多媒体通信技术――多媒体通信终端技术

第8章多媒体通信终端技术第8章多媒体通信终端技术8.1多媒体通信终端的构成8.2多媒体通信终端相关标准8.3基于N-ISDN网的多媒体通信终端8.4基于IP网络的多媒体通信终端8.5其他多媒体通信终端8.6基于不同网络的多媒体通信终端的互通8.7基于计算机的多媒体通信终端*8.8多媒体通信终端物理层标准练习与思考题第8章多媒体通信终端技术8.1多媒体通信终端的构成8.1.1多媒体终端是由搜索、编解码、同步、准备和执行等五个部分以及I协议、B协议、A协议等三种协定组成的，如图8.1-1所示。第8章多媒体通信终端技术图8.1-1多媒体终端的构成框图搜索部分A协议编解码部分同步部分准备部分执行部分B协议I协议第8章多媒体通信终端技术搜索部分是指人机交互过程中的输入交互部分，包括各种输入方法、菜单选取等输入方式。编解码部分是指对多种信息表示媒体进行编解码，编码部分主要将各种媒体信息按一定标准进行编码并形成帧格式，解码部分主要对多媒体信息进行解码并按要求的表现形式呈现给人们。同步部分处理是指多种表示媒体间的同步问题，多媒体终端的一个最大的特点是多种表示媒体通过不同的途径进入终端，由同步处理部分完成同步处理，再送到用户面前的就是一个完整的声、文、图、像一体化的信息，这就是同步部分的重要功能。第8章多媒体通信终端技术准备部分的功能体现了多媒体终端所具有的再编辑功能。例如，一个影视编导可以把从多个多媒体数据库和服务器中调来的多媒体素材加工处理，创作出各种节目。执行部分完成终端设备对网络和其他传输媒体的接口。I协议也称为接口协议，它是多媒体终端对网络和传输介质的接口协议。第8章多媒体通信终端技术B协议也称为同步协议，它传递系统的同步信息，以确保多媒体终端能同步地表现各种媒体。A协议也称为应用协议，它管理各种内容不同的应用。例如，ITU-TT.105协议即为ISDN中的可视图文的A协议。第8章多媒体通信终端技术8.1.2多媒体通信终端由于要处理多种具有内在联系的媒体信息，因此，它与传统的终端设备相比，有以下几个显著的特点：（1）集成性：指多媒体终端可以对多种信息媒体进行处理和表现，能通过网络接口实现多媒体通信。这里的集成不仅指各类多媒体硬设备的集成，而且更重要的是多媒体信息的集成。第8章多媒体通信终端技术（2）同步性：指在多媒体终端上显示的图、文、声等以同步的方式工作。它能保证多媒体信息在空间上和时间上的完整性。它是多媒体终端的重要特征。（3）交互性：指用户对通信的全过程有完整的交互控制能力。多媒体终端与系统的交互通信能力给用户提供了有效控制使用信息的手段。它是判别终端是否是多媒体终端的一个重要准则。第8章多媒体通信终端技术8.1.3(1)开放系统模式。为了实现信息的互通，多媒体终端应按照分层结构支持开放系统，模式设计的通信协议要符合国际标准。第8章多媒体通信终端技术(2)人—机和通信的接口技术。多媒体终端包括两个方面的接口，即与用户的接口和与通信网的接口。多媒体终端与最终用户的接口技术包括汉字输入的有效方法和汉字识别技术、自然语言的识别技术及最终用户与多媒体终端的各种应用的交互界面。多媒体终端与通信网的接口包括电话网、分组交换数据网、N-ISDN和B-ISDN等通信接口技术。第8章多媒体通信终端技术(3)多媒体终端的软、硬件集成技术。多媒体终端的基本硬件、软件支撑环境，包括选择兼容性好的计算机硬件平台、网络软件、操作系统接口、多媒体信息库管理系统接口、应用程序接口标准及设计和开发等。(4)多媒体信源编码和数字信号处理技术。终端设备必须完成语音、静止图像、视频图像的采集和快速压缩编解码算法的工程实现，以及多媒体终端与各种表示媒体的接口，并解决分布式多媒体信息的时空组合问题。第8章多媒体通信终端技术(5)多媒体终端应用系统。要使多媒体终端能真正地进入使用阶段，需要研究开发相应的多媒体信息库、各种应用软件（如远距离多用户交互辅助决策系统、远程医疗会诊系统、远程学习系统等）和管理软件。