《ip网络多媒体通信技术及应用 作者 朱志祥 1-4 第1章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ip网络多媒体通信技术及应用 作者 朱志祥 1-4 第1章（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,1.1 多媒体通信及业务 1.2 数据压缩技术及进展 1.3 多媒体通信网及发展 1.4 H.323多媒体通信系统 1.5 我国多媒体通信市场的发展现状,第1章 绪 论,在线教务辅导网：http:/,教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网,QQ:349134187 或者直接输入下面地址：,http:/,1.1 多媒体通信及业务 1.1.1 多媒体通信的概念 1.通信的目的 通信的目的是为了传递信息。一般来说,信息是通过交流得到的关于特定事物的知识。信息的获得是通过人类感知系统的活动来完成的,其中视觉是感知信息(主要对文字、图画和视频图像)的重要途径,视觉所感知到的信息约占人类从外部世界获
2、取信息总量的80%;听觉是感知信息(主要对声音)的次要途径,听觉所感知到的信息约占人类从外部世界获取信息总量的10%;另外,嗅觉、味觉和触觉所感知到的信息共约占10%。,媒体(Media)是信息表示、传输、存储的形式载体。常见的表示媒体有文字、图画、语言、音乐、动画和视频图像等;传输媒体有电话线、同轴电缆、光纤、电磁波、宇宙射线、空气等;存储媒体有碑石、石窟、纸张、磁带、磁盘、光盘、半导体存储器等。 自然界的声音、图像以及经过人脑加工处理后形成的语言文字等构成了多媒体信息,也就是说多媒体信息包含了信息和信息的表示形式。,2.通信的形式 原始的通信(Communication)方式包括面对面的直
3、接交流方式(如语言、神情、姿态等)和间接的信息交流方式(如烽火传递军情通过光,摔酒杯为号通过声音,鸿雁传书通过文字或书信,虎符调兵通过实物,票号银票汇兑通过实物与密码等)。 现代通信(Telecommunication)与无线电技术密不可分,如电报(Telegraph)、电话(Telephone)、传真(ElectricalTransmission)、电视(Television)等。 计算机网络通信(ComputerCommunication)是由计算机或电信系统按某种结构连接起来用于信息交换的实体。网络连接的目的是实现资源共享。计算机通信网是目前发展最快的数据通信网,包括局域网、广域网、In
4、ternet等。,3.多媒体通信 多媒体通信(MultimediaCommunication)是多媒体技术和现代通信技术、计算机网络技术相结合的通信形式。多媒体通信系统传送的信息不再是单一的数据、语音或图像信息,而是对诸如图像、声音、文本等多种信息进行综合传输和交换,使各种信息之间的交流更为便捷。,多媒体信息是相对单媒体(SingleMedium)信息而言的,它具有联合性(Combination)、独立性(Independence)、集成性(Integration)、可控性(ComputerControl)等特点。多媒体信息是数据(文字)、语音和图像等信息的集成,为了这种集成所采用的诸如数字化
5、处理、信息压缩与解压缩的各种编解码技术统称为多媒体技术。多媒体技术是集计算机、通信和信号处理为一体的综合性应用技术,也是多学科的交叉技术。,多媒体通信系统由终端设备和传输网络组成。根据通信发展的多媒体趋势,终端设备要处理不同的信号,如图像、声音、文本等;通信线路不仅要完成信息传输,而且还要完成这些信号的混合和分离处理。在多媒体通信业务中,多数时候,要求信息的传送必须是实时的(有时可以是非实时的),这是多媒体通信系统的一个显著特点。满足实时性要求的处理方法也是多媒体通信中的关键技术之一。,4.多媒体通信系统 同其它通信系统一样,多媒体通信系统也由信源、信道和信宿三个主要部分组成,多媒体通信技术实
