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第1章 引言1

1.1 为什么要发展分布式多媒体计算机系统1

1.2 分布式多媒体计算机系统2

1.2.1 什么是多媒体系统2

1.2.2 什么是分布式多媒体计算机系统2

1.2.3 分布式多媒体计算机系统的特点3

1.3 分布式多媒体计算机系统的研究内容4

1.4 分布式多媒体计算机系统的应用8

1.5 技术发展趋势、展望和预测8

1.5.1 应用发展的趋势8

1.5.2 关键技术的分析和展望10

1.5.3 未来技术发展的预测11

1.6 本章小结13

思考题13

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的第三次浪潮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17

2.3.1 DCS的发展17

2.3.2 分布式计算机系统的特征17

2.4 分布式系统的结构19

2.4.1 分布式系统的硬件19

2.4.2 分布式系统的结构模型20

2.4.3 分布式系统的软件21

2.4.4 客户机／服务器模型30

2.5 异构型分布式计算机系统31

2.5.1 异构性必然演化32

2.5.2 不兼容问题32

2.5.3 异构型分布式系统的连接机制33

2.5.4 数据共享35

2.5.5 处理器共享36

2.6 分布式系统的互连和通信技术37

2.6.1 数据通信协议37

2.6.2 低层通信对进程通信的支持41

2.6.3 消息传递42

2.7 远程过程调用（RPC）51

2.7.1 远程过程调用的特点52

2.7.2 RPC的工作原理53

2.7.3 扩展的RPC模型54

2.7.4 客户机／服务器的联编57

2.7.5 远程过程调用设计举例58

2.7.6 远程过程调用的应用——NFS65

2.7.7 消息传递和远程过程调用的对比和进程通信小结67

2.8 远程方法调用（RMI）69

2.8.1 分布式对象69

2.8.2 将客户机绑定到对象71

2.8.3 静态远程方法调用与动态远程方法调用72

2.8.4 参数传递73

2.9 DCS性能评价与结构相关的参数74

2.10 本章小结74

思考题75

第3章 分布式计算环境（DCE）76

3.1 为什么需要DCE76

3.2 DCE的发展78

3.3 DCE的核心组成和优点79

3.4 DCE的线程80

3.4.1 进程和线程80

3.4.2 线程调度和同步方式81

3.4.3 DCE的多线程机制、结构和实现82

3.4.4 线程包及其原语83

3.4.5 应用举例84

3.5 远程过程调用（RPC）85

3.5.1 DCE RPC的目标85

3.5.2 编写客户机程序和服务器程序86

3.5.3 将客户机绑定到服务器87

3.5.4 执行RPC88

3.6 目录服务88

3.6.1 名字89

3.6.2 信元目录服务89

3.7 时间服务90

3.8 安全服务91

3.9 分布式文件系统（DFS）92

3.10 本章小结93

思考题94

第4章 分布式对象技术95

4.1 引言95

4.2 通用对象请求代理结构（CORBA）96

4.2.1 CORBA的发展96

4.2.2 CORBA的基本概念与功能98

4.2.3 CORBA的体系结构99

4.2.4 CORBA的调用过程和请求服务101

4.2.5 对象引用103

4.2.6 CORBA的服务104

4.3 DCOM（分布式构件对象模型）106

4.3.1 COM（构件对象模型）与DCOM106

4.3.2 DCOM的概念106

4.3.3 DCOM的结构107

4.3.4 DCOM与CORBA的比较109

4.4 DCOM与CORBA的新发展110

4.4.1 高可用性CORBA的研究110

4.4.2 DCOM在Internet上的发展111

4.4.3 NetMeeting COM构件对象113

4.5 J2EE：基于Java的分布式系统环境114

4.5.1 概述114

4.5.2 J2EE的基本架构115

4.5.3 EJB116

4.5.4 远程方法调用（RMI）116

4.5.5 J2EE的分布式服务117

4.6 本章小结118

思考题118

第5章 分布式计算模型120

5.1 分布式计算模型120

5.1.1 分布式组织模型120

