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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-18

2.1.2 MPEG-217

2.1.3 MPEG-419

2.1.4 MPEG-721

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 2000286

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-VideoServer296

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