6、际上也围绕这三个方面展开。 图11是一个广义的单向通信系统模型。信息从信源(InformationSource)传送到信宿。信源是一个信息检测装置,在其中引入熵的概念,作为被观测系统不确定性的尺度,采用基于最大熵定理的最大熵谱分析方法。发信器(Transmitter)又称编码器,是把信息变换成物理信号的装置,它既要考虑信源的特点,也要考虑信道的特性,这样就形成了各种各样的多媒体编码技术。受信器(Receiver)又称译码器,即发信器的逆变器,是把物理信号转换为信宿能够感知的信息的装置,运用维纳滤波理论研究剔除噪声、提取源信号的方法等,这样就形成了各种各样的多媒体信息解码技术。信道(Channe
7、l)是传送物理信号的媒介,运用香农信道容量理论分析系统的最佳信息传输条件,这样就形成了各种各样的多媒体信息传输和控制技术。信宿(Destination)是信息传送的对象,即接收信息的人或机器。,图11 广义单向通信系统模型,1.1.2 多媒体通信业务 1.ITU中多媒体通信业务的定义 多媒体通信业务种类繁多,特别是宽带通信业务则几乎全部是多媒体业务。为了对多媒体业务进行分类,国际电信联盟(ITU)和国际标准化组织(ISO)的有关部门制定了AV.系列的多媒体通信业务规范,其编号和定义如下: AV.100 视听业务总体 AV.101 远程会议总体 AV.110 音频图形会议一般原则 AV.111
8、用于ISDN的音频图形会议业务 AV.112 用于BISDN的音频图形会议业务 AV.113 用于PSTN的音频图形会议业务,AV.114 其它音频图形会议业务 AV.120 可视电话业务总体 AV.121 用于ISDN的可视电话业务 AV.122 用于BISDN的可视电话业务 AV.123 用于PSTN的可视电话业务 AV.124 用于移动电话网的可视电话业务 AV.130 电视会议业务总体 AV.131 用于ISDN的电视会议业务 AV.132 用于BISDN的电视会议业务 AV.140 视听交互业务总体 AV.150 其它视听多媒体业务 AV.160 视听业务应用 AV.161 电写应用
9、 AV.170 分配业务,2.业务分类 从信息交流的角度来看,多媒体通信业务可分为两类:一类是交互式应用,即用户间、用户和服务器中心之间的信息交流;另一类是分配式应用,也可称广播式应用,主要是从服务器到用户的单向信息传递。 按照网络传输能力来进行划分,多媒体通信业务可分为以下三种:一是比特率型,包括恒定比特率(CBR)、可变比特率(VBR)等;二是定时关系型,它要求信息点之间具有定时或不定时关系;三是连接模式型,即面向连接或无连接。,另外,多媒体通信业务也可按照网络结构分为两类:一类为点对点通信业务;另一类为多点之间的通信业务。 多媒体通信业务主要有:会议业务(ConferenceServic
10、es)、谈话业务(ConversationServices)、分配业务(DistributionServices)、检索业务(RetrievalServices)、采集业务(CollectionServices)和消息业务(MessageServices)。,从应用的角度来看,这6类多媒体通信业务可以归为以下4类。 (1)人与人之间交谈型多媒体通信业务。在多媒体通信体系中,会议业务和谈话业务实际上是一类业务,它们都是人与人之间的通信业务,采用的标准基本上是一样的。比如说它们的显示格式都是CIF(CommonImageFormat)和QCIF;在ISDN环境中采用的标准都是H.320,在PSTN
11、环境下都采用H.324,在IP网络环境下都采用H.323等。二者不同之处在于,会议业务是多点之间的人与人之间的交谈,而谈话业务则是两个人之间的交谈;另外,会议和交谈要求的图像质量和声音质量不同,一般来说会议业务的要求更高一些。,(2)人机间交互型信息检索多媒体通信业务。分配业务和检索业务在多媒体通信体系中可以归为同一类,即人机之间的信息检索多媒体通信业务。这类业务完成的是人与主机之间的交互操作。这种交互操作有两个方面的内容,其一是用户通过人机接口向主机发送检索请求,主机接收到用户的请求后,将满足用户要求的信息传送给用户,以完成用户和主机的交互过程,实现检索的目的;其二是用户通过人机接口与主机交
