移动多媒体通信未来发展趋势
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专题:改革开放三十周年电信业回顾与展望蜂窝移动通信的概念是美国著名贝尔实验室在1947年提出的,真正研制是在70年代随着微电子、计算机等基本技术的发展才开始的。
1978年贝尔实验室的科学家们在芝加哥终于试验成功世界上第一个蜂窝移动通信系统,并于1983年正式投入商用,为解决“汽车王国”居民开车时无法通信的烦恼奠定了坚实的技术基础。
从此,蜂窝移动通信走入了越来越多的国家,像一匹脱缰的野马在全球迅速奔跑,迄今全球移动用户数已经超过33亿。
蜂窝移动通信深深地介入了人们的生活。
我国于1987年正式引入蜂窝移动通信,经过20年的风风雨雨,造就了世界最大的移动通信网,如今我们的移动用户数已经超过了6亿,占全球移动用户的1/6强。
中国的移动通信网随同世界潮流(见图1,从第一代(1G模拟系统起步,跨入了大发展时期的第二代(2G数字系统,现在正处在进入第三代(3G的前夕,并且开始向第四代(4G迈步。
收稿日期:2008年11月5日图1 移动通信网的演进1G的主要贡献是引入了蜂窝的概念,通过采用频率再用技术使容量大大提高。
话音业务是第一代的唯一业务。
2G虽然仍定位于话音业务,但开始引入数据业务。
更重要的是引入了数字技术,并在欧洲形成了统一标准,国际漫游的范围大大扩大。
3G定位于移动多媒体IP业务,传输容量更大,灵活性更高,形成了家族式的世界单一标准,并将引入新的商业模式。
4G将定位于宽带多媒体业务,使用更【摘要】文章回顾了蜂窝移动通信技术从1G到2G、再到3G的发展历程,总结了各个发展阶段中国移动和联通各自的技术路线选择、网络发展及业务应用情况,论述了我国自主创新3G技术TD-SCDMA的发展现状及其向4G演进的方向,最后指出了其他需关注的技术动向。
【关键词】蜂窝移动通信模拟系统数字系统 GSM CDMA WCDMA TD-SCDMA蜂窝移动通信技术演进历程回顾及未来发展趋势雷震洲工业和信息化部电信研究院专题:改革开放三十周年电信业回顾与展望高的频带,使传输容量再上一个台阶。
毕业论文(设计)题目移动通信技术的现状与发展______________ 姓名__________________专业_____________年级班级___________________________学号____________________指导教师__________________________________完成日期____________内容摘要本文详细论述了现代移动通信技术的发展历程:个人通信网建立,2G的应用,第三代移动通信系统的普及。
分析了移动通信技术第四代移动通信(4G)和移动通信技术的未来趋势与在我国的移动通信技术发展状况。
关键词: 第三代移动通信系统,个人通信网,第四代移动通信(4G)第四章结束语........................................................................................ 17 第五章致谢17参考文献....................................................................................................... 18 引言 ................................................................. 4.第一章 移动通信技术的概念及相关知识 (5)1.1 移动通信的基本概念 (5)1.2 移动通信的发展 (5)1.3 移动通信的特征 (6)1.4 移动通信的国内国际形势 (6)第二章移动通信的现状及前景概述 .................... 7 2.1移动通信的现状 .......................... 7 2.2移动通信的前景 .......................... 7 2.3 移动通信的发展历程 .. (8)第三章 移动通信技术未来趋势 (8)3.1未来移动通信 (9)3.2 4G 移动通信简介 (9)3.3 4G 系统网络结构及其关键技术 (14)3.4第四代通信技术的主要优势 (14)引言随着社会的进步,移动通信技术的发展日新月异,层出不穷,令人眼花缭乱,人们对移动通信的要求也不断变化,而且越来越不满足现状。
