视频处理与传输课程总结
摘要：本学期我们学习了视频信号处理与传输，了解了视频信号处理与传输的大致内容，其中有视频信息的采集以及处理，各种视频压缩的编码以及标准，还有视频传输协议等各种相关的知识。
关键词：视频信号处理与传输； 视频信息压缩编码； 视频信息传输协议
第1章 绪 论 ............................................................................................................................................. 1
1.1 信号传递的发展 ........................................................................................................................... 1
1.2 古代信息传递 ............................................................................................................................... 1
1.3 现代信息传递 ............................................................................................................................... 2
第二章 视频信息的采集技术 ....................................................................................................................... 3
2.1 视频信息基础 ................................................................................................................................. 3
2.2 图像信息的采集与量化 ................................................................................................................. 4
视频信息压缩编码及标准 ............................................................................................................................. 5
3.1 视频信息压缩 .................................................................................................................................. 5
3.2 视频信息压缩标准 .......................................................................................................................... 6
第四章 视频信息传输网络及协议 ............................................................................................................... 9
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第1章 绪 论
1.1 信号传递的发展
人类进行通信的历史已很悠久。早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息，千百年来，人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递都是这方面的例子。现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。现在社会中，交警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信 方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方式都是依靠人的视觉与听觉。
19世纪中叶以后，随着电报、电话的发明，电磁波的发现，人类通信领域产生了根
使神话中的”顺风耳”、”千里眼”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离通信的新时代。
1.2 古代信息传递
我国是世界上最早建立有组织的传递信息系统的国家之一。早在三千多年前的商代，信息传递就已见诸记载。
乘马传递曰驿，驿传是早期有组织的通信方式。位于嘉峪关火车站广场的“驿使”雕塑，它取材于嘉峪关魏晋壁画墓，驿使手举简牍文书，驿马四足腾空，速度飞快。此砖壁画图于一九八二年被中华全国集邮联合会第一次代表大会作为小型章邮票主题图案使用，由此看出嘉峪关是中国信息文化的发源地之一。
秦汉时期，形成了一整套驿传制度。特别是汉代，将所传递文书分出等级，不同等级的文书要由专人、专马按规定次序、时间传递。收发这些文书都要登记，注明时间，以明责任。
隋唐时期，驿传事业得到空前发展。唐代的官邮交通线以京城长安为中心，向四方辐射，直达边境地区，大致30里设一驿站。据《大唐六典》记载，最盛时全国有1639个驿站，专门从事驿务的人员共二万多人，其中驿兵一万七千人。邮驿分为陆驿、水驿、水路兼并三种，各驿站设有驿舍，配有驿马、驿驴、驿船和驿田。
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唐代对邮驿的行程也有明文规定，陆驿快马一天走6驿即180里，再快要日行300里，最快要求日驰500里；步行人员日行50里；逆水行船时，河行40里，江行50里，其它60里；顺水时一律规定100到150里。诗人岑参在《初过陇山途中呈字文判官》一诗中写到“一驿过一驿，驿骑如星流；平明发咸阳，幕及陇山头”。在这里他把驿骑比做流星。天宝十四载十一月九日，安禄山在范阳起兵叛乱。当时唐玄宗正在华清宫，两地相隔三千里，6日之内唐玄宗就知道了这一消息，传递速度达到每天500里。由此可见，唐朝邮驿通信的组织和速度已经达到很高的水平。
宋代将所有的公文和书信的机构总称为“递”，并出现了“急递铺”。急递的驿骑马领上系有铜铃，在道上奔驰时，白天鸣铃，夜间举火，撞死人不负责。铺铺换马，数铺换人，风雨无阻，昼夜兼程。南宋初年抗金将领岳飞被宋高宗以十二道金牌从前线强迫召回临安，这类金牌就是急递铺传递的金字牌，含有十万火急之意。
在中国古代，为了传递军事情报，人们曾设立过烽火台，利用火与烟传递信息。烽火台白天烧狼粪，夜间点柴草。传说烧狼粪时有很大的浓烟直冲蓝天，在白天比火光更易被人发现，因此烽火有时又被称为狼烟。当发现敌情时，燃起烽火，台台相传，一直传到军营。在2700多年前，中国周朝时的烽火告警系统就已经很完备了。
1.3 现代信息传递
现在的电话机 电话机发展到今天，已经不是当初那种样子了。现在的电话机由话筒由两部分组成，一端讲话，一端听话，非常方便。听话的一端装有受话器，讲话的一端装有送话器。 送话器是打电话时对着说话的部分，它已经不像电话机初期那样由金属薄片和电磁铁组成了，因为那样产生的感应电流太小，通话距离一长就听不清楚了。现在的送话器主要由一个金属薄片和一个装有碳粒的小铁盒组成，称之为碳粒送话器。当对着送话器讲话时，声波推动着金属薄片来回振动，给碳粒以大小不等的压力，从而使电流随着话音的变化而变化。利用这个原理，送话器便将讲话声音的大小变化转换成了电流的大小变化，在导线上传输出去。 受话器是打电话时贴着耳朵的部分，结构和初期的电话机相似，仍由一个电磁铁和一个金属薄片组成。对方的声音通过送话器被转换成相应的电流，流经受话器的线圈，使金属薄片随之振动，形成了声音，从而双方通话的目的就达到了。
无线电寻呼系统 当一个人需要与某个行踪不定的朋友通电话时，他可以打电话向寻呼台发出信号，寻呼台将其转换为无线信号在全市发出后，被寻呼的人随身携带的BP机就会发生撪绥嘟棓的声音，使被呼叫者可以知道是谁在呼叫他，并立即与呼叫者取得联系。 无线电寻呼系统的终端设备是收信机，也就是BP机，可以别在
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腰带上，或放在口袋里。随着超大规模集成电路的出现，BP机可以做得越来越小。无线电寻呼系统一般是由邮电部门为广大的公众用户服务的寻呼系统，容量较大，结构大都采用单局多站制，即在一个广大的服务范围内建立一个寻呼中心局和若干个基地站，这些基地站都均匀地分散在服务区内，构成一个寻呼网络。每个基地站都受寻呼中心局的控制，在同一时刻发出同一信号。同时寻呼中心局与市内电话局有直接联系。这样，人们就可以用市内电话呼叫BP机用户，而BP机用户这时就能从离他最近的基地站发出的电波中收到呼叫信号。