12、互信息,通过交互,人与主机之间完成某种交易工作,如电子商务。多媒体检索业务是点对点的交互业务,而多媒体分配业务则是一点对多点的人机交互业务,这种业务的一个最典型的例子是,在一个多媒体会议中,参加会议者有几位,当讨论到一份文件时,一个会议参加者去检索该文件,主机根据用户的要求将满足条件的信息发送给全体与会者,这就是多媒体分配业务。,(3)多媒体采集业务。多媒体采集业务是一种主机与主机或人与主机之间多点向一点汇集信息的业务。随着信息处理技术的发展和信息化水平的提高,多媒体采集业务将是信息采集和监控系统今后的发展趋势。 (4)多媒体消息业务。多媒体消息业务是一种存储转发型多媒体通信业务。多媒体电子信
13、箱是典型的多媒体消息业务。,1.1.3 多媒体通信业务的功能参考模型 对应于IP、BISDN和ATM等技术协议的参考模型和分层功能,可以将多媒体通信业务配置到不同的层上,实现不同的功能,这就是多媒体通信业务的功能参考模型。 该参考模型有四层(应用层、表示层、会话层、传送层)和三个平面(用户平面、控制平面、管理平面)。在用户平面上的各种多媒体业务可根据其属性配置到不同的层面上,起到功能协调的作用。在控制平面上对应用层、表示层和会话层上的多媒体业务实现业务控制和业务信元控制。管理平面则对各层业务实现管理(包括信元管理、流量管理、质量管理等)。,模型下部是与网络相关的层面。ATM网络与用户平面分别具
14、有A、B、C、D四类连接,它们对应于ATM适配层的AAL1、AAL2、AAL5、AAL3/4。另外,ATM网络用信令与控制平面相连接,用OAM(操作、管理、维护)层与管理平面相贯通。 在应用层上开展的多媒体业务有可视电话、会议电视、多媒体邮件、多媒体数据库等。在表示层上使用的业务单元包括特定应用和公共应用的业务单元,它们支持多媒体业务的应用功能,包括数据压缩、加密、媒体转换、媒体间交互协作、用户复用连接以及多连接会议管理等。传送层的功能有多通路管理、通路集合、同步、均衡、信令等,还包括端对端的传送协议、差错控制、流量管理、快速连接管理以及延时限制等。与网络相关的层面应提供传送网络协议的性能,保
15、证延时范围、延时变化、吞吐量、多连接管理能力、通路或信元复用、降低延时变化及误码率等。,1.1.4 多媒体通信业务的主要应用 1.多媒体信息服务 多媒体信息服务(MultimediaInformationService)是一类应用较多的多媒体通信系统,如可视图文系统、在家办公系统(SOHO)、科技情报检索系统、多媒体数据库等。这一类服务的业务就是多媒体信息的检索和查询。在这类系统中,超文本、超媒体的概念和技术得到了快速发展和应用。这样一类信息服务系统能够使用户方便地查询所需的多媒体或超媒体(M&H)目录和系统的有效信息,并能根据目录来检索各项具体的信息。,2.多媒体协同工作 多媒体协同工作(M
16、ultimediaCollaboration)如文件共享、多终端游戏等,也称为计算机支持的协同工作(CSCW)。CSCW的概念和技术已渗透到多媒体通信的各个应用领域,如教育和培训、多媒体会议系统、多媒体邮件、数据库、信息服务等。以微机为平台的桌面会议电视系统可算是CSCW的雏形,共同CAD、CAM设计则是CSCW的一种典型应用。,3.会议电视系统 会议电视系统利用远程多媒体通信系统来传输会议多媒体信息。迄今为止,会议电视系统已成为多媒体通信应用中最为重要的一类业务。 早期的会议电视系统其承载网络为ISDN或DDN,主要采用H.320系统。目前的会议电视系统的承载网络为IP网络,主要采用H.323系统。 远程医疗系统、远程教学系统以及远程监控系统就其本质而言和多媒体会议系统同属一类,也可以被认为是多媒体会议系统在不同