5.1.2 分布式通信模型121

5.1.3 分布式系统管理模型122

5.2 分布式系统的三维模型122

5.2.1 三维模型的层次结构123

5.2.2 三维模型中各层次的共性问题126

5.2.3 全局实现和优化问题131

5.3 客户机／服务器（Client/Server）模型131

5.3.1 什么是客户机／服务器132

5.3.2 客户机／服务器的基本概念和工作原理132

5.3.3 编程实例133

5.3.4 客户机／服务器模型的实现136

5.4 分布式多媒体客户机／服务器模型141

5.4.1 多媒体流在分布式环境中的特点以及客户机／服务器的局限性141

5.4.2 四种基于代理的客户机／服务器模型的比较142

5.4.3 分布式多媒体客户机／服务器模型的实现和应用142

5.5 分布式管理环境（DME）和分布式管理系统（DAS）144

5.5.1 分布式管理环境（DME）144

5.5.2 分布式管理系统（DAS）146

5.6 本章小结147

思考题148

第6章 多媒体数字化关键技术149

6.1 数字信号处理和多媒体技术发展149

6.1.1 多媒体的概念及其分类方法149

6.1.2 模拟信号处理和数字信号处理150

6.1.3 数字信号的优点150

6.2 多媒体信息采集150

6.2.1 音频和视频采集技术151

6.2.2 视频数字化步骤151

6.3 多媒体数据压缩技术153

6.3.1 压缩的重要性153

6.3.2 多媒体数据的可压缩性154

6.3.3 压缩编码的评价与分类155

6.3.4 多媒体压缩标准156

6.4 多媒体数据存储技术166

6.4.1 多媒体数据存储的问题166

6.4.2 存储介质167

6.4.3 存储管理169

6.4.4 磁盘访问与存储组织策略170

6.5 多媒体同步技术175

6.5.1 同步规范的定义175

6.5.2 同步规范的传送178

6.5.3 同步机制179

6.6 本章小结183

思考题184

第7章 支持多媒体通信的高速网络技术185

7.1 为什么要研究和开发高速计算机网络185

7.1.1 需求是强大的驱动力185

7.1.2 高性能计算机推动了高速网络的发展和应用187

7.1.3 光纤通信技术使高速网络成为可行187

7.2 高速网络发展的关键技术188

7.2.1 高速网络传输技术188

7.2.2 交换技术190

7.2.3 虚拟网技术197

7.2.4 网管技术200

7.3 局域网、广域网技术的新发展207

7.3.1 高速以太网207

7.3.2 千兆位以太网（Gigabit Ethernet）208

7.3.3 帧中继（Frame Relay,FR）209

7.3.4 综合业务数字网（ISDN）210

7.3.5 异步传送模式（ATM）211

7.3.6 多协议标记交换标准（MPLS）213

7.4 光互联网及最新发展214

7.4.1 引言215

7.4.2 什么是光网络215

7.4.3 光互联网的参考模型215

7.4.4 光互联网技术及系统的组成217

7.4.5 光网络的优越性218

7.4.6 光纤互联网的未来219

7.5 本章小结219

思考题219

第8章 多媒体通信技术及网络协议支持221

8.1 多媒体通信技术的发展221

8.2 多媒体通信的特点和对网络的要求223

8.2.1 多媒体通信的特点223

8.2.2 多媒体通信对网络的要求224

8.3 当前网络对多媒体通信的支持225

8.3.1 计算机通信网225

8.3.2 IP组播技术（Multicast）229

8.4 支持多媒体通信的网络协议技术及其发展232

8.4.1 现有网络协议的特点233

8.4.2 支持多媒体通信的网络层协议IPv4～IPv6235

8.4.3 资源预留协议（RSVP）238

8.4.4 实时传输协议（RTP）243

8.5 本章小结247

思考题248

第9章 分布式多媒体流服务质量保证249

9.1 引言249

9.2 什么是服务质量（QoS）250

9.3 QoS管理254

9.3.1 QoS管理的基本功能与实现原则254

9.3.2 分布式多媒体QoS管理控制机制255

9.3.3 分布式多媒体QoS管理的实现过程257

9.4 Internet对服务质量的支持259

9.4.1 IPv6对服务质量的支持259

