内蒙古工业大学 多媒体技术(第10章)

第十章 多媒体通信

概述 可视电话系统

视频会议系统多媒体网络

多媒体网络的QoS分布式多媒体系统

10.1 概 述

历史与现状

现代通信技术以电报(1835年)和电话(1876年)出现 为诞生的标志 计算机技术和通信技术结合产生了一批种类不同用 途各异的通信网络形式和通信业务

多媒体对通信的影响(1)多媒体数据量 (2)多媒体实时性 (3)多媒体时空约束 (4)多媒体交互性 (5)多媒体分布式处理和协同工作要求

实现途径(1)话路+视频→多媒体通信 (2)网络+视频→多媒体通信 (3)有线电视+交换功能→多媒体通信

关键技术(1)声音、视频、动画等的传输技术; (2)数据压缩和解压缩技术; (3)解决多媒体实时同步问题; (4)解决协议和标准化问题。

10.2 典型多媒体通信系统

理想的多媒体通信方式是人们可以在任何地点 , 任何时间通过网络进行多媒体信息交换。 为了使电话网能传送视频信号 ,人们很早就开始 可视通信系统的研究。 由于传输线路性能的局限性 , 可视电话 / 会议系 统一直没能广泛应用。

10.2.1 可视电话系统

可视电话组成

语音处理部分 图象输入部分 图象输出部分 图象信号处理部分

可视电话控制器(1)图象信号A/D和D/A转换 (2)帧存储器 (3)信源编码/解码 (4)信道编码/解码 (5)调制/解调

(6)转输信道

可视电话控制器功能框图摄像 A/D D/A 显示 帧储 存器 信源编码 解码 信道编码 解码 调制 解调 (公用电话网) 数字信道 模拟信道

(ISDN)数字网

静止图象传输的过程 ：

在发送端摄得的图象首先经 A/D转换,把模拟信号变 成数字信号后存入帧存贮器,即把活动图象冻结,获取 一帧画面,并高速写入数字存贮器; 该静止图象以低速读出,经信源编码和信道编码后送 到电话线上传送; 在接收端,接收信号经解调、解码恢复成原来的数字 信号后 , 再送入帧存储器 , 然后反复以高速读出 ,D/A 变换后送往显示器或监视器; 在显示器上显示出原来的静止图象。

静止图象传输原理 主要是利用帧存储器来改变信号的时间轴, 把快 信号变成慢信号,频带相应由宽变窄,使其能在电 话线上传送. 这实际上是利用延长时间轴的方法传输要求宽 带的大数据量的数字图象信号。

ISDN的应用为动态图象的传输开辟了广阔的前 景, 可视电话正朝看动态图象方向发展。 早期编码 / 解码无标准 , 互不兼容 , 无法通信。为 此CCITT制订了H.261标准, 它规定了视频编码 传输速度。 目前 H.262(MPEG-2),H.263( 低速线路 ) 等标准 提供了不同速率的视频编码技术.

10.2.2 视频会议系统

视频会议系统是一种

在位于两个或多个地点的一 群用户之间提供语音和运动彩色画面的双向实时 传送的视听会话型电信会议业务。 早期的视频会议系统推广受到很大的限制 CCITT为视听通信系统制定了H.261标准, 解决了不 同厂商产品兼容性问题, 为其普及打下良好的基础

商品化的视频会议系统 (1)高档会议室型 – DDN,专网,300K-2M (2)桌面会议系统 – DDN,ISDN(112-768K) 或 LAN(384K) (3)可视电话型 – PSTN(28.8,33.6K)

1990年12月，ITU-T批准了在窄带ISDN上进行视听业 务的标准H.320建议

视频会议系统的组成

视频编解码器及附属设备 音频编解码器及附属设备 信息通讯设备 多路复用/信号分离设备 用户/网路接口 多点控制设备(MCU) 系统控制部分

多点视频会议系统H.320建议 H.261 H.221 G.703

视频输 入输出 设备 音频输 入输出 设备

视频编 解码器

G.711,G.722.G.728

音频编 解码器

时 延

T.120系列 H.200/AV.270

信息通信设备H.242.H.230,H.221.H.243.H.281

多 路 复 用 / 信 号 分 离 设 备

会议电视 终端设备B 用 户 / 网 络 接 口

MCU

传 输 信 道

系 统 控 制 会议电视终端设备A

会议电视 终端设备C

ITU多媒体通信标准

ITU 从 1990 发布了 H 系列、 G 系列、 T 系列等规范 , 形成了多媒体视频会议系统标准体系 ,解决了不同 系统的互通问题。 H.320系统的其它相关协议包括: H.243 – 多个终端与MCU之间的通信规程; H.230 – 帧同步控制与指示信号; H.233 – 视听业务的加密系统; H.234 – 视听业务的密钥管理与认证; H.281 – 会议电视远端摄像机控制规程; 等等

H.320 系统在 N-ISDN 的 64Kbps(B 信道 ) 、 384Kbps (H0 信道 ) 和 1536/1920Kbps(H11/H12 信道 ) 上提供 视听业务是ITU最早批准的视频会议系统标准。 其它标准 H.323--运行在LAN/Intranet的视频会议框架标准 H.324--运行在低速率传统电话线和无线通信信道 上的视频会议框架标准; H.321/H.310—ATM 2种可视通信协议。

视频会议系统的基本功能

视频会议系统工作时, 各会议点的多媒体终端 将反映各个会场的主要场景、人物及有关资料 的图象以及发言者的声音同时进行数字化压缩; 根据视频会议的控制模式, 经过数字通信系统, 沿指定方向进行传输; 同时在各个会议点的多媒体计算机上, 通过数 字通信系统实时接收解压缩多媒体会议信息, 并在其监视器上实时显示出指定会议参加方的 会议室场景、人物图象、图片和语音。

视频显示的转换控制的3种模式 (1)语音激活模式 或称自动模式 (2)主席控制模式 (3)讲课模式

10.3 多媒体网络10.3.1 概述

计算机网络: 通过通信线路将多台地理上分散 的独立工作的计算机互联起来,以达到通信和 共享资

源的目的, 这样一个松散耦合的系统就 叫计算机网络。

多媒体网络: 将多台地理上分散的具有处理多 媒体功能的计算机和终端通过高速通信线路互 联起来,以达到多媒体通信和共享多媒体资源 的网络。

多媒体网络发展( 1 ) 1 9 8 0 ~ 1 9 9 0 年 , 局 域 网 ( 1 0 Mbps), 以 Ethernet、 Novell、Token Ring 为代表 , 传输线路以双绞线和 同轴电缆为主,传送的信息媒体以正文为主。广域 网Internet传送正文,提供文件和Email服务。 (2)1990~2000年,高速局域网(100Mbps), 窄带ISDN 光纤网络, 提供浏览、图形、声音、电子邮件和静 止图象传送。 (3)2000~2010年, B-ISDN,宽带IP,高速光纤网络, 提 供视频图象传输和实时多媒体服务。

10.3.2 数据通信网络