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本专业介绍了多媒体信息处理部分和多媒体通信应用部分。多媒体信息处理部分的关键技术包括多媒体信息的获取和输出技术、多媒体数据压缩技术(MPGEH.26x)、多媒体数据信息的检索技术、多媒体信息的存储技术等。多媒体信息通信应用部分主要包括视VCSIP-VCS技术、VOD技术、CATV技术、DVB技术、IPTV技术和家庭网络技术等。

多媒体通信网络简介

所谓“媒体”是指信息传递和存储的最基本的技术和手段,即信息的载体。由于信息在被人们感觉、加以表示、使之呈现、实现存储、或传输的载体上各有不同,因此,媒体可以分为感觉媒体、表示媒体、呈现媒体、存储媒体、传输媒体、交换媒体六类。我们所说的“多媒体”不仅指多种媒体的本身,而且指处理和应用多媒体信息的相应技术。故多媒体技术可以描述为:一种能同时综合处理多种信息,在这些信息之间建立逻辑联系,使其集成为一个交互式系统的技术。

多媒体技术主要用于实时地综合处理声音、文字、图形、图像和视频等信息,是将这多种媒体信息用计算机网络、通信网络集成在一起同时进行综合处理,并把它们关联地融合在一起。多媒体的关键特性在于信息载体的多样性、交互性和集成性,这就是多媒体技术研究的内容。多媒体技术中所涉及到的关键技术有:多媒体信息的获取和输出技术、多媒体数据压缩技术、多媒体数据信息的检索技术、多媒体信息的存储技术、多媒体网络技术等。多媒体系统一般具有扑捉、操作、编辑、存储、呈现和通信功能。

而多媒体通信是多媒体系统的重要组成部分,它实现多媒体信息在通信网络中的传输和交换。由于是多媒体信息的通信,因此,它对通信网络有着特殊的要求:首先是要支持综合业务。由于多媒体数据包含了文本、图形、图像、音频和视频等多类媒体对象,不同类型的数据有着不同的特点,对通信系统有着不同的需求,所以,多媒体通信系统应当能够为不同类型的数据提供与其特点和需求相适应的通信业务,并能够将不同的业务有机地结合在一起,即多媒体通信系统应当具备综合业务的能力。二是具备较强的实时数据的传输能力。连续媒体数据(如音频和视频数据)是多媒体数据的重要组成成分,而连续媒体数据的实时通信也在多媒体通信中占有较大的比重,因而多媒体通信系统应当具备较强的实时数据的传输能力。三是要能够完成多媒体同步。在多媒体对象内部,各媒体对象之间存在着时域约束关系,而这种约束关系的破坏,会在一定程度上妨碍对多媒体数据所含内容的理解,这表明时域约束关系是多媒体数据语义的一部分,而这也就决定了多媒体通信系统需要对这种约束关系进行维护,即实现通信过程中的多媒体同步。四是支持多种通信模式。多媒体应用大多是分布式的,会涉及到点到点、点到多点、多点到多点等多种通信模式。这种应用需求决定了多媒体通信系统应当能够支持各种通信模式,并完成相关的管理任务。

多媒体通信网络,目前应用较多的主要是视频会议(VCS)系统、IP视讯会议系统(IP-VCS)、交互多媒体信息点播(VOD)系统、电缆电视(CATV)系统和数字电视频广播(DVB)系统、网络电视(IPTV)系统,及家庭网络技术等。

会议电视系统(VCS,Video Conference System)是指用于异地电视会议的设备、传输信道、会场设施等所组成的系统的统称,它满足于ITU-T H.320标准。会议电视系统主要由会议电视终端设备或称编译码器(CODEC)、多点控制设备(MCU)或音、视频切换矩阵等组成,根据需要其配套的设备有摄像机、话筒、编辑导演设备、调音台、图像显示设备、会场扩声设备等组成。在全国会议电视网还应设置中央多点管理系统(CMMS)和监控管理工作站等。

IP视讯会议系统(IP-VCS)是随着互联网技术的发展应用而生的系统,可称之为VCS over IP。它是指基于IP网络传输、满足ITU-T H.323标准,且不需设置专用会议室的会议电视系统。IP视讯会议系统在逻辑上主要是由运营支撑层、视讯交换层及用户接入层三大部分组成。运营支撑层是由业务和资源管理系统、计费系统、营业系统和网络管理系统组成。是为了方便视讯业务使用和管理而设置的。视讯交换层是由多点控制器(MCU)、关守(GK)、网关(WG)、应用服务器等组成。用户接入层是由视讯会议终端、各种IP接入方式及其相关传输、数据设备组成。用户接入层将各种视讯会议终端设备通过各种宽窄带接入网络接入到视讯交换层。

交互多媒体信息点播(VOD)系统,是一种可以按用户需要点播节目的交互式视频系统,它可以为用户提供各种交互式信息服务。包括按次付费、轮播、按需实时点播等服务形式。交互式视频点播系统一般由VOD前端处理系统、传输网络、用户机顶盒三个部分组成。

电缆电视(CATVCable TV)系统,早期称闭路电视系统。是以同轴电缆为通信介质的单向广播网络,其广播中心是电视节目发送源。CATV网络采用树形拓扑结构,经过多级放大器和无源的分支器/分配器,将能满足电视接收机需要的电视信号传至用户端。由于同轴电缆传输距离较短,使用多级的放大器(通常要求不多于6级)容易造成较大的信号失真。随着光纤光缆技术的发展,使用光纤做CATV传输网的干线介质,可大大地延长其覆盖范围。于是就形成了光纤与同轴电缆混合(HFCHybrid Fiber and Coaxial Cable)的CATV系统。

数字电视频广播(DVB)系统是建立在MPEG-2压缩算法上的数字技术,它提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATVMNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体,分别对应的DVB标准:DVB-SDVB-CDVB-TDVB-SMATVDVB-MSDVB-MC等。

网络电视(IPTV)系统也是随着互联网技术的发展应用而生的系统,可称之为DVB over IPIP电视将DVB内容进行媒体技术转换后放在IP网络上传输(支持IP网的单播、组播、广播等传输方式),通过各种连接IP网的接入网络,使各种终端设备能够接收并播放电视节目。完整的IP电视综合服务系统主要由“1+3平台”组成,即IP网、媒体制作采编平台、IP电视运营平台和终端播放平台。媒体制作采编平台通过高效的编码转码技术把多种媒体资源压缩编码成可以在IP网上传输的多媒体数据流;IP电视运营平台通过流媒体传输技术实现多媒体数据流的安全可靠传输;终端播放平台通过开发基于多种不同网络的终端播放器,实现不同网络终端(如PCPDA、手机和机顶盒等)的统一接入。

而家庭网络技术是利用各种通信技术来实现话音、数据、音乐、视频等多媒体的综合应用(接入、控制和管理),包括电话通信、视听网络,物联数据采集与控制网络等。数据采集的信息包括监视信息(火警、盗警、液体及气体泄露告警、老人病人护理等)、计量信息(水、电、气)、控制信息(自动开启电器等)、等等。

在多媒体通信网络专业内主要介绍如下图所示的内容:

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