第8章多媒体通信终端技术8.2多媒体通信终端相关标准8.2.1ITU-T从20世纪80年代末期开始制定了一系列多媒体通信终端标准，主要框架性标准如下：（1）ITU-TH.320：窄带可视电话系统和终端（N-ISDN）；（2）ITU-TH.323：不保证服务质量的局域网可视电话系统和终端；第8章多媒体通信终端技术（3）ITU-TH.322：保证服务质量的局域网可视电话系统和终端；（4）ITU-TH.324：低比特率多媒体通信终端（PSTN）；（5）ITU-TH.321：B-ISDN环境下H.320终端设备的适配；第8章多媒体通信终端技术（6）ITU-TH.310：宽带视听终端与系统。上述标准分别适用于在N-ISDN、B-ISDN、LAN、PSTN等不同网络上开展视听多媒体通信，每个框架性H.300系列标准都包括了相应的视频、音频、通信协议、复用/同步、数据协议（T.120系列标准）等ITU-T的H.200系列标准，见表8.2-1。第8章多媒体通信终端技术表8.2-1基于各种网络的多媒体通信终端系列标准第8章多媒体通信终端技术8.2.2T.120ITU-T的T.120系列标准是1993年以来ITU-T陆续推出的用于声像和视听会议的一系列标准，又称为“多层协议（MLP）”。此标准是为支持在多点和多媒体会议系统中发送数据而制定的，既可包含在H.32x视频会议标准框架之中，对现有的视频会议进行补充和增强，也可独立地支持声像会议（传送语音、静止图像、白板、加注等信息的实时会议）。T.120系列标准之间的关系如图8.2-1所示。第8章多媒体通信终端技术图8.2-1T.120系列标准之间的关系用户应用(采用标准和非标准应用协议)T.120系列建议T.120应用协议建议用户应用(采用标准应用协议)应用协议实体…二进制文件传输T.127静态图像传输T.126通用会议控制(GCC)T.124节点控制器用户应用(采用非标准应用协议)…非标准应用协议实体多点通信服务（MCS）T.122/T.125多点通信服务（MCS）T.122/T.125网络特定传输协议T.123第8章多媒体通信终端技术T.120系列标准大致如下所述：（1）T.120：多媒体会议的数据协议标准系列(T.120系列)概貌。（2）T.121：常规应用范本。它是声像会议系列标准中，所有应用规程和细节方面所涉及到的通用程序要素的说明。（3）T.122：用于声像会议和视听会议的多点通信服务（MCS）。T.122标准确定了声像会议和视听会议业务中多点通信的数据传送、令牌管理的机制及原理，包括MCS模型、MCS连接和域的建立、MCS互通、MCS的基本原理以及MCS域管理原语等。第8章多媒体通信终端技术（4）T.123：用于声像会议和视听会议应用的网络特定传输规程。T.123标准确定了终端相应各种网络（ISDN，CSON，PSDN，PSTN，Internet，GSTN）所对应的一种规程堆栈，包括开放系统互连（OSI）模型中多至七层的一系列规程。（5）T.124：用于声像和视听终端、多点控制单元的通用会议控制(GCC)。GCC功能包括会议的建立、保持与退出，管理会议登记，管理应用登记，应用登记服务，。第8章多媒体通信终端技术（6）T.125：用于声像会议和视听会议的多点通信服务规程的详述，提供一个通过多点通信域所定义的协议操作，用于完善MCS。（7）T.126：定义了用于浏览和标注两个应用之间传输的静态图像的协议，支持不同平台上的应用系统之间进行可视化信息共享。采用该协议可以实现多个用户之间一定程度的交互操作和协同工作。协议中的静态图像来源于应用程序所显示的信息，例如，WORD文件或投影片。但T.126协议只为共享信息提供了最小集合，仅能实现静态图像的传输和简单的注释，不能提供诸如对象嵌入等协同交互操作。第8章多媒体通信终端技术（8）T.127：多点二值文件传输规程。它是有关二值文件在多点环境下进行广播、选择性分发与确认、对远程索引簿的访问、压缩档案的转移等的应用规程。