多媒体通信与图像处理技术研究与应用摘要:多媒体通信与图像处理技术在现代社会中应用广泛,其研究与应用对于改善人们的生活质量和推动社会发展具有重要意义。
本文将重点介绍多媒体通信与图像处理技术的研究进展和应用领域,并探讨其未来发展的趋势。
1. 引言随着信息技术的快速发展,多媒体通信与图像处理技术日益成为人们生活中不可或缺的一部分。
多媒体通信涉及到音频、视频等多种媒体形式的传输和处理,而图像处理则涉及到对图像进行分析、处理和识别。
多媒体通信与图像处理技术的研究与应用在娱乐、医疗、安防等领域具有广泛的应用前景。
2. 多媒体通信技术的研究与应用现代社会中,多媒体通信技术已经成为人们交流的重要手段。
多媒体通信技术的研究重点包括音频和视频的编码、传输和解码。
通过对音频和视频信号的压缩和传输,可以节省带宽并提高传输效率。
此外,多媒体通信技术还涉及到多媒体协同处理、多媒体安全等方面的研究。
在应用方面,多媒体通信技术已广泛应用于音视频会议、流媒体传输、在线教育等领域,为人们提供了更加便捷和高效的通信方式。
3. 图像处理技术的研究与应用图像处理技术的研究主要包括图像增强、图像压缩、图像分割和图像识别等方面。
图像增强技术可以改善图像的质量和细节,使得图像更加清晰和真实。
图像压缩技术可以减少图像的存储空间和传输带宽,提高图像的压缩效率。
图像分割技术可以将图像分割成不同的区域,方便后续的图像处理和分析。
图像识别技术可以自动识别图像中的目标物体,为医学、安防和无人驾驶等领域提供支持。
在应用方面,图像处理技术被广泛应用于医学影像分析、人脸识别、智能交通等领域,为人们的生活带来了便利和安全。
4. 多媒体通信与图像处理技术的未来发展趋势随着人工智能、大数据和物联网等技术的发展,多媒体通信与图像处理技术也将迎来新的发展机遇。
未来,多媒体通信技术将趋向于高清、立体和互动化。
音视频编解码技术将进一步提高压缩效率和传输质量,音视频会议将实现更加逼真的沟通体验。
5G通信技术的发展与影响随着科技的不断进步,5G通信技术在近年来迅速发展,成为创新科技领域中备受关注的焦点。
5G通信技术不仅是移动通信的一次重大革新,还将对各行各业产生深远的影响。
本文将探讨5G通信技术的发展现状,以及其对社会、经济、行业以及个人生活的影响。
1. 5G通信技术的发展随着移动互联网的快速发展,人们对移动宽带的需求越来越高。
4G通信技术已经满足了大部分人的需求,但随着云计算、物联网和5G技术的兴起,人们对更高速、更稳定的网络连接的需求不断增加。
5G通信技术作为一项新兴技术,其主要特点是高速传输、低时延和大连接。
首先,5G网络的传输速率相比4G有了巨大的提升。
通过更高的频段和更先进的天线技术,5G网络可以实现更快的数据传输速度,从而支持更多的用户和设备同时连接。
其次,在时延方面,5G网络的时延将大幅降低,将在毫秒级甚至低至微秒级。
这将有助于推动无人驾驶、远程医疗和智能工厂等应用的发展。
最后,5G网络将实现超大规模的连接,支持物联网应用的广泛应用,使得人与人、人与物、物与物之间的互联更加智能和便捷。
2. 5G通信技术对社会的影响对于社会而言,5G通信技术将在多个方面产生重大影响。
首先,5G通信技术将推动智能城市的发展。
通过高速、稳定的连接,5G网络可以支持智能交通、智慧供电等基础设施的优化,提高城市的运行效率和公共服务质量。
其次,5G通信技术将改变娱乐和媒体行业。
通过5G技术,人们可以更便捷地享受高清视频、虚拟现实、增强现实和云游戏等多媒体体验。
此外,5G通信技术还将加速数字化转型,推动新兴产业的发展,如无人机、无人驾驶、远程医疗、智能制造等。
3. 5G通信技术对经济的影响5G通信技术对经济的影响将更为深远。
