1、第1章 概論多媒體技術的特征多媒體通信n 教材： 多媒體通信技術基礎（第二版） 蔡安妮 編著n 參考書： 多媒體通信技術 孫學康 編著n 考核方式：閉卷考試 70%期末考試成績+30%平時成績（考勤10分、作業20分）n 其它要求：以筆記為主課程內容n 多媒體通信技術概述n 視覺特性和彩色電視信號n 多媒體信息的獲取和處理n 多媒體數據壓縮算法n 多媒體通信的同步問題n 多媒體通信的抗誤碼算法n 移動IP網絡的多媒體通信n 多媒體通信的應用系統第1章 概論多媒體技術的特征 明確多媒體的概念和含義 理解系統的概念及主要特征 掌握多媒體通信的關鍵技術 了解多媒體通信的應用和發展趨勢學習目標第1章

2、概論多媒體技術的特征1.1 多媒體的概念與含義1.2 多媒體通信中的關鍵技術1.3 多媒體通信的應用1.4 三網融合及相應業務1.5 小結1.1 多媒體的概念與含義n 媒體l 指信息傳遞和儲存的最基本的技術和手段，即信息的載體，根據原CCITT（國際電報咨詢委員會）的定義，媒體可劃分為5大類：感覺媒體表示媒體顯示媒體存儲媒體傳輸媒體1、媒體Media 哈哈n 感覺媒體：人類通過其感覺器官直接產生感覺（感知信息內容）的媒體類型分類視覺媒體文字、圖形、圖像和視頻聽覺媒體語音、音樂、自然界的各種聲音觸覺媒體力、運動、溫度味覺媒體滋味嗅覺媒體氣味1、媒體Media表示媒體：指用于數據交換的編碼表示。借

3、助于此種媒體，便能更有效的加工、處理、存儲或傳送感覺媒體。如語言編碼、聲音編碼、文本編碼、電報碼等。顯示媒體：進行信息輸入與輸出的媒體。如輸入媒體：鍵盤、鼠標、攝像頭、話筒、掃描儀、觸摸屏等、輸出媒體：顯示屏、打印機、揚聲器等。1、媒體Media傳輸媒體：承載信息，將信息進行傳輸的媒體如雙絞線、同軸電纜、光纜、無線電鏈路等。存儲媒體：進行信息存儲的媒體如硬盤、光盤、軟盤、磁帶、ROM、RAM等。1、媒體Media處理設備輸出設備存儲設備輸入設備 表示媒體 存儲媒體 顯示媒體 顯示媒體 感覺 媒體 表示媒體 傳輸媒體 各種媒體之間的關系 感覺 媒體 2、多媒體（Multimedia）n 多媒體的

4、定義： 多種媒體信息的綜合，文本、圖形、圖像、音頻和視頻各種媒體信息的綜合。n 多媒體技術的定義： 計算機交互式綜合處理多種媒體信息-文本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統并具有交互性。 簡而言之，多媒體技術就是計算機綜合處理聲、文、圖信息的技術，具有集成性、實時性和交互性的特點。3、多媒體通信n 多媒體技術、計算機技術、通信技術和網絡技術等相互結合和發展的產物。n多媒體通信的三個主要特性 集成性交互性同步性3、多媒體通信 集成性：多媒體通信系統集成了多種編譯碼器和多種感覺媒體的顯示方式，能與多種傳輸媒體接口，并且能和多種存儲媒體進行通信。 交互性：多媒體通信終端的用戶

5、在系統通信的全過程中具有完備的交互控制能力，這是多媒體通信的一個重要特征。 同步性：同步性是指在多媒體通信終端上所顯示的文字、聲音和圖像是以在時空上的同步方式工作的。1.3、多媒體產生的技術背景1.3.1：圖像壓縮編碼技術的成熟1.3.2：大規模集成電路技術的發展1.3.3：大容量數字存儲技術的發展1.4、多媒體通信中的關鍵技術多媒體數據壓縮技術多媒體數據的獲取與顯示技術多媒體數據庫及其檢索技術多媒體通信網絡技術多媒體信息存儲技術多媒體數據的分布式處理技術1、多媒體數據壓縮技術 多媒體數字化信息的數據量相當龐大，給存儲器的存儲容量、通信信道的傳輸速率（帶寬）及計算機的處理速度帶來極大的壓力。