互联网络(Internet)是一种把许多网络都连接在一起的国际性网络，是最高层次的骨干网络。在它下面连接地区性网络，地区性网络与广域网相连接，广域网连接局域网，局域网里连接着许多计算机。这样，把许多计算机连接在一起，实现资源共享。互联网络有许多用途。利用它可向全球的互联网络用户发送电子邮件，发送开会通知或简报等，可召开分散于世界各地有关人员的电子会议，建立电子信箱。在互联网络上发布新闻，可以迅速传播到世界各地。研究人员可以快速进行论文、报告和计算机源程序的交换。用户可以自由地、高速地检索出分布于不同网络上的信息。用户还可以从远处进行登录，使用连接于互联网络上的软件硬件资源，例如使用巨型计算机。通过远地登录还可以利用各种商用数据服务。企业还可以利用互联网络发布广告。
第二章 视频信息的采集技术
2.1 视频信息基础
所谓视频，是由连续画面组成的动态场景，这些画面是通过实际拍摄得到的，如电影和电视。它们是现场的真实记录，有着强烈的现实性和亲切感。视频是利用人的视觉暂留现象而实现的动态画面。也可以这么说，视频信息就是不同的静态图像在连续时间上的集合。其中视频又分为模拟视频与数字视频。数字视频信号是基于数字技术以及其他更为拓展的图像显示标准的视频信息，数字视频与模拟视频相比有以下特点：
（1）数字视频可以可以不失真的进行无数次复制，而模拟视频信号每转录一次，就会有一次误 差积累，产生信号失真。
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（2）模拟视频长时间存放后视频质量会降低，而数字视频便于长时间的存放。
（3）可以对数字视频进行非线性编辑，并可增加特技效果等。
（4）数字视频数据量大，在存储与传输的过程中必须进行压缩编码。
随着数字视频应用范围不断发展，它的功效也越来越明显。
2.2 图像信息的采集与量化 采样的实质就是要用多少点来描述一幅图像，采样结果质量的高低就是用前面所说的图像分辨率来衡量。简单来讲，对二维空间上连续的图像在水平和垂直方向上等间距地分割成矩形网状结构，所形成的微小方格称为像素点。一副图像就被采样成有限个像素点构成的集合。例如：一副640*480分辨率的图像，表示这幅图像是由640*480＝307200个像素点组成。在进行采样时，采样点间隔大小的选取很重要，它决定了采样后的图像能真实地反映原图像的程度。一般来说，原图像中的画面越复杂，色彩越丰富，则采样间隔应越小。由于二维图像的采样是一维的推广，根据信号的采样定理，要从取样样本中精确地复原图像，可得到图像采样的奈奎斯特（Ny quist）定理：图像采样的频率必须大于或等于源图像最高频率分量的两倍。量化是指要使用多大范围的数值来表示图像采样之后的每一个点。量化的结果是图像能够容纳的颜色总数，它反映了采样的质量。
例如：如果以4位存储一个点，就表示图像只能有16种颜色；若采用16位存储一个点，则有216＝65536种颜色。所以，量化位数越来越大，表示图像可以拥有更多的颜色，自然可以产生更为细致的图像效果。但是，也会占用更大的存储空间。两者的基本问题都是视觉效果和存储空间的取舍。
假设有一幅黑白灰度的照片，因为它在水平于垂直方向上的灰度变化都是连续的，都可认为有无数个像素，而且任一点上灰度的取值都是从黑到白可以有无限个可能值。通过沿水平和垂直方向的等间隔采样可将这幅模拟图像分解为近似的有限个像素，每个像素的取值代表该像素的灰度（亮度）。对灰度进行量化，使其取值变为有限个可能值。
经过这样采样和量化得到的一幅空间上表现为离散分布的有限个像素，灰度取值上表现为有限个离散的可能值的图像称为数字图像。只要水平和垂直方向采样点数足够多，量化比特数足够大，数字图像的质量就比原始模拟图像毫不逊色。
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在量化时所确定的离散取值个数称为量化级数。为表示量化的色彩值（或亮度值）所需的二进制位数称为量化字长，一般可用8位、16位、24位或更高的量化字长来表示图像的颜色；量化字长越大，则越能真实第反映原有的图像的颜色，但得到的数字图像的容量也越大。
之后再将我们量化过后的数据进行编码，则可以得到一个数字信号。
视频信息压缩编码及标准
3.1 视频信息压缩 通常一副图像中的各点像素点之间存在一定的相关性，特别是在活动图像中，由于两幅相邻的图像之间的时间间隔很短，因此这两幅图像信息中包含大量的相关信息，这些就是图像信息中的冗余。因此，将视频信息经过压缩以后可以大大的减少信息的信息量，这样我们就可以节约储存器的空间，可以节省传输信道的带宽还可以加大信息的处理速度，因此，视频信息的压缩编码是很必要的。
数字图像压缩编码分类方法有很多，可以分为空间域编码、变换域编码以及其他等等各种方法，从信息论的角度上来分，可以分为无失真压缩编码和有线失真编码。
无失真图像压缩编码利用图像信源概率分布的不均匀性，通过变长编码来减少信源数据冗余，使编码后的图像数据接近其信息熵而不产生失真，因而也通常被成为熵编码。无失真编码就是指图像经过压缩、编码后恢复的图像与源图像完全一样，没有任何失真。