首先,5G的商用将促进通信网络设备和服务市场的发展。
大规模的5G网络建设将带动电信设备、基站建设、光纤传输和5G终端设备等相关产业的发展。
其次,5G通信技术将极大地促进物联网和人工智能的应用推广,与现有产业相结合,形成全新的商业模式。
对多媒体技术的认识第一点:多媒体技术的定义与发展多媒体技术是指将文字、声音、图像等多种信息载体整合在一起,运用计算机技术进行处理、存储、传输和展示的一种综合性技术。
它涵盖了计算机科学、通信技术、数字信号处理等多个领域,是信息时代的重要基石。
从技术层面来看,多媒体技术的发展可追溯至20世纪50年代的模拟时代,当时主要是通过磁带、唱片等物理介质进行信息的存储和传递。
随着计算机科技的飞速进步,特别是80年代个人计算机的普及,多媒体技术逐渐从模拟走向数字,计算机开始承担起处理、存储和传递多媒体信息的重要角色。
进入90年代,随着互联网的兴起,多媒体技术迎来了划时代的变革。
网络的高速发展为音视频传输提供了宽广的平台,使得多媒体信息能够实现全球范围内的即时传播。
此外,移动设备的普及,如智能手机和平板电脑,更是将多媒体技术推向了一个新的高潮,人们可以随时随地获取丰富的多媒体内容。
当前,多媒体技术正与人工智能、虚拟现实等前沿科技紧密结合,不断推陈出新。
例如,人工智能技术可以用于视频内容的智能推荐,虚拟现实技术则可以让用户沉浸在三维虚拟环境中,体验前所未有的互动性。
第二点:多媒体技术的应用领域与挑战随着多媒体技术的不断成熟与普及,它在各个行业中的应用日益广泛,教育、娱乐、医疗、广告等领域都留下了深刻的印记。
在教育领域,多媒体技术改变了传统的教学模式,通过互动式教学软件和在线课程,使得学习变得更加生动有趣,学生的学习效率得到显著提高。
在娱乐产业,多媒体技术的发展推动了电影、音乐、游戏等内容的数字化,人们可以享受到更加丰富多彩的文化娱乐体验。
在医疗领域,多媒体技术被用于辅助诊断和治疗,如通过医学影像软件分析病灶,利用虚拟现实技术进行手术模拟训练。
在广告宣传中,多媒体技术的运用使得广告形式更加多样化和吸引人,通过动态图像和音效的结合,有效提升了广告的传播效果。
然而,多媒体技术的广泛应用同时也带来了一系列的挑战。
例如,版权保护问题,随着数字内容的复制和传播变得极其容易,如何保护原创者的知识产权成为一大难题。
国外军用移动通信的现状和发展趋势mc21st:目前国外军用移动通信研究的热点和发展趋势?张永忠:国外军用通信在移动通信系统方面发展很快,特别是美军,近几年来陆续出台了不少的研究开发计划,比如先后在GloMo(全球移动信息系统)、SUO SAS(小部队作战态势感知系统)、WIN-T(指战员信息网-战术部分)、Mosaic (多功能"动中通"、抗毁、自适应综合通信)、JTRS(联合战术无线电系统)等计划中开发新型通信体系结构以及相关技术。
1.GloMo计划(全球移动信息系统)GloMo计划是美国国防高级研究计划局(DARPA)4个国家规模的信息计划中的一个,旨在进一步通过利用商用部门开发的技术来提高指挥、控制、通信和计算机(C4)系统的先进性,从而来满足其未来国防移动信息系统中网络的灵活性、通用性和互通性的需求,内容涉及网络应用、自动组网和适应环境的无线电技术。
发展趋势:GloMo的一个重要思路是使计划的成果综合进商用产品,从而使下一代军事系统能以商用产品和业务为基础出现,涵盖了移动通信发展的前沿课题,并与第三代移动通信系统发展目标相吻合;其研究成果已成为一些后续计划的基础。
此外,Glomo计划及其子计划WING中研究的多跳分组无线网络(Ad hoc网络)等技术将是开发下一代战术互联网的基础。
2.SUO SAS(小部队作战态势感知系统)SUO SAS 是加固型多媒体网络,可在战场上传输包括话音、数据和全动态视频的综合信息,旨在开发一个综合的、大容量、LPD(低截收概率)的、采用多种波形、具有高数据速率和自组织组网能力的移动通信系统,以适应复杂地形的作战态势感知。
发展趋势:它代表了战术网络下一步发展的趋势。
它将把最先进的通信网络和信息管理技术集成在一起,这种组合技术可望为今后20年的战术通信系统奠定基础。
