本书从理论和应用两个层面系统介绍了网络视频技术。全书共分为9章，以概述网络视频基础知识为起点，详细阐述网络视频的体系标准、编解码技术、流媒体技术、组网模式、传输手段、安全保密、组织运用和发展趋势等内容。本书在第1版基础上进行了结构调整和内容删减优化，增加了视频基础知识，以及基于云视频、5G超高清视频应用等方面的内容。本书可作为计算机网络、网络工程等相关专业本科生的教材，也适合从事网络视频科研、管理、维护等专业的技术人员，作为全面系统学习网络视频技术和系统应用的专业书籍。

前 言 面对视频技术飞速发展，我们深切感到信息时代带给我们的巨大冲击。国际标准化组织不断出台的相关标准、通信网络宽带能力的不断提升，以及智能化媒体终端和高清化信息呈现技术，都为网络视频提供了无限广阔的应用前景。 网络视频的广泛应用，极大降低了人们沟通的时间和空间成本，方便了异地间真实、直观的交流及信息的共享处理，改变了人们的工作方式、学习方式和生活方式，提升了指挥调度、场景监视、信息共享、信息交流、协同工作等方面的能力，提高了人们的信息获取率和沟通成功率。 本书自2011年出版发行以来，得到业界同行高度关注，纷纷致函提出宝贵意见，希望新版能够丰富音视频基础知识，以及基于云视频、5G超高清视频应用等章节的内容。为此，我们2014年开始着手收集整理相关内容，通过实践应用和调研跟踪视频技术发展，对原第1、2、3、8、9章等的内容进行梳理完善。 全书共分为9章，从理论与应用两个层面系统介绍网络视频技术。 第1章网络视频概述，简要回顾网络视频发展历程，概要介绍网络视频的基本概念、发展进程、系统构成、通信模型、主要特点、传送方式和关键技术等内容，使读者整体了解网络视频的背景知识及相关技术，为理解后续章节内容奠定基础。 第2章体系标准，重点介绍H.320、H.323、H.324M和SIP等视频系统技术体系框架和标准组成，以及标准框架中H.200系列、G系列、T.120系列等信令和媒体协议，使读者系统了解网络视频标准体系、标准框架、组成特点及差异。 第3章媒体编解码技术，简要介绍音频与视频编解码技术的组成、分类和性能指标，重点介绍视音频采集、编解码及应用。 第4章流媒体技术，介绍流媒体的主要特点、基本原理、系统组成和解决方案等内容，使读者理解流媒体应用定位、系统组成和实现过程。 第5章组网模式，简要介绍承载网络视频的网络技术及其接口类型和传输速率，重点描述H.320、H.323、SIP和H.324M等系统组网模式，使读者掌握构建不同类型视频系统的方法。 第6章传输手段，简要介绍网络视频通信特征，重点分析光纤、电缆、卫星、移动、微波等传输手段通信能力，使读者掌握网络视频对传输带宽和传输性能要求。 第7章安全保密，简要介绍网络安全威胁与保密技术，重点使读者了解网络系统安全与保密、视频系统安全与保密技术。 第8章组织运用，重点介绍视频会议、视频指挥、视频监控、视频点播、视频直播等应用技术的特点和实现方式。 第9章发展趋势，重点阐述未来基于云计算、5G+超高清视频为发展趋势的视频应用技术。 本书在编写过程中立足实际需求，力求实现以下目标： （1）内容新颖。本书的理论部分借鉴和吸收了大量国内外最新标准和研究成果，力争体现网络视频最新的发展状态和趋势。 （2）立足应用。本书的应用部分着眼于实际应用需求，深入浅出地对网络视频系统常见应用进行详细的归纳与总结。 （3）体系完整。本书在系统结构和内容筛选基础上，力求通过体系标准、编解码技术、组网模式、传输手段、安全保密、组织运用、发展趋势等内容编排，使读者对网络视频技术有整体理解。 （4）通俗易懂。撰写过程中力求语言精练、条理清晰、图文并茂、由浅入深，不求大全空泛，只求通俗实用。 由于作者的经验和水平有限，加之网络视频技术日新月异，书中难免存在错误或疏漏之处，恳请各位专家和读者提出宝贵意见。 感谢周磊、吴琼、卢玲给予的技术帮助，感谢陈克斌对全文内容精心的校对及宝贵意见，感谢相欣的插图美工设计。 编著者 2022年1月

目 录 第1章 网络视频概述 1 1.1 网络视频基本概念 1 1.1.1 网络视频分类 1 1.1.2 网络视频基础 2 1.2 网络视频发展进程 6 1.3 网络视频系统构成 8 1.4 网络视频的通信模型 10 1.5 网络视频的主要特点 11 1.6 网络视频传送方式 12 1.7 网络视频关键技术 14 思考题 16 第2章 体系标准 17 2.1 网络视频标准体系 17 2.1.1 通信标准 17 2.1.2 媒体标准 18 2.1.3 数据会议标准 19 2.1.4 标准之间的关系 19 2.2 H.320标准框架 20 2.2.1 标准组成 20 2.2.2 通信标准 22 2.2.3 媒体标准 25 2.2.4 数据会议标准 26 2.3 H.323标准框架 27 2.3.1 标准组成 28 2.3.2 通信标准 29 2.3.3 媒体标准 31 2.3.4 数据会议标准 35 2.4 H.324M标准框架 35 2.4.1 标准组成 35 2.4.2 通信标准 37 2.4.3 媒体标准 39 2.4.4 数据会议标准 40 2.5 SIP标准框架 40 2.5.1 标准组成 41 2.5.2 信令控制协议 41 2.5.3 媒体协议 45 2.5.4 SIP地址 45 