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第1章 引言1

1．1 迎接知识经济的挑战1

1．1．1 全球经济大变革——由工业经济走向知识经济1

1．1．2 什么是知识经济1

1．1．3 知识经济的特点2

1．1．4 知识经济和创新工程2

1．2 信息、信息革命和信息产业2

1．2．1 信息（Information）2

1．2．2 信息革命—数字化技术—数字化地球3

1．2．3 信息产业和信息社会4

1．3 信息产业遵循的三大定律5

1．4 为什么要发展分布式多媒体系统5

1．5 分布式多媒体系统6

1．5．1 什么是多媒体系统6

1．5．2 什么是分布式多媒体系统6

1．5．3 分布式多媒体系统的特点7

1．6 分布式多媒体系统的应用8

1．7 技术发展趋势、展望和预测8

1．7．1 应用发展的趋势8

1．7．2 关键技术的分析和展望10

1．7．3 未来技术发展的预测11

1．8 本章小结12

第2章 分布式计算机系统14

2．1 20世纪90年代的变迁——由集中式走向分布式14

2．1．1 分布式计算机的崛起14

2．1．2 分布式计算机系统的潜在优势15

2．2 为什么要研究和开发分布式系统16

2．2．1 应用是发展分布式计算机系统的强大动力16

2．2．2 应用环境分散的信息系统第三次浪潮16

2．2．3 新一代信息系统16

2．3 什么是分布式计算机系统16

2．3．2 分布式计算机系统的特征17

2．3．1 DCS的发展17

2．3．3 分布式系统的结构模型19

2．4 异构分布式计算机系统19

2．4．1 异构性必然演化20

2．4．2 不兼容问题20

2．4．3 异构分布式系统的连接机制21

2．4．4 数据共享23

2．4．5 处理器共享24

2．5 分布式系统设计和实现的关键技术25

2．5．1 分布式系统的互连和通信技术25

2．5．2 低层通信对进程通信的支持32

2．5．3 分布式操作系统的进程通信34

2．5．4 远程过程调用（RPC）42

2．5．5 远程过程调用设计47

2．5．6 远程过程调用的应用——NFS54

2．5．7 消息传递和远程过程调用的对比和小结56

2．6 DCS性能评价与结构相关的参数57

2．7 本章小结58

第3章 分布式计算环境（DCE）60

3．1 为什么要DCE60

3．2 DCE的发展62

3．3 DCE的核心组成和优点63

3．4 DCE的线程63

3．4．1 进程和线程的概念63

3．4．2 线程调度和同步64

3．4．3 DCE的多线程机制、结构和实现65

3．4．4 线程包及其原语66

3．4．5 应用举例67

3．5 远程过程调用RPC68

3．6 目录服务69

3．6．1 名字70

3．6．2 信元目录服务70

3．8 安全服务71

3．7 时间服务71

3．9 分布式文件系统（DFS）72

3．10 本章小结74

第4章 分布式对象技术75

4．1 引言75

4．2 分布式管理环境（DME）和分布式管理系统（DAS）76

4．2．1 分布式管理环境（DME）76

4．2．2 分布式管理系统（DAS）77

4．3 通用对象请求代理结构（CORBA）79

4．3．1 通用对象请求代理结构（CORBA）的发展79

4．3．2 CORBA的基本概念与功能81

4．3．3 CORBA的体系结构82

4．3．4 CORBA的调用过程和请求服务83

4．4 DCOM模型84

4．5 DCOM与CORBA比较86

4．5．1 CORBA86

4．5．2 构件对象模型COM/DCOM87

4．6 DCOM与CORBA的新发展88

4．6．1 高可用性CORBA的研究88

4．6．2 DCOM在Internet上的发展90

4．6．3 NetMeeting COM构件对象91

4．7 本章小结92

第5章 分布式计算模型94

5．1 分布式计算模型94

5．1．1 分布式组织模型94

5．1．2 分布式通信模型95

5．1．3 分布式系统管理模型96

5．2 分布式系统的三维模型96

5．2．1 三维模型的层次结构97

5．2．2 三维模型中各层次的共同问题100

5．2．3 全局实现和优化问题105

5．3 客户/服务器（Client/Server）模型105

5．3．2 客户/服务器的基本概念和工作原理106

5．3．3 编程实例107

5．3．4 客户/服务器模型的实现110

5．4 分布式多媒体客户/服务器模型114

5．4．1 多媒体流在分布式环境中的特点以及客户/服务器的局限性114

5．4．2 四种基于Agent的C/S模型的比较115

5．4．3 分布式多媒体C/S模型的实现和应用115

5．5 本章小结117

第6章 数字化多媒体关键技术119

6．1 数字信号处理和多媒体技术发展119

6．1．1 多媒体的概念及其分类方法119

6．1．2 模拟信号处理和数字信号处理120

6．1．3 数字信号的优点120

6．2 多媒体信息采集120

6．2．1 音频和视频采集技术121

6．2．2 视频数字化步骤121

6．3 多媒体数据的压缩技术123

6．2．3 视频图像编码过程123

6．3．1 压缩的重要性124

6．3．2 数据冗余的分类和可压缩性124

6．3．3 压缩原理、方法及关键技术125

6．4 多媒体数据存储技术133

6．4．1 多媒体数据特征133

6．4．2 存储介质134

6．4．3 存储管理134

6．4．4 存储组织和检索135

6．5 多媒体同步技术135

6．5．1 引言135

6．5．2 多媒体流的同步方法136

6．5．3 多媒体通信的同步法137

6．6 多媒体实时性138

6．7 本章小结138

7．1．1 需求是强大的驱动力140

7．1 为什么要研究和开发高速计算机网络140

第7章 支持多媒体通信的高速网络技术140

7．1．2 高性能计算机推动了高速网络的发展和应用142

7．1．3 光纤通信技术使高速网络成为可行142

7．2 高速网络发展的关键技术143

