网络多播和实时通信技术
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前言

我们所处的时代是一个多媒体通信时代,人们已经能够使用手机或计算机通过网络双向视频连接跟亲戚、朋友和同事交流。种类越来越多的基于多媒体的服务正在或即将被应用到我们的家庭、学校和企事业单位。用户能够创建自己的多媒体资料,也可以交互式地选择和接收多媒体信息。

今天,IP网络已被人们看作主要的信息高速路,意识到未来的信息高速路将全面支持多媒体,目前电信、计算机、线缆和广播电视公司竞争激烈,它们都在参与建设能够实时传送视频和多媒体信息的高速路。近年来出现了许多示范性的视频点播和交互式电视系统,不少家庭已经能够接受点播影片、远程教育、电子报刊、交互式游戏和网上购物等服务。随着宽带接入和更高速率的广域网络的发展,可以得到这类服务的用户和工作单位将越来越多。

本书阐述开发多媒体网络及其应用的两个核心技术:多播和实时通信。

为了能够支持像视频点播和视频会议这样的多媒体应用,网络必须实施某种有效的多播机制。使用许多单播传送来仿真多播总是可能的,但这会引起主机上大量的处理负担和网络上太多的流量。我们所需要的多播机制是让源计算机一次发送的单个分组可以抵达用一个组地址标识的若干台目标主机,并被它们正确接收。显然,与单播相比,多播可减少发送方和网络的资源开销,也减少让所有目的地都接收到信息所需要的时间,从而可以更加有效地支持实时应用。

使用电路交换的公用电话网传送实时多媒体信息早已是相当成熟的技术,例如使用电话网络举行视频会议。使用电路交换的优点是经过压缩处理的多媒体信息在线路上的传输质量有保证,缺点是向电信公司租用电话线路的费用太高。因此人们希望能够利用分组交换IP网络以低廉的价格传送实时多媒体信息。

本书力图系统、深入地向读者介绍多播和实时通信的基本概念、原理、关键技术和开发标准。全书共分为10章。第1~3章讲述多播,内容包括局域网上的多播和任播,互联网多播及基于单播协议的扩展路由,以及独立于协议的多播和边界网关多播协议;第4章考察多媒体信息的编码和压缩技术;第5章阐述综合服务模型和资源预留机制;第6章讨论会话通告和实时传输协议;第7~9章分别讨论呼叫建立和控制技术,实时流播放控制和会话描述技术,以及媒体网关控制协议;第10章介绍了典型的实时多媒体应用。每一章都采用较为通俗易懂的描述和具有实际意义的例子及图表来说明相关理论、方法和协议。

本书是编者在中国科学院计算所和中国科学院大学多年从事计算机网络科研工作和研究生教学实践的基础上编写的。全书融原理、技术和标准为一体,注重介绍实用技术和培养学生的系统设计能力,以提高读者从事科学研究工作的水平和解决实际问题的能力为主要目标。另外,张卫军和鲁国相等人参与了本书的审校工作,在此表示感谢。

本书可供信息技术相关专业的本科高年级学生和研究生用作学习数据通信和计算机网络课程的参考书,也可用作相关领域的研究和应用开发人员研制相关产品的参考资料。

限于时间与水平,不当之处在所难免,欢迎广大读者批评指正。

编者

2015年10月

于中国科学院大学