2.6 标准比较 45 2.6.1 H.320与H.323的比较 45 2.6.2 H.323与SIP的比较 46 2.6.3 H.324M与3G-324M的比较 50 2.6.4 硬终端与软终端 50 思考题 51 第3章 媒体编解码技术 52 3.1 编解码基础知识 52 3.1.1 压缩编码研究历史 52 3.1.2 压缩编码基本概念 53 3.1.3 压缩编码技术分类 54 3.1.4 压缩编码技术评价 56 3.2 音频编解码基础 56 3.2.1 音频编解码基本概念 56 3.2.2 音频编解码系统组成 57 3.2.3 音频编解码技术 58 3.2.4 音频编解码标准 62 3.2.5 音频技术指标 66 3.3 音频编解码应用 68 3.3.1 音频采集 68 3.3.2 音频信号还原 73 3.3.3 数字音频文件格式 77 3.4 视频编解码基础 79 3.4.1 视频编解码基本概念 79 3.4.2 视频编解码系统组成 81 3.4.3 视频编解码技术 81 3.4.4 视频编解码标准 85 3.4.5 视频技术指标 101 3.5 视频编解码应用 103 3.5.1 视频采集 103 3.5.2 视频解码与显控 108 3.5.3 数字视频文件格式 110 思考题 111 第4章 流媒体技术 112 4.1 概述 112 4.2 基本原理 114 4.2.1 流媒体传输 115 4.2.2 流媒体协议栈 116 4.2.3 流媒体文件格式 117 4.3 典型应用 119 4.4 主流技术 120 4.4.1 QuickTime 120 4.4.2 Real Media 121 4.4.3 Windows Media 122 思考题 124 第5章 组网模式 125 5.1 网络技术 125 5.1.1 网络分类 125 5.1.2 IP技术 126 5.1.3 ATM技术 127 5.2 H.320系统组网 130 5.2.1 系统组成 130 5.2.2 组网模式 133 5.3 H.323系统组网 135 5.3.1 系统组成 135 5.3.2 组网模式 138 5.4 SIP系统组网 140 5.4.1 系统组成 140 5.4.2 组网模式 142 5.5 H.324M系统组网 144 5.5.1 系统组成 144 5.5.2 组网模式 145 5.6 系统互通 147 5.6.1 互通方式 147 5.6.2 互通网关 148 5.6.3 网关互通模式 150 思考题 151 第6章 传输手段 152 6.1 视频通信特征 152 6.2 传输手段分析 153 6.2.1 光纤通信 153 6.2.2 电缆通信 158 6.2.3 卫星通信 161 6.2.4 移动通信 162 6.2.5 短波通信 167 6.2.6 微波通信 168 6.3 传输性能要求 170 6.3.1 网络带宽 170 6.3.2 网络性能 171 6.3.3 服务质量 173 思考题 175 第7章 安全保密 176 7.1 网络视频系统安全 176 7.1.1 安全分析 176 7.1.2 网络系统安全 176 7.1.3 视频系统安全 181 7.2 网络视频系统加密 182 7.2.1 加密技术 182 7.2.2 网络系统加密 184 7.2.3 视频系统加密 184 思考题 185 第8章 组织运用 186 8.1 视频会议 186 8.1.1 应用特点 186 8.1.2 实现方式 188 8.2 视频指挥 192 8.2.1 应用特点 192 8.2.2 实现方式 194 8.3 视频监控 198 8.3.1 应用特点 198 8.3.2 实现方式 201 8.4 视频点播 204 8.4.1 应用特点 204 8.4.2 实现方式 208 8.5 视频直播 214 8.5.1 应用特点 214 8.5.2 实现方式 216 8.5.3 典型应用场景 218 8.6 移动视频 220 8.6.1 应用特点 220 8.6.2 实现方式 223 8.7 网真 228 8.7.1 应用特点 228 8.7.2 实现方式 230 8.8 典型应用1：远程教学 233 8.8.1 应用特点 233 8.8.2 实现方式 234 8.9 典型应用2：远程医疗 238 8.9.1 应用特点 238 8.9.2 实现方式 239 思考题 242 第9章 发展趋势 243 9.1 云视频技术 243 9.1.1 应用特点 244 9.1.2 系统组成 245 9.1.3 实现方式 247 9.2 5G+超高清视频 248 9.2.1 5G价值 248 9.2.2 应用现状 249 9.2.3 面临挑战 250 9.2.4 发展节奏 250 9.2.5 技术实现 250 9.3 全面交互型超高清视频 251 9.3.1 自由视角 251 9.3.2 全景视角 252 9.3.3 多视角 253 9.3.4 自由缩放 254 9.3.5 云VR 256 9.3.6 云AR 257 9.4 AI+超高清视频 259 9.4.1 AI云超分 259 9.4.2 AI 2D转3D 260 9.4.3 AI视频博客 261 9.4.4 AI虚拟偶像 263 思考题 265 参考文献 266