7．2．1 高速网络传输技术143

7．2．2 交换技术145

7．2．3 虚拟网技术152

7．2．4 网管技术154

7．3 局域网、广域网技术的新发展161

7．3．1 高速以太网161

7．3．2 千兆位以太网（Gigabit Ethernet）162

7．3．3 帧中继（Frame Relay，FR）163

7．3．4 综合业务数字网（ISDN）164

7．3．5 异步传送模式（ATM）165

7．3．6 多协议标记交换标准（MPLS）167

7．4．2 什么是光网络168

7．4 光互联网络及新发展168

7．4．1 引言168

7．4．3 光互联网络的参考模型169

7．4．4 光互联网技术及系统的组成170

7．4．5 光网络的优越性171

7．4．6 光纤互联网的未来172

7．5 本章小结173

第8章 多媒体通信技术及网络协议支持174

8．1 多媒体通信技术的发展174

8．2 多媒体通信的特点和对网络要求175

8．2．1 多媒体网络通信的特点175

8．2．2 多媒体通信对网络的要求176

8．3 当前网络对多媒体通信的支持178

8．3．1 计算机通信网178

8．3．2 IP组播技术（Multicast）181

8．4 支持多媒体通信的网络协议技术及其发展184

8．4．1 现有网络协议的特点185

8．4．2 支持多媒体通信的网络层协议IPv4～IPv6186

8．4．3 资源预留协议RSVP（Resource Reservation Protocol）189

8．4．4 实时传输协议RTP（Real-time transport Protocol）194

8．5 本章小结198

第9章 分布式多媒体流服务质量（QoS）保证200

9．1 引言200

9．2 什么是服务质量（QoS）201

9．3 QoS的管理203

9．3．1 QoS管理的基本功能203

9．3．2 QoS管理实现原则和组成204

9．3．3 分布式多媒体QoS管理实现的过程206

9．4 Internet对服务质量的支持207

9．4．1 IPv6对服务质量的支持208

9．4．2 综合服务（IntServ）模型209

9．4．3 区分服务（DiffServ）模型210

9．5 区分服务（DiffServ）模型在Internet-2中的研究与发展212

9．5．1 Internet2的发展212

9．5．2 Internet2中的区分服务（DiffServ）模型213

9．5．3 关于区分服务模型研究趋势的几点看法218

9．6 本章小结221

第10章 分布式多媒体资源管理223

10．1 什么是操作系统223

10．1．1 传统的操作系统（OS）223

10．1．2 操作系统对多媒体的支持224

10．1．3 实时问题225

10．2 资源管理226

10．2．1 资源226

10．2．2 资源管理与QoS226

10．2．3 基本QoS保证资源管理的原理227

10．3 实现资源管理的逻辑结构231

10．3．1 资源管理的结构231

10．3．2 资源管理的工作过程233

10．4 基于RTP的动态QoS控制和资源管理方法235

10．5 多媒体流的资源管理236

10．5．1 节236

10．5．2 资源管理结构237

10．5．3 资源分配238

10．5．4 资源请求确认238

10．5．5 多媒体流同步239

10．6 本章小结240

第11章 分布式多媒体调度算法242

11．1 进程管理242

11．1．1 传统操作系统的进程管理242

11．1．2 分布式系统的调度问题242

11．1．3 调度模型243

11．2 实时系统调度算法概述243

11．2．1 基于周期的调度244

11．2．2 基于距离约束的调度245

11．3 DMSr调度算法248

11．3．1 调度算法248

11．3．2 调度条件251

11．3．3 举例251

11．4 本章小结253

第12章 分布式多媒体系统的应用255

12．1 多媒体视频会议系统255

12．1．1 视频会议的发展256

12．1．2 视频会议的四个浪潮256

12．1．3 视频会议的关键技术257

12．1．4 多媒体视频会议系统的标准化258

12．2 多媒体视频点播系统259

12．2．1 视频点播系统的主要功能和特点259

12．2．2 多媒体视频点播系统的组成260

12．2．3 有线电视上的视频点播系统263

12．3 远程教学、医疗和军事应用265

12．2．4 Internet上的视频点播265

12．3．1 远程教学系统266

12．3．2 远程医疗系统269

12．3．3 分布式多媒体在军事领域的应用270

12．4 计算机支持协同工作（CSCW）272

12．4．1 什么是CSCW272

12．4．2 CSCW的分类272

12．4．3 CSCW的研究目标和内容273

12．4．4 CSCW系统的体系结构和实现274

12．5 虚拟实现室276

12．6 本章小结279

第13章 应用实例——SBF摄编放分布式多媒体教学系统281

13．1 SBF系统组成281

13．2 多媒体通信平台283

13．2．1 通信平台结构283

13．2．2 银河JMC230 MPEG-Ⅰ动态图像实时压缩/回放卡283

13．2．5 MPEG-Ⅰ系统流分解284

13．2．3 Windows Socket通信建立284

13．2．4 MPEG-Ⅰ视频流音频流捕捉284

13．2．6 MPEG-Ⅰ视频流音频流播放288

13．3 通信协议288

13．4 课件服务器设计289

13．4．1 Microsoft Windows Socket2的GQOS289

13．4．2 QoS描述292

13．4．3 服务器网络Agent296

13．4．4 接纳控制296

13．5 客户端设计299

13．5．1 结构设计300

13．5．2 客户网络Agent结构302

13．6 用户API接口函数设计305

13．7 本章小结308

附录A 定理说明309

附录B 参考文献316