多媒体通信技术——多媒体通信网络技术

1.3 多媒体的关键技术

在开发多媒体应用系统中，要使多媒体系统能交互地综合处理和传输数字化的声音、文字、图像信息，实现面向三维图形、立体声音、彩色全屏幕运动画面的技术处理和传播的效果，它的关键技术是要进行数据压缩、数据解压缩、生产专用芯片、解决大容量信息存储等问题。

1.3.1 视频音频数据压缩／解压缩技术

研制多媒体计算机需要解决的关键问题之一是要使计算机能适时地综合处理声、文、图信息。由于数字化的图像、声音等媒体数据量非常大，致使在目前流行的计算机产品，特别是微机系列上开展多媒体应用难以实现。例如，未经压缩的视频图像处理时的数据量每秒约28MB，播放一分钟立体声音乐也需要100MB存储空间。视频与音频信号不仅需要较大的存储空间，还要求传输速度快。因此，既要对数据进行压缩和解压缩的实时处理，又要进行快速传输处理。这对目前的微机来说无法胜任。因此，必须对多媒体信息进行实时压缩和解压缩。如果不经过数据压缩，实时处理数字化的较长的声音和多帧图像信息所需要的存储容量、传输率和计算速度都是目前PC机难以达到的和不经济实用的。数据压缩技术的发展大大推动了多媒体技术的发展。

目前的研究结果表明，选用合适的数据压缩技术，有可能将字符数据量压缩到原来的1/2左右，语音数据量压缩到原来的1/2~1/10，图像数据量压缩到原来的1/2~1/60。数据压缩理论的研究已有40多年的历史，技术日趋成熟。如今已有压缩编码／解压缩编码的国际标准JPEG和MPEG，并且已经产生了各种各样针对不同用途的压缩算法、压缩手段和实现这些算法的大规模集成电路和计算机软件。

1.3.2 多媒体专用芯片技术

专用芯片是多媒体计算机硬件体系结构的关键。因为，要实现音频、视频信号的快速压缩、解压缩和播放处理，需要大量的快速计算。而实现图像的许多特殊效果 (如改变比例、淡入淡出、马赛克等)、图形的处理(图形的生成和绘制等)、语音信号处理(抑制噪声、滤波)等等，也都需要较快的运算和处理速度。因此只有采用专用芯片，才能取得满意的效果。

1. 多媒体概念、类型、特点：

1) 多媒体5 种类型：感觉、表示、显示、存储、传输。

2) 多媒体：是指能够同时采集、处理、编辑、存储和展示两个或以上不同类型信息媒体的技术，这些信息媒体包括文字、声音图形、图像、动画和视频等。

3) 多媒体技术：是利用计算机对文本、图形图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。

4) 多媒体特点：集成性、交互性、实时性，控制性、非线性。

2. 超文本、超媒体：

1) 超文本：是用超链接的方法，将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本。

2) 超媒体：是一种采用非线性网状结构对块状多媒体信息(包括文本、图像、视频等）进行组织和管理的技术。

3) 3超文本系统三个层次：用户接口层-表现层、超文本抽象层-节点和链描述层、数据库层-信息存储层，

3. 多媒体通信技术：

1) 多媒体通信技术：是多媒体技术与通信技术的有机结合，突破了计算机、通信、电视等传统产业间相对独立发展的界限，是计算机、通信和电视领域的一次革命。

2) 多媒体通信的服务质量类型：确定型、统计型、尽力型。

4. 移动互联网：

1) 移动互联网是指利用互联网提供的技术、平台、应用以及商业模式，与移动通信技术相结合并用于实践活动的统称。

2) 移动互联网特点：便携性、移动性、无线性、应用丰富性及免费性。

5. 身份认证技术：

1) 基于智能卡的认证技术：非加密存储器卡加密存储器卡、CPU卡

2) 基于生物特征识别的认证技术：指纹识别、语音声纹识别、视网膜图样识别、虹膜图样识别、脸型识别.

