浅谈自己对多媒体通信技术的一些认识..

多媒体通信课程报告浅谈对多媒体通信技术的认识姓名:学号：班级：指导老师：院系：2012年10月7日多媒体通信课程报告2浅谈对多媒体通信技术的认识摘要：多媒体通信技术是一门综合的、跨学科的交叉技术,它综合了计算机技术、通信技术以及多种信息科学领域的技术成果,正在不断发展和完善。本文分为两大部分，第一部分介绍了多媒体通信技术基本概念，主要特性，我国多媒体通信技术的发展，以及对未来多媒体技术应用的展望。第二部分简单的介绍了图像数据压缩编码技术中的预测编码、变换编码、统计编码(熵编码)、内插编码、子带编码、向量编码等技术。关键词：多媒体通信发展压缩编码多媒体通信课程报告3目录第一部分多媒体通信技术概述.......................................4一、多媒体技术的产生与发展..................................4二、多媒体通信技术的现状....................................5三、多媒体技术特性............................................71.集成性.........................................................72.交互性.........................................................83.同步性.........................................................8四、多媒体通信技术主要关键技术................................91、压缩编码技术....................................................92、媒体同步技术....................................................93、多媒体通信网...................................................104、多媒体数据库...................................................11五、我国多媒体通信技术的发展情况..............................11六、多媒体通信技术的应用及其发展趋势..........................121、多媒体通信技术的应用............................................122、多媒体通信技术的发展趋势........................................13第二部分图像数据压缩编码技术概述................................15第三部分总结.....................................................17参考资料：.......................................................18多媒体通信课程报告4第一部分多媒体通信技术概述一、多媒体技术的产生与发展多媒体技术（MultimediaTechnology）是利用计算机对文本（text）、图形（graphics）、图像（image）、声音（sound）、动画（cartoon）、视频（video）等多种信息综合处理，并建立逻辑关系和人机交互作用技术。它是一门新兴的通信技术，它涉及通信、计算机、信息处理等多个领域，是一种综合性技术。通常多媒体通信是指能够对多种表示媒体进行处理，同时能使多种显示媒体工作的通信。即在一次通信过程中交换的信息类型不是一种，而是文本、图像、音频、视频、数据等多种媒体类型的综合体。多媒体通信技术源于二十世纪八十年代初期，当时美国、日本以及欧洲的一些著名计算机公司开始致力于包括信息的压缩编码、多媒体存储、图形合成与同步等技术在内的多媒体技术的研究，并把该技术应用于PC机，首先建立了基于局域网的多媒体通信系统。1984年，美国的RCA公司在普林斯顿DavidSarnoff实验室，组织了包括计算机、广播电视和信号处理三方面的40余名专家，综合了前人已经取得的科研成果，经过4年的研究，于1987年3月在国际第二届CD—ROM年会上展出了世界第一台多媒体计算机。这项技术后来命名为DVI，这便是多媒体技术的雏形。进入九十年代后，全球步入了信息化时代，人们对于了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声、光、电信号等更准确、更快捷、更丰富的方式；同时，个人计算机的普及、微电子技术和多媒体技术的多媒体通信课程报告5飞速发展、综合业务数字网的建立及宽带综合业务数字网、宽带IP网的研究进展，这些都有力地推动了多媒体通信的发展。国外多媒体通信的研究开发首先是基于窄带综合业务数字网（N-ISDN)。N-ISDN能够实现综合业务的传输，基本速率接口和基群速率接口都能满足视频、音频压缩信号的带宽要求，基于N-ISDN网络的多媒体会议电视系统和多媒体检索业务都已经达到了实用水平。从1994年开始，加拿大、欧盟、美国、日本等国家都开始对基于宽带综合业务数字网(B-ISDN)的多媒体通信应用进行研究，对视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、多媒体会议电视等多项多媒体通信应用展开试验。而随着IP网络规模、用户数以及业务量呈指数型增长，世界各国电信公司都已经将IP网络((TCP/IP网络)上的多媒体通信业务作为主流;国际上的标准化组织，如ITU-T,ETSI,IETF和IMTC等纷纷将多媒体通信标准的制定重点转移到基于分组的多媒体通信系统的标准上。在1998年ITU-T将1996年制定的称为“不保证服务质量的局域网上的多媒体视听系统”H.323标准扩展为“基于分组的多媒体通信系统”，即ITU-TH.323V2,1999年5月又进一步修改H.323V3标准。