有限失真编码则是根据人眼视觉特性，在允许图像产生一定失真的情况下，利用图像信源在空间和时间上具有较大的相关性这一特点，通过某一种信号变换来消除信源的想关心、减小信号的方差，达到压缩编码的目的。
常用的编码方法有变换编码、子带编码、预测编码、小波变换编码、模型基编码、分形编码、基于对象的视频编码等。
变换编码的基本思想是先将空间域图像通过某种正交变换，获得一系列变换系
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数，在变换过程中，使图像变换系数能量相对集中，再对其变换系数进行区域量化等，按其所含能量大小，分配以不同的数据量去描述，从而达到压缩的目的。子带编码是由于表示图像灰度缓变内容的图像能量集中在低频区，而表示图像细节的集中在高频区域，将图像分裂成几个不同频段的子频段，对不同子频段个字设计合适的编码器参数，就可以达到更好的效果。预测编码是根据离散信号之间存在着一定关联性的特点，利用前面一个或多个信号预测下一个信号进行，然后对实际值和预测值的差（预测误差）进行编码。如果预测比较准确，误差就会很小。在同等精度要求的条件下，就可以用比较少的比特进行编码，达到压缩数据的目的。如果把以预测编码和变换编码为核心的基于波形的编码作为第一代编码技术，则基于模型的编码就是第二代编码技术。压缩编码的极限结果原则上可通过那些能够反映信号产生过程最早阶段的模型而得到。这就是基于模型编码的思想，构造一个用2D图像编码序列，表达3D被视景物的模型，用该模型去分析或者合成图像。分形编码的方法是把一幅数字图像，通过一些图像处理技术将原始图像分成一些子图像，然后在分形集中查找这样的子图像。分形集存储许多迭代函数，通过迭代函数的反复迭代，可以恢复原来的子图像。在第二代的视频编码技术中，他所关心的是如何去除视频内容的冗余，它认为人眼才是视频信号的最终接受者，视频编码应是充分考虑人眼的视觉特征的影响。这就基于对象的视频编码，也是视频编码目前最为活跃的一个领域。在基于对象的视频编码中，编码的基本单元是对象，基于对象的视频编码主要是针对纹理、形状、运动这三种信息的编码技术。MPEG-4就是典型的基于对象的视频编码标准。
3.2 视频信息压缩标准
数字视频技术广泛应用于通信、计算机、广播电视等领域，带来了会议电视、可视电话及数字电视、媒体存储等一系列应用，促使了许多视频编码标准的产生。ITU-T与ISO/IEC是制定视频编码标准的两大组织，ITU-T的标准包括H.261、H.263、H.264，主要应用于实时视频通信领域，如会议电视；MPEG系列标准是由ISO/IEC制定的，主要应用于视频存储(DVD)、广播电视、因特网或无线网上的流媒体等。两个组织也共同制定了一些标准，H.262标准等同于MPEG-2的视频编码标准，而最新的H.264标准则被纳入MPEG-4的第10部分。
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其中有几种常见的视频压缩编码标准： 1）MJPEG
MJPEG 是指 Motion JPEG，即动态JPEG，按照25帧/秒速度使用JPEG 算法压缩视 频信号，完成动态视频的压缩。是由JPEG专家组制订的，其图像格式是对每一帧进行压缩，通常可达到6：1的压缩率，但这个比率相对来说仍然不足。就像每一帧都是独立的图像一样。MJPEG图象流的单元就是一帧一帧的JPEG画片。因为每帧都可任意存取，所以MJPEG常被用于视频编辑系统。动态JPEG能产生高质量、全屏、全运动的视频，但是，它需要依赖附加的硬件。而且，由于MJPEG不是一个标准化的格式，各厂家都有自己版本的MJPEG，双方的文件无法互相识别。
MJPEG的优点是画质还比较清晰，缺点是压缩率低，占用带宽很大。一般单路占用带宽2M左右。
2）H.263
H.263 视频编码标准是专为中高质量运动图像压缩所设计的低码率图像压缩标准。H.263 采用运动视频编码中常见的编码方法，将编码过程分为帧内编码和帧间编码两个部分。埃帧内用改进的DCT 变换并量化，在帧间采用1/2 象素运动矢量预测补偿技术，使运动补偿更加精确，量化后适用改进的变长编码表（VLC）地量化数据进行熵编码，得到最终的编码系数。
H.263标准压缩率较高，CIF格式全实时模式下单路占用带宽一般在几百左右，具体占用带宽视画面运动量多少而不同。缺点是画质相对差一些，占用带宽随画面运动的复杂度而大幅变化。
3）MPEG-1
VCD标准。