它能实现多点交互、协同工作的计算机文件的同步编辑、同步更新，以确保协同工作和交互操作的文档同步修改、存储和一致性。同时，该协议也是共享应用的基础。第8章多媒体通信终端技术8.2.3H.221复接/分接标准1．单路B（64kb/s）信道帧结构单路B（64kb/s）信道的帧结构如图8.2-2所示。一个单路64kb/s通道（亦称时隙TS）由速率为8kHz的8比特组组成，图中每一行由左到右为一个8比特，组成一个8比特组，由上到下共80个8比特组。每行中的每一个比特由上至下构成一个子信道。前7个子信道可作为视频、音频或数据的信道。第8个子信道用来作为公务信道（ServiceChannel，SC），主要运载端到端的信令，第8章多媒体通信终端技术包括帧定位信号（FrameAlignmentSignal，FAS）、比特率分配信号（BitrateAllocationSignal，BAS）及必要时的加密控制信号（EncryptionControlSignal，ECS）等，它们分别占用8比特，剩下的25～80比特位可作为数据或部分音频、视频信号用。具有SC通道的64kb/s时隙称为“I”通道。第8章多媒体通信终端技术图8.2-2单路B（64kb/s）信道帧结构示意图子信道子信道FASBASECS32154678＃18比特组编码1…891617242580………比特编码子信道＃2子信道＃3子信道＃4子信道＃5子信道＃6子信道＃7＃8第8章多媒体通信终端技术1）帧定位信号(FAS)FAS信号占用1～8比特位，它可以组成各含80个比特组的许多个帧（由上至下1～80比特位为一帧），以及16个帧为一复帧的多个复帧（MF）。每个复帧由8个子复帧组成，每个子复帧由两个帧组成。因此，从FAS结构来考虑帧定位信号又可分为帧定位和复帧定位信号。帧和复帧定位的作用是实现帧、复帧的定位，亦即解决帧与帧之间、复帧与复帧之间的同步问题。第8章多媒体通信终端技术2）比特率分配信号（BAS）比特率分配信号是指每帧SC信道的9～16比特位的8个比特信号。该信号可以用来传送表示终端性能的一些码子，例如，某一终端通信开始时应该把它的传输速率为多少、视频采用何种图像压缩编码、音频采用何种编码等“性能”告知对端设备，这些不同的性能便是用BAS码来表征的。另外，BAS信号也用来作为多种控制信号的指示信号。例如，某一终端发送一控制信号给另一终端，使它的活动图像冻结（静止）。第8章多媒体通信终端技术表8.2-2BAS码b0，b1，b2的含义第8章多媒体通信终端技术8比特的BAS（b0～b7）码安排在偶数帧中，与它相配合起纠错作用的8个纠错比特安排在相同的8比特组编号的奇数帧中。BAS信号的前3个比特（b0，b1，b2）表示多种“含义”，也可理解为表明笼统的“性能”或“指令”。后面5个比特（b3～b7）表示32个确定值或表明具体的“指令”及“性能”。b0，b1，b2的含义见表8.2-2例如，当b0，b1，b2为“000”时，其含义为音频指令，若其后b3～b7为“00100”时，则表示该音频信号为PCM编码方式的A律，即是G.711标准的音频信号，而不是G.722标准的音频信号。第8章多媒体通信终端技术3）加密信号（ECS）ECS占用SC的17～24比特位，它在需要加密时才选用。ECS信道可用于传送控制信息给解密单元，以便响应该标志而完成对加密数据的解密。除此以外，还可以传送初始向量，用于数据的加密与解密的同步。第8章多媒体通信终端技术2．单路H0、H11、H12的信道帧结构单路H0（384kb/s）、H11(1536kb/s)、H12（1920kb/s）信道帧结构如图8.2-3所示。n＝1时为单路H0信道，此信道由6个B（64kb/s）信道组成，上述的FAS、BAS、ECS信道只在TS1时隙中发送。对于多个（2～6）H0连接时，在每个H0的TS1时隙含有SC信道，其他TS不含有SC信道。n＝4时为单路H11信道，此信道由24个B信道组