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实现多媒体卫星通信系统的关键技术

浏览:4161  来源:通信人在线  日期:2010-06-16
 

数字多媒体广播(DMBDigital Multimedia Brodcasting)是通信和广播融合的新概念。它融合了卫星广播、有线电视和互联网等多种传输手段,除了可以提供传统的音频广播内容外,还可以提供诸如新闻、交通信息等高质量的语音服务和多样化的数据服务,并提供双向的移动接受服务。DMB可以通过卫星广播也可以通过地面无线广播方式来实现。在我国自己研制了,数字多媒体广播(DMB)标准称之为CMMB,欲了解的请进入

卫星DMB业务是将数字视频或音频信息通过DMB卫星进行广播,由移动电话或其它专门的终端实现移动接受。具体的网络构成包括卫星DMB广播中心、DMB卫星、直放站和接收终端等。实现DMB卫星系统应包括以下关键技术:

1、多媒体PC随着计算机技术的发展,80年代出现了多媒体计算机的概念和技术,使计算机能实时处理语音、文字、图形、图像、动画和视像等多媒体信息,并且具有交互性。不同层次的多媒体计算机软硬件标准也相继出台。随着多媒体计算机日益普及和信息高速公路的相继建成,用户对多媒体网络通信的需求也在不断增加。时至90年代,多媒体计算机系统已是计算机发展的一个主流方向,应用多媒体技术则是90年代计算机系统的时代特征。

2、压缩技术到目前为止,数据压缩技术已发展得相当成熟。数据压缩可以为通信系统在时间、频带、能量上带来高效率,其技术随着通信手段的发展而发展。自:1980年以来,国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)陆续制定了各种数据压缩与通信的标准和协议,为多媒体技术的实用化作出了巨大贡献。其中ISO对静止图像压缩编码的JPEG系列标准和对运动图像压缩编码的MEPG系列标准以及ITUH.26x系列标准已成为多媒体压缩编码的公认标准。

3、卫星技术由于多媒体系统对频宽的需求相当苛刻(依目前欧美各家设计的系统而言,至少需要500MHz带宽,有些系统甚至需要2500MHz),所以使得多媒体卫星通信系统所能选择的频段极为有限。从国际电信联盟(ITU)的规划看,多媒体卫星通信系统选择Ka,波段(上行频率为28GHz,下行频率为20GHz)比较合适。但Ka波段的降雨衰减相当大,因此,在多媒体卫星通信系统设计中应慎重考虑卫星功率受限问题。地面用户系统基本用VSAT方式,天线直径最小0.5m,可大至2.5m(依传输数据速率而定)。低轨系统的接收天线要有追踪的功能。天线系统设计以蜂窝式天线覆盖图做同频再用。在低轨系统中,星上可用相控阵天线。同步轨道系统可用多馈源或相控阵天线形成蜂窝式覆盖图。因为系统采用蜂窝式覆盖,为求得高的传输效能,蜂窝间的联系应是机动的,每一个通信邮包必须在星上处理后再发射回地面,因此要求卫星上的处理器具有根高的工作量。

4、多媒体数据格式由于多媒体信息包括语音、数字、图形、图像、视频等各类信息,功能要求千差万别,数据压缩方法各异,所以为了有效读取各种数据并使其协调工作,需要制定特定的多媒体数据格式,对多媒体系统加以支持。另外多媒体数据可能存放在分布网络(DN)上,为了支持多用户读取,也需要多媒体数据有统一的格式。为此,ISO/IEC JTC1/SC29/WG12ITU SG /Q9成立了多媒体与超媒体信息编码专家组MHEG),MHEG首先将声、文、图、形等基本信息单元抽象为多媒体与超媒体信息对象(简称MH对象),然后提出了信息技术--多媒体与超媒体信息对象的编码表示,并于1993年将此作为ISO CD13522标准草案,简称MHEG标准。该标准的目标是为各个领域开发出来的多媒体应用确立一个通用基础,因而它特别注重交互性和多媒体同步、实时表现、实时交换、最终形式表现等几方面。MHEG在标准的设计中采用了面向对象的方法,但它对于标准的实施却并不是必须的。

5、多谋体同步多媒体信息的同步大致可分为两类:一类是连续同步,即两个以上实时连续媒体流之间的同步,如音频与视频之间的同步;另一类是时间驱动同步,即一个或一组相关事件发生与因此引起的相应动作之间的同步。在多媒体通信中,可采用缓冲和反馈法(用于单媒体向步)以及时间戳法(用于媒体同步)实现信息同步。目前针对各种应用已经开发出了大量的多媒体同步模型和方法。如Escobar等人提出了一种基于近似同步时钟的多业务流同步协议,支持分布式应用同步和不同多媒体流之间的同步;YavatkerLakshman提出了多信息流会话协议,支持分布式协作应用中的时间和因果同步。

6、网络技术现有的各种通信网,都只能在一定程度上支持多媒体通信。如采用传统电路交换方式窄带综合业务数字网(N-ISDN),其基本速率接口只能传输音频和可视电话质量的视频信号,却很难传输高分辨力电视(HRV)、直播电视、电话会议等。宽带综合业务数字网(B-ISDN)是最适合多媒体通信的网络,它采用异步传输模式(ATM),能够灵活地传输、交换不同类型(如声音、图像、数据、文本等)、不速率、不同性质(如实发性、连续性、离散性)、不同性能要求(如延迟、抖动、误码等)、不同方式(如面向连接、无连接等)的信息。

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