制定于19xx年，为工业级标准而设计，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM,Video-CD、CD-i。它用于传输1.5Mbps数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码，经过MPEG-1标准压缩后，视频数据压缩率为1/100～1/200，影视图像的分辩率为360×240×30（NTSC制）或360×288×25（PAL制），它的质量要比家用录像系统（VHS-Video Home System）的质量略高。音频压缩率为1/6.5，声音接近于CD-DA的质量。MPEG-1允许超过70分钟的高质量的视频和音频存储在一张CD-ROM盘上。VCD采用的就是MPEG-1的标准，该标准是一个面向家庭电视质量级的视频、音频压缩标准。MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/sec，但随着速率的提高，其解
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码后的图象质量有所降低。MPEG-1也被用于数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路(ADSL)，视频点播(VOD)，以及教育网络等。同时，MPEG-1也可被用做记录媒体或是在INTERNET上传输音频。MPEG1标准占用的网络带宽在1.5M左右。
4）MPEG-2
DVD标准。
制定于19xx年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率，主要针对高清晰度电视（HDTV）的需要，传输速率在3-10Mbits/sec间，与MPEG-1兼容，适用于1.5～60Mbps甚至更高的编码范围。分辩率为720×480×30（NTSC制）或720×576×25（PAL制）。影视图像的质量是广播级的质量,声音也是接近于CD-DA的质量。MPEG-2是家用视频制式（VHS）录像带分辩率的两倍。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。由于MPEG-2在设计时的巧妙处理，使得大多数MPEG-2解码器也可播放MPEG-1格式的数据，如VCD。除了做为DVD的指定标准外，MPEG-2还可用于为广播，有线电视网，电缆网络以及多级多点的直播 (Direct Broadcast Satellite) 提供广播级的数字视频。MPEG-2的另一特点是，其可提供一个较广的范围改变压缩比，以适应不同画面质量，存储容量，以及带宽的要求。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制，MPEG-2所带来的高清晰度画面质量(如DVD画面)在电视上效果并不明显，到是其音频特性(如加重低音，多伴音声道等)更引人注目。
MPEG-2的画质质量最好，但同时占用带宽也非常大，在4M~15M之间，不太适于远程传输。
5）MPEG-4
如果说，MPEG-1“文件小，但质量差”；而MPEG-2则“质量好，但更占空间”的话，那么MPEG－4则很好的结合了前两者的优点。它于19xx年10月定案，在19xx年1月成为一个国际性标准，随后为扩展用途又进行了第二版的开发，于19xx年底结束。MPEG－4是超低码率运动图像和语言的压缩标准，它不仅是针对一定比特率下的视频、音频编码，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性。MPEG-4标准主要应用于视像电话(Video Phone)，视像电子邮件(Video Email)和电子新闻(Electronic News)等，其传输速率要求较低，在4800-64Kbits/sec之间，分辨率为176X144。MPEG-4利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳的图象质量。与MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4为多媒体数据压缩提供了一个更为
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广阔的平台。它更多定义的是一种格式、一种架构，而不是具体的算法。它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来，包括压缩本身的一些工具、算法，也包括图像合成、语音合成等技术。 MPEG-4的特点是其更适于交互AV服务以及远程监控。MPEG-4是第一个使你由被动变为主动(不再只是观看，允许你加入其中，即有交互性)的动态图象标准；它的另一个特点是其综合性；从根源上说，MPEG-4试图将自然物体与人造物体相溶合(视觉效果意义上的)。MPEG-4的设计目标还有更广的适应性和可扩展性。
