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第1章 流媒体技术概述 1

1.1 流媒体的发展现状 1

1.2 流媒体研究面临的挑战 4

第2章 适应流式应用的多媒体编解码技术 8

2.1 MPEG标准 8

2.1.1 MPEG-1 8

2.1.2 MPEG-2 17

2.1.3 MPEG-4 19

2.1.4 MPEG-7 21

2.2 传统视频编码在传输中的应用 24

2.2.1 最小传输(minimum transmission) 24

2.2.2 自适应编码(adaptive encoding) 24

2.2.3 代码转换 25

2.2.4 码流切换(bit stream switching) 25

2.2.5 分层可扩展性编码(layered scalable coding) 26

2.3 适合网络传输的编码方案 29

2.3.1 精细的可扩展性编码(fine granular scalable coding) 31

2.3.2 渐进的精细可扩展性编码(progressive FGS coding) 36

2.3.3 精细的空域可扩展性视频编码(fine granular spatially scalable,FGSS) 37

第3章 流媒体的基础网络协议 42

3.1 IPv6协议 42

3.1.1 Internet与TCP/IP协议族 42

3.1.2 Internet现存的问题 43

3.1.3 IPv6的技术规范 46

3.1.4 IPv4向IPv6的过渡 49

3.1.5 IPv6与移动通信技术之间的关系 50

3.2 组播 51

3.2.1 单播、组播和广播 51

3.2.2 IP组播的发展历史 54

3.2.3 IP组播的技术规范 55

3.2.4 IP组播的应用编程 56

3.2.5 IP组播存在的问题与发展 59

第4章 流媒体的网络传输与控制协议 61

4.1 流媒体的网络传输特征 61

4.2 RTP/RTCP协议族 65

4.2.1 RTP/RTCP简介 65

4.2.2 RTP协议 65

4.2.3 RTP协议的数据格式 66

4.2.4 RTCP协议 68

4.2.5 RTP/RTCP协议对流媒体的支持 69

4.2.6 基于RTP的MPEG-1媒体流化 72

4.2.7 基于RTP的MPEG-1视频流与音频流封装 74

4.3 RSVP协议 75

4.3.1 RSVP的设计目标 75

4.3.2 RSVP的特征 76

4.3.3 RSVP实例 79

4.4 RTSP协议 82

第5章 流媒体的调度技术 83

5.1 多媒体流调度算法的研究现状 83

5.1.1 多媒体流的静态调度算法 84

5.1.2 多媒体流的动态调度算法 84

5.1.3 传统流调度算法的问题 86

5.2 对补丁算法的理论分析 87

5.2.1 补丁算法 87

5.2.2 单节目情况下的理论分析 90

5.2.3 多节目情况下的理论分析 92

5.3 周期补丁算法 94

5.3.1 补丁算法的缺陷 94

5.3.2 周期补丁算法 95

5.3.3 对周期补丁算法的分析 97

5.3.4 周期补丁算法性能 98

5.4 选择性周期补丁算法 101

5.4.1 补丁算法与周期补丁算法的统一 101

5.4.2 影响系统性能的各种参数 101

5.4.3 选择性周期补丁算法 103

5.4.4 选择性周期补丁算法性能 105

5.5 补丁优先算法 106

5.5.1 补丁流优先调度策略(补丁优先) 107

5.5.2 补丁优先性能分析 110

5.6 流调度算法的系统模型 113

5.6.1 数学模型 113

5.6.2 算法仿真平台 115

第6章 多媒体代理服务器及缓存技术 117

6.1 多媒体代理服务器研究现状 117

6.1.1 多媒体代理服务器的功能 117

6.1.2 传统Internet代理服务器及缓存 119

6.1.3 Internet多媒体代理服务器 120

6.1.4 无线多媒体代理服务器 121

6.2 兼容无线和Internet的多媒体代理服务器体系结构 122

6.2.1 多媒体代理服务器的体系结构 122