随着IP网络通信标准的日益完善，AT、千兆以太网等技术与IP技术逐渐结合，将多媒体通信的应用和研究带入了一个崭新的发展阶段。20世纪90年代以来，世界向着信息化发展的速度明显加快，而多媒体技术的应用在这一发展过程中发挥了极其重要的作用，多媒体改善了人类信息的交流，缩短了人类传递信息的路径，应用多媒体技术是20实际90年代计算机应用的时代特征，也是计算机的又一次革命。二、多媒体通信技术的现状多媒体通信课程报告6多媒体通信（MultimediaCommunication）是多媒体技术与通信技术的有机结合，突破了计算机、通信、电视等传统产业间相对独立发展的界限，是计算机、通信和电视领域的一次革命。它在计算机的控制下，对多媒体信息进行采集、处理、表示、存储和传输。多媒体通信系统的出现大大缩短了计算机、通信和电视之间的距离，将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性完美地结合在一起，向人们提供全新的信息服务。多媒体通信的流程为：首先将ＣＣＤ采集的视频信号或由麦克风采集的声音信号进行带限滤波，然后进行Ａ/Ｄ（AnalogtoDigital）变换，即抽样、量化、编码，将模拟信号变换成数字比特流。DSP芯片的输入是Ａ/Ｄ变换后得到的以抽样形式表示的数字信号，DSP（DM6437）芯片对输入的数字信号进行某种形式的处理，如数字滤波、压缩编码、降噪等。根据不同的应用，处理多媒体通信课程报告7后的数据就可进行网络传输或存储。同时，数字信号再经解码、Ｄ/Ａ（AnalogtoDigital）变换转换为模拟样值，之后再进行内插和平滑滤波就可得到连续的模拟波形，输出至显示设备或音响设备。多媒体通信系统有以下几个技术难点：(1)输入设备：录音设备与声卡技术、摄像头技术；(2)显示技术：真彩色高分辨率显示技术、三维技术；(3)处理技术：压缩技术包括语音压缩、图像压缩、视频压缩；(4)识别技术：包括语音识别、人脸识别、手语识别；(5)传输技术：流媒体技术Ｐ２Ｐ技术。多媒体面临两个难题：第一，信息的获取，包括过采样带来的冗余、数据的传输和数据的存储；第二，信息的表达，包括准确和丰富两个方面。文中重点讨论视频压缩技术。三、多媒体技术特性1.集成性多媒体计算机技术是结合文字、图形、影像、声音、动画等各种媒体的一种应用，并且是建立在数字化基础上的。它不同于一般的传统文件，是一个利用电脑技术的应用来整合各种媒体系统。媒体依其属性的不同可分为文字、音频及视频；其中，文字可分为文字和数字，音频可分为音乐和语音，视频可分为静止图像、动画及影片等；其中包含的技术非常广，大致有电脑技术、超文本技术、光多媒体通信课程报告8盘储存技术及影像绘图技术等。而计算机多媒体的应用领域也比传统多媒体更加广阔，如CAI、有声图书、商情资讯等，都是计算机多媒体的应用范围。另外，具有多种技术的系统集成性，基本上可以说是包含了当今计算机领域内最新的硬件技术和软件技术。2.交互性交互性指的是在通信中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中，交互性有两个方面的内容：其一是人机接口，也就是人在使用系统的终端时，用户终端向用户提供的操作界面；其二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。交互性是多媒体计算机技术的特色之一，就是可以与使用者作交互性沟通的特性，这也正是它和传统媒体最大的不同。这种改变，除了提供使用者按照自己的意愿来解决问题外，更可借助这种交谈式的沟通来帮助学习、思考，作有系统的查询或统计，以达到增进知识和解决问题的目的。3.同步性同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字是以同步方式工作的。例如，用户要检索一个重要的历史事件的片段，改事件的运动图像存放在图像数据库中，其文字叙述和语言说明则放在其他数据库中，多媒体通信终端通过不同的传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来，并将这些声音、图像和文字同步起来，构成一个整体的信息呈现在用户面前，使声音、图像和文字实现同步，并将同步的信息送给用户。多媒体通信系统中的同步性是多媒体通信系统中最主要的特征之一。可以这样说，信息的同步与否，决定了系统是多媒体通信课程报告9多媒体系统还是多种媒体系统。四、多媒体通信技术主要关键技术多媒体发展中需要解决的问题集中于压缩数据量、信息的同步、快速存储和检索等,其关键技术主要包括压缩编码、同步技术、终端技术、多媒体数据库。1、压缩编码技术数据压缩技术是多媒体通信技术的核心问题之一,ISO、IEC、ITU制定了一系列的压缩编码标准,主要有:(1)音频编码标准(2)JPEG标准(3)H.261和H.263标准(4)MPEG标准(系列)2、媒体同步技术多媒体同步就是保持和维护各个媒体对象之间和各个媒体对象内部存在的时态关系,组织多种媒体序列以实现某种特定的表现任务。当前提出的媒体间同步通信方案可分为4类。(1)多路复用同步技术(2)同步标记同步技术(3)同步信道同步技术(4)时间戳同步技术多媒体通信课程报告103、多媒体通信网通信网络是多媒体应用的传输环境,多媒体通信对信息的传输和交换都提出了新的更高的要求,网络的带宽、交换方式及通信协议都将直接影响能否提供多媒体通信业务与多媒体通信的质量。多媒体通信网络的要求主要体现在以下几方面:（1）多媒体的多样化,能同时支持音频、视频和数据传输。（2）交换节点的高吞吐量。（3）有足够的可靠带宽。（4）具有良好的传输性能,如同步、时延、误比特率等必须满足要求。（5）具备呼叫连接控制、拥塞控制、服务质量控制和网络管理功能。这5项是实现宽带多媒体通信必备的技术要求,即多媒体通信应该具有高带宽、实时性、高可靠性及时空约束能力强等特点。表给出了各类多媒体信息对网络传输能力的要求。各类多媒体信息对网络传输能力的要求多媒体通信课程报告114、多媒体数据库多媒体数据库具有下列区别于传统数据库的特点:占用存贮空间大,数据源广泛;大量的非格式化数据信息,即多媒体信息,种类多,结构复杂;由于大多数