MPEG4标准的占用带宽可调，占用带宽与图像的清晰度成正比。以目前的技术，一般占用带宽大致在几百K左右。
当然现在最新编码还有H.264,MPEG4(part10)等。
第四章 视频信息传输网络及协议 网络传输协议或简称为传送协议(Communications Protocol)，是指计算机通信的共同语言。现在最普及的计算机通信为网络通信，所以“传送协议”一般都指计算机通信的传送协议，如：TCP/IP、NetBEUI等。然而，传送协议也存在于计算机的其他形式通信，例如：面相对象编程里面对象之间的通信；操作系统内不同程序之间的消息，都需要有一个传送协议，以确保传信双方能够沟通无间。
以下为各种网络传输协议列表(后面数字表示应用层协议默认服务端口)：
A
ARP (ARP Address Resolution Protocol)
B
BGP (边缘网关协议 Border Gateway Protocol)
蓝牙(Blue Tooth)
BOOTP (Bootstrap Protocol)
D
DHCP(动态主机配置协议 Dynamic Host Configuration Prot
ol)
DNS(域名服务 Domain Name Service) oc
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DVMRP (Distance-Vector Multicast Routing Protoco l)
E
EGP (Exterior Gateway Protocol)
F
FTP (文件传输协议 File Transfer Protocol) H
HDLC (高级数据链路控制协议 High-level Data Link Cont l)
HELLO(routing protocol)
HTTP 超文本传输协议
HTTPS 安全超级文本传输协议
I
ICMP (互联网控制报文协议 Internet Control Message Pr ocol)
IDRP (InterDomain Routing Protocol)
IEEE
IGMP (Internet Group Management Protocol) IGP (内部网关协议 Interior Gateway Protocol ) IMAP
IP (互联网协议 Internet Protocol)
IPX
IS-IS(Intermediate System to Intermediate System Pro col)
10 rootto
L
LCP (链路控制协议 Link Control Protocol)
LLC (逻辑链路控制协议 Logical Link Control) M
MLD (多播监听发现协议 Multicast Listener Discover y)
N
NCP (网络控制协议 Network Control Protocol)
NNTP (网络新闻传输协议 Network News Transfer Protoco l)
NTP (Network Time Protocol)
P
PPP (点对点协议 Point-to-Point Protocol)
POP (邮局协议 Post Office Protocol)
R
RARP (逆向地址解析协议 Reverse Address Resolution Pr ocol)
RIP (路由信息协议 Routing Information Protoco l) S
SLIP (串行链路连接协议Serial Link Internet Protoco l)
SNMP (简单网络管理协议 Simple Network Management Pro col)
SMTP (简单邮件传输协议 Simple Mail Transport Protoco l) T
TCP (传输控制协议 Transmission Control Protoco l)
TFTP (Trivial File Transfer Protocol)
Telnet (远程终端协议 remote terminal protoco l)
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U
UDP (用户数据报协议 User Datagram Protocol)
以太网协议：