6.2.2 计算缓存 125

6.2.3 基于增益模型的缓存替换算法 127

6.2.4 多服务器模型下的服务器选择算法及缓存替换算法 134

6.2.5 实验结果 138

6.3 蜂窝无线环境下多媒体代理服务器的协作 146

6.3.1 无线环境下多媒体代理服务器的问题 146

6.3.2 MobileCache系统 147

6.3.3 MobileCache的缓存管理 150

6.3.4 O-CHGA算法(offline climbing-hill genetic algorithm) 155

6.3.5 MobileCache的系统性能 158

第7章 流媒体的拥塞控制技术 162

7.1 拥塞控制 162

7.1.1 TCP和TCP友好 163

7.1.2 模型化TCP吞吐量 163

7.1.3 TCP友好 164

7.2 拥塞控制策略的分类 165

7.2.1 基于窗口vs.基于速率 165

7.2.2 单播vs.组播 165

7.2.3 单速率vs.多速率 166

7.2.4 端到端vs.路由器支持 166

7.3 单播拥塞控制 168

7.3.1 基于速率的方法 168

7.3.2 基于窗口的方法 170

7.4 组播拥塞控制协议 171

7.4.1 基于速率的方法 171

7.4.2 基于窗口的方法 178

7.5 协议评估 181

第8章 VoD与视频服务器 183

8.1 VoD与视频服务器系统 183

8.1.1 研究背景与系统介绍 184

8.1.2 视频服务器的体系结构 189

8.1.3 典型的视频服务器 196

8.1.4 视频服务器研究的关键问题 202

8.2 视频服务器的模型分析 207

8.2.1 点播请求到达时间 208

8.2.2 节目访问频率 210

8.2.3 媒体点播系统的排队模型 211

8.3 视频服务器的性能分析 214

8.3.1 视频服务器硬件的瓶颈分析 214

8.3.2 视频服务器的硬盘系统的分类与比较 217

8.3.3 RAID磁盘 218

8.3.4 采用RAID结构的分布式媒体点播系统 219

8.3.5 磁盘访问算法 220

8.3.6 视频泵磁盘子系统性能分析 225

8.3.7 视频泵网络子系统性能分析 236

8.3.8 视频服务器的多任务模型 246

第9章 视频服务器的存储与调度 254

9.1 磁盘缓存策略研究 254

9.1.1 研究背景 254

9.1.2 系统描述 255

9.1.3 定码率(CBR)视频间隔缓存算法 257

9.1.4 变码率(VBR)视频间隔缓存算法 258

9.1.5 系统仿真和结果 263

9.2 分组存储策略 266

9.2.1 媒体数据的分组存储 267

9.2.2 媒体流的自相似性 269

9.2.3 I-IPS分组存储算法 270

9.2.4 I-IPS分组的存储算法的评价 272

第10章 分布式层次结构视频服务器的设计与实现 274

10.1 分布式媒体点播系统的设计目标 274

10.1.1 性能和效率 274

10.1.2 规模可变能力 275

10.1.3 可维护性 276

10.1.4 安全性 276

10.1.5 可靠性及其测试 277

10.2 分布式媒体点播系统的设计约束 277

10.2.1 平台 278

10.2.2 资源竞争 278

10.3 分布式系统的分类和比较 279

10.3.1 传统的(两层)客户/服务器模型 279

10.3.2 三层(n层)客户/服务器模型 280

10.3.3 两层和三层模型的比较 282

10.3.4 设计分布式媒体点播系统 284

10.4 中央型视频服务器系统VoD 2000 286

10.4.1 VoD 2000的软件结构 287

10.4.2 VoD 2000的硬件结构 289

10.4.3 VoD 2000的主要算法介绍 290

10.4.4 VoD 2000的主要功能 295

10.5 分布式层次结构视频服务器系统TH-VideoServer 296

10.5.1 管理服务器设计 298

10.5.2 媒体服务器设计 301

10.5.3 客户端设计 306

参考文献 308