9.4.2 综合服务（IntServ）模型260

9.4.3 区分服务（DiffServ）模型261

9.5 区分服务（DiffServ）模型在Internet2中的研究与发展263

9.5.1 Internet2的发展263

9.5.2 Internet2中的区分服务（DiffServ）模型265

9.5.3 区分服务模型的研究趋势270

9.6 本章小结273

思考题273

第10章 分布式多媒体的资源管理275

10.1 什么是操作系统275

10.1.1 传统的操作系统275

10.1.2 操作系统对多媒体的支持276

10.1.3 实时问题278

10.2 资源管理278

10.2.1 资源278

10.2.2 资源管理与QoS278

10.3 实现资源管理的逻辑结构279

10.3.1 资源管理的结构279

10.3.2 资源管理的工作过程280

10.4 基于RTP的动态QoS控制和资源管理方法282

10.5 多媒体流的资源管理284

10.5.1 节284

10.5.2 资源管理结构285

10.5.3 资源分配285

10.5.4 资源请求确认286

10.5.5 多媒体流同步287

10.6 多媒体代理服务器及缓存技术288

10.6.1 多媒体代理服务器的功能288

10.6.2 Internet多媒体代理服务器289

10.6.3 无线多媒体代理服务器290

10.6.4 多媒体代理服务器的体系结构290

10.6.5 缓存替换算法292

10.7 本章小结293

思考题294

第11章 分布式多媒体调度算法295

11.1 进程管理295

11.1.1 传统操作系统的进程管理295

11.1.2 分布式系统的调度问题295

11.1.3 调度模型296

11.2 多媒体系统的进程调度算法296

11.2.1 基于周期的调度297

11.2.2 基于距离约束的调度299

11.3 分布式多媒体进程调度算法（DMSr）302

11.3.1 调度算法302

11.3.2 调度条件304

11.3.3 举例305

11.4 流媒体调度技术306

11.4.1 多媒体流的静态调度算法307

11.4.2 多媒体流的动态调度算法307

11.4.3 补丁算法308

11.5 本章小结310

思考题311

第12章 分布式多媒体计算机系统的应用312

12.1 多媒体视频会议系统312

12.1.1 视频会议的发展313

12.1.2 视频会议的四个浪潮313

12.1.3 视频会议的关键技术314

12.1.4 多媒体视频会议系统的标准化315

12.2 多媒体视频点播系统316

12.2.1 视频点播系统的主要功能和特点316

12.2.2 多媒体视频点播系统的组成317

12.2.3 有线电视的视频点播系统321

12.2.4 流媒体技术与Internet上的视频点播322

12.3 远程教学、医疗和军事应用325

12.3.1 远程教学系统325

12.3.2 远程医疗系统329

12.3.3 分布式多媒体在军事领域的应用329

12.4 计算机支持协同工作（CSCW）331

12.4.1 什么是CSCW332

12.4.2 CSCW的分类332

12.4.3 CSCW的研究目标和内容333

12.4.4 CSCW系统的结构和实现334

12.5 虚拟实验室336

12.6 本章小结340

思考题340

第13章 应用实例——SBF（摄编放分布式多媒体教学）系统341

13.1 SBF系统的组成341

13.2 多媒体通信平台343

13.2.1 多媒体通信平台的结构343

13.2.2 银河JMC230 MPEG-1动态图像实时压缩／回放卡344

13.2.3 Windows Socket通信建立344

13.2.4 MPEG-1视频流、音频流捕捉344

13.2.5 MPEG-1系统流分解345

13.2.6 MPEG-1视频流、音频流播放347

13.3 通信协议348

13.4 课件服务器设计350

13.4.1 Microsoft Windows Socket2的GQOS350

13.4.2 QoS描述352

13.4.3 服务器网络Agent355

13.4.4 接纳控制358

13.5 客户端设计358

13.5.1 结构设计359

13.5.2 客户网络Agent结构360

13.6 用户API接口函数设计363

13.7 本章小结365

思考题366

参考文献367