以太网是目前使用最广泛的局域网技术。由于其简单、成本低、可扩展性强、与IP网能够很好地结合等特点，以太网技术的应用正从企业内部网络向公用电信网领域迈进。以太网接入是指将以太网技术与综合布线相结合，作为公用电信网的接入网，直接向用户提供基于IP的多种业务的传送通道。以太网技术的实质是一种二层的媒质访问控制技术，可以在五类线上传送，也可以与其它接入媒质相结合，形成多种宽带接入技术。以太网与电话铜缆上的VDSL相结合，形成EoVDSL技术；与无源光网络相结合，产生EPON技术；在无线环境中，发展为WLAN技术。作为广泛应用的局域网技术，以太网近年来在很多方面得到了发展。从10M／100M到1G以及目前正在走向成熟的10G，以太网的速率不断提高；在从共享式、半双工、利用CSMA／CD机制到交换式、点对点、全双工以及流量控制、生成树、VLAN、CoS等机制的采用，以太网的功能和性能逐步改善；从电接口UTP传输到光接口光纤传输，以太网的覆盖范围大大增加；从企业和部门的内部网络，到公用电信网的接入网、城域网，以太网的应用领域不断扩展。
Ip协议：
IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为5类。另外，IP还有进入防护，知识产权，指针寄存器等含义。
Ip协议的具体内容:
1.Internet体系结构：一个TCP/IP互联网提供了三组服务。最底层提供无连接的传送服务为其他层的服务提供了基础。第二层一个可靠的传送服务为应用层提供了一个高层平台。最高层是应用层服务。
2、IP协议： 这种不可靠的、无连接的传送机制称为internet协议。
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3、IP协议三个定义：
（1）IP定义了在TCP/IP互联网上数据传送的基本单元和数据格式。
（2）IP软件完成路由选择功能，选择数据传送的路径。
（3）IP包含了一组不可靠分组传送的规则，指明了分组处理、差错信息发
生以及分组的规则。
4、IP数据包：联网的基本传送单元是IP数据包，包括数据包头和数据区
部分。
5、IP数据包封装：物理网络将包括数据包包头的整个数据包作为数据封装
在一个帧中。
6、MTU网络最大传送单元：不同类型的物理网对一个物理帧可传送的数据
量规定不同的上界。
7、IP数据包的重组：一是在通过一个网络重组；二是到达目的主机后重组。后者较好，它允许对每个数据包段独立地进行路由选择，且不要求路由器对
分段存储或重组。
8、生存时间：IP数据包格式中设有一个生存时间字段，用来设置该数据包
在联网中允许存在的时间，以秒为单位。如果其值为0，就把它从互联网上
删除，并向源站点发回一个出错消息。
9、IP数据包选项：
IP数据包选项字段主要是用于网络测试或调试。包括：记录路由选项、源路由选项、时间戳选项等。
路由和时间戳选项提供了一种监视或控制互联网路由器路由数据包的方法。
TCP协议：
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WAN）设计的。它是由ARPANET网的研究机构发展起来的。
有时我们将TCP/IP描述为互联网协议集"InternetProtocolSuite",TCP和IP是其中的两个协议（后面将会介绍）。由于TCP和IP是大家熟悉的协议，以至于用TCP/IP
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或IP/TCP这个词代替了整个协议集。这尽管有点奇怪，但没有必要去争论这个习惯。例如，有时我们讨论NFS是基于TCP/IP时，尽管它根本没用到TCP（只用到IP和另一种交互式协议UDP，而不是TCP）。
TCP/IP的标准在一系列称为RFC的文档中公布。文档由技术专家、特别工作组、或RFC编辑修订。公布一个文档时，该文档被赋予一个RFC编号，如RFC959（FTP的说明文档）、RFC793（TCP的说明文档）、RFC791（IP的说明文档）等。最初的RFC一直保留而从来不会被更新，如果修改了该文档，则该文档又以一个新号码公布。因此，重要的是要确认你拥有了关于某个专题的最新RFC文档。通常在RFC的开头部分，有相关RFC的更新(update)、修改（errata）、作废（obsolete）信息，提示读者信息的时效性。详情请阅读网站RFC-editor。、
UDP协议：
DP协议的全称是用户数据报协议[，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。
与所熟知的TCP（传输控制协议）协议一样，UDP协议直接位于IP（网际协议）协议的顶层。根据OSI（开放系统互连）参考模型，UDP和TCP都属于传输层协议。
UDP协议的主要作用是将网络数据流量压缩成数据包的形式。一个典型的数据包就是一个二进制数据的传输单位。每一个数据包的前8个字节用来包含报头信息，剩余字节则用来包含具体的传输数据。
此外，还有各种各样的协议没有介绍，但是这些网络协议的功能都是一样的，是为了使数字信息能够通过网络畅通的在不同的电脑之中传输。
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