3．3 分布式多媒体在军事领域的应用 270

12．4 计算机支持协同工作（CSCW） 272

12．4．1 什么是CSCW 272

12．4．2 CSCW的分类 272

12．4．3 CSCW的研究目标和内容 273

12．4．4 CSCW系统的体系结构和实现 274

12．5 虚拟实现室 276

12．6 本章小结 279

第13章 应用实例——SBF摄编放分布式多媒体教学系统 281

13．1 SBF系统组成 281

13．2 多媒体通信平台 283

13．2．1 通信平台结构 283

13．2．2 银河JMC230 MPEG-Ⅰ动态图像实时压缩/回放卡 283

13．2．5 MPEG-Ⅰ系统流分解 284

13．2．3 Windows Socket通信建立 284

13．2．4 MPEG-Ⅰ视频流音频流捕捉 284

13．2．6 MPEG-Ⅰ视频流音频流播放 288

13．3 通信协议 288

13．4 课件服务器设计 289

13．4．1 Microsoft Windows Socket2的GQOS 289

13．4．2 QoS描述 292

13．4．3 服务器网络Agent 296

13．4．4 接纳控制 296

13．5 客户端设计 299

13．5．1 结构设计 300

13．5．2 客户网络Agent结构 302

13．6 用户API接口函数设计 305

13．7 本章小结 308

附录A 定理说明 309

附录B 参考文献 316