6. 多媒体数据压缩：

1) 图像数据冗余类型：空间冗余、时间冗余，结构冗余、知识冗余、视觉冗余、图像区域的相同性冗余、纹理的统计冗余。

2) 无损压缩技术：霍夫曼编码、 算数编码、行程编码、字典编码。

3) 有损压缩技术：预测编码、变换编码、分形编码、 基手模型编码、

其他编码。

多媒体技术的发展摘要:介绍了多媒体技术的定义，内涵，应用以及未来的发展趋势，多媒体技术是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，本文通过对多媒体技术的应用现状和发展趋势的分析，使我们展望到，随着日益普及的高速信息网，它正被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、金融、医疗等诸多行业。

关键字：多媒体技术，发展趋势，应用

一. 什么是多媒体技术

“多媒体”一词译自英文“Multimedia”，媒体（medium）原有两重含义，一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中文译作媒介。从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成的啦。

多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。有人定义多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各样的媒体来源。也有人定义多媒体是 “文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是：多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息——文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。

二．多媒体技术的发展阶段

1．初露端倪：20世纪80年代

多媒体技术开始进入实际应用阶段的标志——第一块声卡于1987年8月问世。

2.1988年，MPEG（专门研究运动图像压缩的专家小组）建立。

3．多媒体时代到来：20世纪90年代

主线：一是视频技术的发展；二是音频技术的发展

4．视频技术发展的三个高潮

AVI：奠定计算机视频存储的基础 MPEG：普及了计算机视频应用

多媒体技术及应用

基础的骨干网上，多媒体网络已成为现实，为多媒体通信的实用化奠定了技术。

2.2多媒体通信技术的形成

多媒体通信技术的形成是计算机技术、电视技术和通信技术相结合的产物。随着多媒体技术的发展，宽带综合业务数字网（B-ISDN）和宽带IP网的发展，为实现多媒体通信提供了理想环境，为多媒体通信的实用化奠定了技术基础。此外，广播，电视，有线电视等一大批大中信息传播媒介也在不断地发展和完善之中。特别是以计算机为代表的数字数据化的信息交换方式，使得信息交换的速度更加迅速，共享程序度更高，产生了一大批如电子邮政，信息查询一类更层次的应用，也产生了一批种类不同，用途各异的通信网和通信新业务。

3多媒体网络

3.1多媒体通信网络

多媒体通信网分类多媒体通信网络是实现多媒体网络通信的基本环境，它是在现有通信网络的基出上发展而成的。目前的通信网络可为四大类：

⑵计算机网络：是由相关机构建立的计算机网，如局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN），如光纤分布式数据接通口（FDDI）、分布队列双总线（DQDB）等。计算机网实现了计算机互连，为计算机之间进行文件传输，资源共享提供服务。一个部门，几台计算机就可以构成一个局域网，但构成城域网和广域网需要通过电信网以专线或拨号形式互联。随着高速宽带光纤网和宽带IP技术的发展，出现了高性能的光纤令牌环网FDDI和FDDIII、快速以太网（100Mb/）和千兆以太网（1000Mb/），以及电信网和计算机网融合的ATM网络，使计算机网具备了实时处理声音和传送动态图像的能力。技术上的进步为在网络上传送多媒体信息奠定了基础。

⑶电视传播网络：是由广播电视部门建设的电视网，如有线电视网（CATV）、混乱合光纤同轴网（HFC）、卫星电视网等。有线电视网提供广播业务，包括电视，图文电视等，有线电视网一般覆盖一个城市范围，各城市之后间通过光纤、微波或卫星转发。有线电视网采用树形拓布结构，网络中采用大量的分支器，将信号从信号源分配到网络中的各个端口的用户，网络中的用户是平等的，只要打开电视就可以收到节目。有线电视网是三种种网络中宽带化程度最高的，但它是单向的，如需用作双向传输，还必须完成数字化工作，并要兼容目前的模拟广播电视。针对有线电视网开发的机顶盒STB及交互式视频点播系统（VOD），为有线电视提供交互能力，实现有线电视网与计算机网融合，极大地增添了有线电视网的活力。