目前负责该系统第三阶段工程的开发组ITT于2002年2月完成了由70个单元组成的SUO SAS现场演示系统,预计下一阶段的工作包括缩小设备体积等。
多媒体知识多媒体知识什么是多媒体?多媒体是指通过计算机等现代科技手段,将多种信息内容以数字化形式同时呈现给用户的技术和应用方式。
它以文字、图片、声音、视频等多种形式,通过电子设备进行处理和传播,能够同时满足用户多方面的感知需求。
多媒体的分类根据不同的媒体类型和表达形式,多媒体可以分为以下几种分类:1. 文字类多媒体:包括电子书、电子报纸等以文字为主要表达形式的多媒体产品。
文字类多媒体可以实现文字的排版、编写、编辑等功能,提供给用户更加丰富的阅读体验。
2. 图片类多媒体:包括数字图片、图片幻灯片、图片编辑等以图片为主要表达形式的多媒体产品。
图片类多媒体可以通过图像处理技术对图片进行美化、裁剪、合成等处理,使得图片更加生动、色彩丰富。
3. 音频类多媒体:包括音乐、录音、音效等以声音为主要表达形式的多媒体产品。
音频类多媒体可以通过音频编码技术实现对音乐、声音的录制、编辑、合成等功能,满足用户对于音乐和声音的需求。
4. 视频类多媒体:包括电影、电视节目、短视频等以视频为主要表达形式的多媒体产品。
视频类多媒体可以通过视频编码技术实现对视频的录制、编辑、压缩等功能,使得视频更加逼真、震撼。
5. 交互式多媒体:包括游戏、虚拟现实等以交互方式为主要表达形式的多媒体产品。
交互式多媒体可以通过用户界面设计和交互技术实现用户与多媒体内容之间的实时互动,提供给用户更加身临其境的体验。
多媒体的应用领域多媒体技术的广泛运用,使得它在各个领域都发挥着重要的作用,包括但不限于以下几个方面:1. 教育领域:多媒体可以为教学过程提供更加生动、直观的呈现方式,增强学生的学习兴趣和记忆效果。
通过多媒体课件、教学软件等工具,可以为教师和学生提供更加丰富多样的教学资源。
2. 娱乐领域:多媒体技术在游戏、影视娱乐等领域有着广泛的应用。
通过多媒体技术,可以打造出更加逼真、精彩的游戏画面和电影特效,提供给用户更加身临其境的娱乐体验。
3. 广告宣传:多媒体技术在广告宣传领域可以起到很好的效果。
摘要移动多媒体通信是未来通信的发展趋势。 通过探讨移动多媒体通信数据量大、实时性要求高、无线信道缺乏QoS保证等特点,介绍了和移动多媒体通信密切相关的几种技术:网络技术;视频编码技术、流媒体技术。
随着竞争的加剧以及话音市场的日益饱和,移动运营商为了增加收入必须寻求新的出路,那就是开展移动多媒体业务。在过去的一年里,移动音乐、移动电视等业务引起了业界极大的关注,移动多媒体通信成为未来通信的发展趋势。本文要探讨的就是移动多媒体通信的关键技术。主要介绍了和移动多媒体通信密切相关的几种技术:网络技术、视频编码技术、流媒体技术等。在移动多媒体通信中,终端技术、业务平台技术也是非常重要的,由于篇幅所限,本文不做讨论。
一、使移动多媒体通信更加有效的技术 移动多媒体通信具备以下特点: ①数据量大。多媒体通信的数据量远远大于话音通信,例如,移动可视电话一般采用QCIF分辨率的图像,有176×144=25344像素。如果每个像素由24位表示,一帧图像的数据量就达594kbit。实时视频图像传输要求的帧频为25帧/s。则数据传输速率将达到14.5Mbit/s。
②实时性要求高。多媒体通信往往对实时性的要求比较高,比如视频电话,要求延迟小、实时性好。
③无线信道缺乏QoS保证。无线信道不稳定的特点容易使通信不可靠,传输速率表现出时变的特点,而且容易带来连续、突发性的传输错误。
④多媒体业务对终端要求较高,比如下载类的视频业务,对终端存储容量也有着较高的要求,音乐、视频类的业务需要手机能支持相应功能。 针对移动多媒体通信的上述特点,人们想出了一些解决办法。相对于移动多媒体业务数据量大的特点,有两个解决办法:一是采用更加先进的网络技术,从而提高网络的通信速率;另一个办法则是采用较好的编码技术,这样也可以使待传输的数据量变小。好的编码技术还可以在一定程度上对抗无线信道不可靠的特点,这对于提高移动多媒体业务的质量也大有好处。另外,针对一些需要下载的多媒体业务对终端存储容量要求较高的问题,引入了流媒体技术,这样就不需要把所有的内容都下载下来,可以边下载边播放,一方面可以缓解终端存储空间的不足,另一方面流媒体启动播放的延时非常短,使用户能够即时收看收听视频业务,提高了实时性。当然,终端技术的发展,如彩屏、摄像头、音乐功能等,对移动多媒体业务的发展也会起到保障和推动作用。
