7.2 分布式多媒体系统中的同步在线视频

大家好

我们下面来介绍

分布式多媒体系统中的同步

那么如果信息的获取

处理和播放

都在一台多媒体计算机上的话

那么这一类的系统

我们把它叫做是单机系统

那么如果信息的提供和接收

是相出异地

需要通过网络

把发送和接收两端

连接起来的话

这样子的系统

我们一般把它叫做

是分布式的多媒体系统

分布式多媒体系统的结构

有很多种

图示中

给我们给出了

点到点 点到多点

然后以及多点到点

点到点之间的这样子的一个对应

那么还有多点到多点

也就是我们通常所说的

这样分组的陈述模式

分布式多媒体系统的结构

基本上包括这么多种

那么在多性元多性素的这样子的一种

多媒体系统传输模式下

就存在着媒体内的同步

媒体之间的同步

以及组同步

这样一系列

需要解决的这样一个问题

那么不同的传输起始时间

不同的网络传输延时

以及不同的播放时间

都会对同步产生一个破坏

比方说是

这个点到多点的这一类应用

那么在发端

同时向三个接收点传输数据

由于网络传输延时的不一样

那么第一第二第三这三个节点

它们收到数据的时间

可能不同

那么这个时候

我们在这三个节点上进行

多媒体播放的时候

就会出现时间的偏差

那么这样子就属于一种失布的状态

我们在有些应用中是希望

这个接收点

是同时能够进行媒体的播放

这样子才能够实现一种公平

影响多媒体同步的因素有很多

像传输的延时抖动

收发时钟的频率偏差

也就是收端和发端的时钟频率

是不一样的

那么不同的采集起始时间

或者说不同的延时时间

那么不同的播放的起始时间

以及我们在传输的过程中

可能会产生数据的丢失

那么传输网络会发生一些变化

那么这样一系列的因素

都会导致

多媒体同步的破坏

所以我们后面要有相应的技术

对于有可能产生的

多媒体同步的破坏

进行克服

我们来看一下

延迟抖动对多媒体同步的影响

在这张图中

从发端

发出的音频和视频信息

是严格的同步的

也就是说

无论是视频内部的同步

还是它跟音频之间的

对象之间的同步

那么在发端

都是严格具有相应的同步关系

但是这样两个实时媒体

经过网络的传输

到了接收端

我们会看到

视频媒体对象之间的

就是视频的

比方说是每一个帧

原来他是以一个固定的帧间隔

发送到网络

那么我们接收到的

这个逻辑数据单元之间的同步关系

我们看到已经被破坏了

而且音视频原来的

同步的这样子的一个关系

在接收端

也已经被破坏掉了

所以说

我们要有相应的技术

对这样子的一个

由于延时抖动所引起的

多媒体同步的破坏

要进行问题的解决

那么我们看

这样子的一个图示

在发端

按照一个固定的时间间隔

来发送Rtp的数据包

这个数据包经过网络的传输之后

我们在接收这一端

我们看到我们接收到的数据包

它这时间点是

已经没有固定的相对的关系了

那么如果我们要想

按照一种

这个跟发端相同的这样子的一种

媒体播放的质量

来还原它们之间同步关系的话

我们就要采用相应的技术

来把它进行一个同步的还原

我们看一下

收发时钟的频率偏移

那么在没有全局时钟的情况下

多媒体分布式的多媒体系统

它的信源和信速之间的时钟频率

可能存在着一个偏差

那么这个偏差呢就会导致

我们整个的接收端的

同步关系破坏

那么这种时钟的偏差

如果是一个固定的时钟偏差

也就是说是时钟的偏差

不是时钟频率的偏差的话

那么是对我们的同步

是不会产生影响的

那么这个时钟的偏差

我们指的是

某一个时刻

两个时钟显示的时间的差别

类似于比方说

是我们的中国的时间

跟美国的时间

它有一个固定的

12小时的一个时差

那么这样一个固定的

显示的这样一个时差

并不会影响

误码这样两个时区的时间的

这样子的一个应用

那么如果是收发两地的时钟频率

产生偏差

那么这个时钟频率

指的是我们收端和发端的计时

速度是有偏差的

那么这个时候的这个偏差

就会影响到我们的同步

我们来看一下这个图示

那么左边的这个图

展示的是

发端的时钟频率

比收端的

时钟频率高的

这样子的一个场景

那么图中从原点出发的这一条

斜线

它表示的是我们在发端

按照这样子的一个固定的时间间隔

来发送我们的数据包

那么数据包传输的延时是不等的

也就是说我们这水平的

带箭头的线代表的是不同的数据包

在网络上经历的传输延时

我们看到这个水平的带箭头的线

它的长度是不一样的

那么这个蓝色的阴影区域

表示的是我们接收端的一个存储区

这一条斜线

表示的是我们接收端播放

媒体数据的时钟频率

也就是说

接收端按照这样一个速度

来进行媒体数据的播放

由于接收端的时钟频率

要比发送端的时钟频率要低

也就是说

来的数据快

播放的数据慢

播放的速度慢

那么这样子就会造成

存储器溢出的这样一个问题

那么如果产生存储器溢出的话

那么一定会破坏我们的

多媒体的同步

那么右边这张图展示的是

发端的时钟频率

比收端的时钟频率低的这一类情况

那么我们会看到

由于发的数据慢

我们这儿播放的数据

播放的速度快

也就是说对于缓存器来说

进的数据慢

出的数据快

那么就有缓存区域空的

这样一个危险

我们看一下这条线的斜率非常大

那么如果产生了

缓存器

数据空的这样一个情况

那么同时我们知道

肯定是对同步有破坏的

那么刚才我们会看到

各种状况

对同步的影响

那么多媒体系统中的同步机制

一般是分布于

系统的各个部分

那么每一个部分

采取自己的同步措施

来分别保证自己的

同步关系不被破坏

那么具体多媒体同步机制

它实时同步的这些部分

都包括哪些

我们看一下

在采集多媒体数据

以及存储多媒体数据时

我们进行同步

从存储设备中

提取多媒体数据的时候

进行同步

那么从发送多媒体数据的时候

实现同步

多媒体数据在传输的过程中

进行同步

接收多媒体数据的时候

进行同步

还有各类

就是各类输出设备内部的同步

那么

包括我们列出来的6个方面

那么这6个方面中的345

对应的同步

就是我们所说的

多媒体通信中的同步

那也就是多媒体通讯中的一些

相对的同步机制

这也是我们后面要介绍的

主要的内容

那么我们在进行

多媒体同步实施的时候

一般是先进行流内的同步

然后再进行流间的同步

最后进行的是

连续媒体

和静态媒体之间的同步

也就是说

先保证流内同步

然后再进行流间的同步

那么最后完成的是

静态媒体

和连续媒体之间的同步

那么我们后面重点讨论的就是

连续媒体的流内同步

和流间同步技术

因为这是我们多媒体应用中

最容易遇到的同步问题