多媒体技术及其应用1

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1、第7章多媒体技术及其应用7.1多媒体信号和多媒体技术7.2多媒体信号的传输7.3多媒体技术的应用思考题和习题7.1多媒体信号和多媒体技术随着计算机技术、数字图像压缩技术和超大规模集成电路技术的发展，多媒体技术越来越受到人们的关注。多媒体是指携带两种或两种以上的信息的载体，这些信息通常包括图像、声音、数据、文字、符号、图形、动画、图片等等。多媒体携带的信息是相互联系、相互协调的。计算机交互地处理这些媒体的技术即是多媒体技术。多媒体信号应具有以下三个特征：(1)综合性多媒体信号应是相互有关的多种媒体的信号的综合；(2)交互

2、性通信双方能充分地进行信息传送或交流，能获取、处理、编辑、存储、展示这些信息媒体；(3)同步性多种媒体能同步地、协调地传送信息。广播电视中图像、声音、时间、字幕同步地传送，具有综合性和同步性，但没有交互性，所以广播电视不属于多媒体；而视频点播（VoD，VideoonDemand）观众可以选择节目，可以控制节目的暂停和继续播放，能够选择观看影片的多种结局之一，所以视频点播属于多媒体。通常认为电视会议、可视电话、安全监视、远程医疗、电子商务、远程教学等均属于多媒体范畴。如多媒体远程教学，与一般的广播电视教学(教师讲学生听)的

3、模式不同，教师讲课时可向学生提问，学生除了听课和回答问题之外也可以向教师提问。师生之间频繁采用图像、语音、文字、符号、图形、动画、CAI(计算机辅助教学)课件等媒体交流信息。这种多媒体远程教学因为生动、直观、交互性强，能充分调动学生的积极性，所以取得了良好的教学效果。7.2多媒体信号的传输图像信号要求实时传输，视频信号不压缩时传送速率在140Mb／s左右，而高清晰度电视(HDTV)传输速率可高达1000Mb／s。为了在网络中传送更多的多媒体信息，要对视频信息进行各种压缩。按照H.261、H.263、MPEG[CD*2]1、

4、MPEG[CD*2]2等视频压缩的国际标准，HDTV压缩后的速率也只有20Mb／s。至于可视电话，在公用电话网（PSTN）上传送时，可压缩为20kb／s左右。语音信号也要求实时传输，语音信号如不压缩则需要64kb／s的速率，经过压缩后可降到32kb／s、16kb／s、8kb／s，甚至5～6kb／s。为了提高信道的利用率，视频与音频压缩编码是多媒体信号传输的关键技术。通信服务质量(QoS，QualityofService)是用来描述通信双方的传输质量，是衡量通信网络性能的重要参数，也是网络效果的主要表示参数。QoS基本参数包括

5、系统吞吐率、网络传输的稳定性、可用性、可靠性、传输延迟、传输码率、出错率、传输失败率、安全性等。传输码率只是其中的主要参数之一。不同的系统强调的参数往往不同，而且QoS参数的设置一般采用分层方式，不同层的参数有不同的表现形式。用户层中，针对音频、视频信息的采集和重显，QoS参数表现为采样率和每秒帧数。在网络层中，QoS表现为传输码率、传输延迟等表示传输质量的参数。描述网络管理的QoS时，应主要考虑网络资源的共享、参数的动态管理和重组等。7.2.1PSTN公用电话网(PSTN，PublicSwitchedTelephoneN

6、etwork)是公共通信网中规模最大、历史最长的基础网络。电话网的主要用途是传输语音信号，用户的语音信息可通过传输线路和交换设备进行互传。该网络的终端设备主要是普通模拟电话机，要求所传输的信号带宽在300Hz~3.4kHz之间。目前，电话网以模拟设备为主的情况已经发生了根本性的变化，数字传输设备和数字交换设备不断地引入电话网，如数字光纤时分复用设备，数字程控交换设备，所有这些数字化设备都使公用电话网已经成为一个以数字设备为主体的网络。但在用户线路上传输的信号中，模拟语音信号的比例仍然最大，这给在公用电话网上传输数字信息带来了

7、困难。目前，在公用电话网上传输数字信号的主要手段仍然是要依靠调制解调器（Modem），为此ITU-T提出了V系列建议，如描述接口电气特性的V.28、V.35、V.10、V.11等建议，描述接口间各条接口线路功能及其动作的V.24建议等。还有一些建议是用于描述Modem本身的，如V.21、V.22、V.32等等。在PSTN网上可传输符合H.324标准的传输码速率低于64kb/s的可视电话,采用V.34调制解调器,V.34是有关28.8kb／s速率的调制解调器的建议。QoS参数为S-QCIF或QCIF格式，7.5帧/s，Y∶

8、U∶V为4∶1∶1，12比特/像素。7.2.2ISDN和STM在模拟电话网中，一对电话线只能传送一路模拟电话信号。随着通信技术的发展，出现了综合业务数字网(ISDN,IntegratedServicesDigitalNetwork)，该网可以支持语音、数据和图像等几种媒体