二、网络技术发展 今天3G移动通信系统在很多国家已经进入商用,然而,随着移动多媒体业务的发展,3G已经不能满足人们的需要了,其局限性主要体现在以下几个方面。
①难以达到较高的通信速率。3G最高可支持2Mbit/s的速率。然而在高速移动环境下,却远远达不到这一速率,因此不能满足用户对高速多媒体业务的要求。
②难以提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口标准对核心网有所限制,因此3G将难以提供具有多种QoS及性能的各种速率的业务。
③难以实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能够实现多业务环境的不同配置。
以上3G系统的一些局限性,人们希望能够通过第四代移动通信来解决。4G系统具有如下特点:
①速率更快。4G通信系统的速率可以达到10~20Mbit/s,最高可达100Mbit/s。 ②各系统(IMT-2000、WLAN、BWA、卫星、广播等)之间无缝的业务支持,并提供全球无缝漫游。
③支持多种模式、对称/非对称业务。 ④全IP网络,支持QoS。 1999年成立的ITU-R的WP8F工作组的主要任务就是负责3G未来发展和超3G的研究。超3G是ITU定义的SystemsBeyondIMT-2000的简称,顾名思义,是超越3G系统,目前所称的第四代移动通信实际上就是指ITU提出的超3G系统。ITU的超3G工作计划是全面启动超IMT2000业务、市场、技术和频谱需求的研究。
目前,欧洲、日本、韩国、美国以及我国也都启动了超3G/4G的研究,NTTDoCoMo、AT&T、Nortel、SKT等公司也积极地进行了相关的研发和试验,并已取得了初步的成绩。
三、视频编码技术 在移动多媒体通信中,图像、文本、音频数据都需要编码,但是由于其中视频通信的数据量最大,最有代表性,因而,本章主要介绍视频编码技术。
目前常用的视频编码格式有MPEG-4、H.263、NancyCodec。 1.MPEG-4 MPEG是动态图像专家组(MovingPicturesExpertsGroup)的英文缩写,该专家组成立于1988年,致力于运动图像及其伴音的压缩编码标准化工作,原先他们打算开发MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3和MPEG-4四个版本,以适用于不同带宽和数字影像质量的要求。 目前,MPEG-1技术被广泛应用于VCD,而MPEG-2标准则用于广播电视和DVD等。MPEG-3最初是为HDTV开发的编码和压缩标准,但由于MPEG-2的出色性能表现,MPEG-3最终没有出台。而MPEG-4从1999年开始正式成为国际标准,其标准名称为甚低速率视听编码(Very-lowbitrateaudio-visualcoding)。
MPEG-4引入了基于对象的概念——视听对象(AVO),使更多交互操作成为可能。AVO可以是一个人物,也可以是这个人物的语音或者一段背景音乐。它具有高效编码、高效存储与传播及可交互操作的特性。MPEG-4对AVO的操作主要有:采用AVO来表示听觉、视觉或者视听组合内容;组合已有的AVO来生成复合的AVO,并生成视听场景;对AVO的数据灵活地多路合成与同步,这样便于选择合适的网络来传输对象数据;允许接收端的用户在视听场合中对AVO进行交互操作。
MPEG-4标准由下面几个部分组成: ①传输多媒体集成框架(DMIF) DMIF是MPEG-4制定的会话协议,用来管理多媒体数据流。该协议与文件传输协议相似,不同的是,文件传输协议返回的是数据,而DMIF返回的是指向到何处获取数据流的指针。
