多媒体通信技术 实验指导书

1、多媒体通信技术实验指导书实验一 视频压缩、传输实验名称：视频压缩、传输实验类型：验证性实验学时：2学时适用对象：通信工程，电子信息科学与技术一、实验目的1. 了解视频压缩及传输的基本原理；2. 掌握视频压缩及传输的基本方法。二、实验要求掌握MPEG编码原理及MPEG编码图像文件格式，掌握压缩编码的实现方法；理解局域网内视频数据传输方法。三、实验原理通过摄像机采集视频，然后任选一种仿真工具或编程语言，利用MPEG标准完成压缩编码；在局域网上实时传输，并在接收端正确接收。四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）计算机、摄像头、相应的视频处理软件、编程软件等。五、实验预习要求、实验条件、方法及步骤熟悉M

2、PEG压缩和视频传输的基本原理、基本方法及所需相应的软硬件工具。实验主要步骤如下：(1) 摄像头与计算机连接；(2) 然后利用视频采集软件(如，MiniVCap、HXCapVideoV33或通用摄像头采集软件等)录入50秒左右的视频；(3) 任选一种仿真工具(如，TMPEGenc、Canopus ProCoder等)或编程语言(Matlab软件)，采用MPEG2标准对所采集的视频文件进行压缩编码；(4) 分析与比较压缩前后数据的性能，了解MPEG编码图像文件格式；(5) 在局域网上传输MPEG视频文件，并在接收端正确接收；(6) 分析传输视频性能。六、思考题1. MPEG编码原理是什么？2.

3、视频传输的过程是什么？补充说明：(1) MPEG压缩的基本原理：MPEG压缩编码算法包括了帧内编码、帧间编码，DCT变换编码、自适应量化、熵编码和运动估计和运动补偿等一系列压缩方法。MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性：空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果能将这些冗余信息去除，只保留少量非相关信息进行传输，就可以大大节省传输频带。而接收机利用这些非相关信息，按照一定的解码算法，可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始图像。一个好的压缩编码方案就是能够最大限度地去除图像中的冗余信息。为了区分帧内、帧间编码，MPEG-2的编码图像被分为三类，分别称为

4、I帧，P帧和B帧。I帧图像采用帧内编码方式，即只利用了单帧图像内的空间相关性，而没有利用时间相关性。P帧和B帧图像采用帧间编码方式，即同时利用了空间和时间上的相关性。P帧图像只采用前向时间预测，可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧内编码的部分，即P帧中的每一个宏块可以是前向预测，也可以是帧内编码。B帧图像采用双向时间预测，可以大大提高压缩倍数。为更好地表示编码数据，MPEG-2用句法规定了一个层次性结构，它分为六层，自上到下分别是：图像序列层、图像组(GOP)、图像、宏块条、宏块、块。(2) 两种视频传输方式：TCP传输：TCP(传输控制协议)是一种面向连接的网络传输协议。支持多数

5、据流操作，提供流控和错误控制，乃至对乱序到达报文的重新排序，因此，TCP传输提供了可靠的数据传输服务。使用TCP传输的一般的过程：客户机向服务器发出连接的请求后，服务器接收到后，向客户机发出连接确认，实现连接后，双方进行数据传输。UDP传输：UDP(用户数据报协议)是一种无连接的网络传输协议。提供一种基本的低延时的称谓数据报的传输服务。不需要像TCP传输一样需预先建立一条连接。UDP无计时机制、流控或拥塞管理机制。丢失的数据不会重传。因此提供一种不可靠的应用数据传输服务。但在一个良好的网络环境下如局域网内，使用UDP传输数据还是比较可靠，且效率很高。实验二 流媒体传输实验名称：流媒体传输实验类

6、型：验证性实验学时：2学时适用对象：通信工程，电子信息科学与技术一、实验目的1. 了解流媒体概念；2. 理解流媒体的传输方式及传输过程。二、实验要求掌握流媒体概念、流媒体的传输方式及传输过程等，了解主流的流媒体实现方案，能使用现有软件建立视频服务器和客户端，并在局域网上播放视频文件。三、实验原理选择一段影音文件，建立视频服务器和客户端，在局域网上播放视频文件。四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）计算机、视频素材、流媒体工具软件等。五、实验预习要求、实验条件、方法及步骤应用相关的流媒体软件，建立视频服务器和客户端，在局域网上播放视频文件，进而熟悉流媒体概念，掌握流媒体的传输方式及传输过程。实验主

7、要步骤如下：(1) 获取一段流媒体格式的影音文件(如，FLV格式或F4V格式等)；也可从摄像头录入一段视频文件，然后再用视频转换软件把录入的视频转成流媒体格式；(2) 建立一个视频服务器，利用Flash Media Server搭建流媒体服务器(可采用美萍VOD点播系统软件)，服务器程序为Flash Media Server；(3) 在局域网上播放视频文件，流媒体协议为RTMP协议；(4) 客户端接收视频文件，客户机程序为Adobe Flash Player；(5) 分析流媒体传输的性能，理解流式传输中的缓存机制。图1是流媒体传输的实现框图，图2和图3分别是流媒体在远程教学和视频会议中的应用。

8、六、思考题 1. 什么是流媒体？2. 流媒体的传输过程是什么？3. 常见的流媒体的应用有哪些？ 图1 流媒体传输的实现图2 流媒体在远程教学中的应用图3 流媒体在视频会议中的应用实验三 多媒体视频会议系统实验名称：多媒体视频会议系统实验类型：综合性实验学时：2学时适用对象：通信工程，电子信息科学与技术一、实验目的通过让不同地点的人进行全方位的信息交流，包括听对方说话、看对方表情、聊天、共享白板和文件传送，实现真正意义上的多媒体通信，使学生对多媒体通信与传统意义通信的区别有足够的认识；并熟悉典型多媒体通信系统的构成、各部分功能和工作过程，体会视频会议系统的应用。二、实验要求了解并熟悉典型多媒体通

9、信系统的构成、各部分作用和工作过程，能够设计不同环境下的多媒体议系统。三、实验原理在局域网或广域网上进行两点、三点以及多点会议，进行语音、视频、聊天、文件传送等全方位信息的交流，观察和分析多点会议的控制方式。四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）多媒体视频会议系统的典型配置是：“多媒体通信终端+多媒体通信网”，其中多媒体通信终端构成为“多媒体计算机+摄像头+捕捉卡+话筒+耳机”等，多媒体通信网可以是计算机局域网、公用 网、IP网、综合业务数字网等。五、实验预习要求、实验条件、方法及步骤 1. 熟悉视频会议系统的构成，各部分的作用。2. 在局域网或广域网上进行两点会议，进行话音、视频、聊天、共享白板和文件传送等全方位的信息交流，体会点对点多媒体视频会议系统的功能。3. 在广域网上进行多点(3点)会议，进行话音、视频、聊天、共享白板和文件传送等全方位的信息交流，体会多点多媒体视频会议系统的功能，比较多点与点对点会议的异同；同时，观察和分析多点会议的控制方式(本实验为主席控制方式)。4. 观察win 98netmeeting 下点对点环境会议系统在双方配置不同时（如都有摄像头、耳机、话筒时，或一方有另一方无、甚至双方都没有这些设备时会议的不同效果。5. 比较win 98下netmeeting 环境会议系统与VCON H.323 会议系统的不同效果。本实验通信网