②场景描述 MPEG-4提供了一系列工具,用于组成场景中的一组对象。一些必要的合成信息就组成了场景描述。
③音频编码 MPEG-4不仅支持自然声音,而且支持合成声音。MPEG-4的音频部分将音频的合成编码和自然声音的编码相结合,并支持音频的对象特征。MPEG-4的译码器还支持MIDI合成音乐和文本到语音(TTS)的转换。 ④视频编码 与音频编码类似,MPEG-4也支持对自然和合成的视觉对象的编码。合成的视觉对象包括2D、3D动画和人面部表情动画等。
2.H.263 H.263是ITU-T推出的码率低于64kbit/s的低码率视频压缩标准,是一种集图像帧间预测(降低图像的时间冗余度)和离散余弦变换(DCT)编码(降低图像的空间冗余度)于一体的混合编码结构,具有较高的压缩比,适合于无线视频传输。采用的基本技术包括:DCT变换、运动补偿、量化、熵编码等,其核心是离散余弦变换加运动补偿(DCT+MC)。
典型的H.263视频流由一个I帧(intra-frame)和几个P帧(inter-frame)构成。I帧是独立编码的,没有采用任何参考帧,可以独立解码;P帧是由当前帧和前一个P帧的差值编码构成的。若采用QCIF格式(176×144像素),一幅图像被分成99(11×9)个宏块(MB),每个宏块由4个8×8的亮度块和2个8×8的色度块构成,11个连续的MB就构成了一个GOB(GroupofBlocks)
3.NancyCodec
NancyCodec是日本OFFICENOA公司开发的一项技术,与业界公认标准MPEG-4相比,在技术上有很大的不同。在NancyCodec中,它并没有采用目前流行的离散余弦变换及小波变换,而是使用了OFFICE NOA独自开发的结构化比例多边形(SMSP)技术,将图像按不同形状与尺寸进行模块化分割,然后再压缩。它是一种全新的算法,不需要进行动态预测,完全摆脱了通过使用变换频率的手段来实现高频成分时所产生的损耗,也摆脱了动态预测的束缚。Nancy Codec只需运用简单的算术算法如整数的加减,字节变换和比较等运算就可以完成画面处理,故它能在采用8位CPU的平台上运行,这样的要求能使移动电话可以采用小尺寸的芯片进行视频的压缩和解压缩。
4.几种视频压缩技术的比较 目前MPEG-4和H.263都是成熟标准,是3GPP支持的标准,有手机支持,缺点是压缩算法比较复杂。而Nancy压缩算法很简单,只有MPEG-41/10以下的负荷,缺点是其不是3GPP标准支持的文件格式。 四、流媒体技术 所谓流媒体技术是把连续的影像和声音信息经过压缩之后放到网络服务器上,移动终端用户可以一边下载一边播放,这样用户的等待时间不需要很长。流媒体技术是采用流式传输的方式在网络上传输音频、视频等格式的多媒体文件。流媒体是和下载播放相对的,即在播放前并不下载整个文件,只将开始部分内容存入内存,这样就不需要移动终端有太强的存储功能。
1.流媒体编码格式 目前主流的流媒体格式有RealNetworks公司的RealSystem,Microsoft公司的WindowsMeiaTechnology和Apple公司的QuickTime,它们是网上流媒体传输系统的3大主流。
①RealSystem RealSystem由媒体内容制作工具(RealProducer)、服务器(RealServer)、客户端软件(ClientSoftware)组成。相应的流媒体文件包括Real Audio、RealVideo、RealPresentation和RealFlash几类,用于传输不同的文件。Real System采用SureStream技术,自动并持续地调整数据流的流量以适应实际应用中的各种不同网络带宽需求,轻松地在网上实现视音频和三维动画。
②WindowsMedia WindowsMedia技术是微软公司推出的,其前身是微软公司的Netshow产品,目的是在网上实现包括音频、视频在内的多媒体流信息的传输。WindowsMedia技术由MediaTools、Media Sever和Media Player工具构成。
③QuickTime