6、為了節省存儲空間，充分利用有限的信道容量傳輸更多的多媒體信息，需要對多媒體數據進行壓縮。采用數據壓縮技術提高了通信介質的傳輸效率，同時也使計算機實時處理和播放視頻、音頻信息成為可能。 多媒體數據數據壓縮技術包含視頻壓縮技術和音頻壓縮技術。1、多媒體數據壓縮技術n視頻壓縮技術：從圖像壓縮編碼的發展過程來看，可以分為三個階段，即第一代、第二代、第三代圖像壓縮編碼方法。n相關國際標準：JPEG、H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2/H.262、MPEG-4等。 MPEG-7和MPEG-21是MPEG系列標準中的新成員。1、多媒體數據壓縮技術n音頻壓縮技術：有關音頻信號的壓縮編碼技術基本

7、上與圖像壓縮編碼技術相同，不同在于圖像信號是二維信號，音頻信號是一維信號。n涉及到的聲音壓縮編碼的國際標準有：G.711、G.721、 G.722、 G.728、G.729、G.327.1等。2、多媒體數據的獲取與顯示技術n多媒體數據的獲取與顯示主要體現在用戶和多媒體系統之間進行交互的多媒體終端上。如機頂盒、可視電話。n多媒體數據的獲取與顯示主要指人機交互界面，它介于用戶和計算機系統之間。n多媒體數據的獲取與顯示技術包含文字識別技術、語音識別技術及圖形識別及圖像理解等先進技術，使人們能夠越來越方便地使用多媒體終端。3、多媒體數據庫及其檢索技術 傳統的數據庫管理系統管理多媒體數據的方法的局限性，

8、集中表現在以下三個方面。 第一，多媒體數據所包含的信息量非常大，用人工注釋難以準確描述； 第二，多媒體數據隨時變化，因而難以統計及預測； 第三，多媒體數據內部有各種復雜的時域、空域以及基于內容的約束關系，傳統的數據庫系統未曾涉及到這些方面。由此開發出新的多媒體數據庫系統，同時基于內容的多媒體信息檢索研究方案也應運而生。3、多媒體數據庫及其檢索技術多媒體數據的內容包括概念級內容、感知特性（例如圖像的顏色、紋理，聲音的音色、音質等）、邏輯關系（例如音視頻對象的時空關系等）、信號特征（通過信號處理方法例如小波變換獲得的媒體特征）、特定領域的特征（與應用相關，例如人的面部特征、指紋特征）等。基于內容的

9、圖像檢索系統PicToSeek4、多媒體通信網絡技術 隨著視頻會議、視頻點播、遠程教育等多媒體網絡應用的開展，能夠滿足多媒體應用需要的通信網絡必須具有高帶寬、可提供服務質量的保證、實現媒體同步等特點。 現有的幾種通信網絡電信網絡、計算機通信網絡和有線電視網絡雖然都可以傳遞多媒體信息，但都不是理想的解決方案。三網合一成為必然趨勢。5、多媒體信息存儲技術n 既要保證存儲設備的存儲容量足夠大，還要保證存儲設備的速度要足夠快，帶寬要足夠寬。滿足上述要求的存儲設備有多種，包括硬盤、光盤、磁帶、冗余磁盤陣列和存儲區域網絡等。l 磁帶：以磁記錄方式存儲數據，主要用于對重要數據的備份。l 光盤：以光學介質存儲

10、信息，利用數據壓縮技術，在一張CD-ROM光盤上能夠存取70多分鐘全運動的視頻圖像或者十幾個小時的語言信息或數千幅靜止圖像。l硬盤及磁盤陣列具有更快速的存取速度，支持大量用戶同時訪問，適用于經常被訪問的內容。l存儲區網絡（SAN）：是一種新型網絡，將數據存儲集中在相對獨立的存儲區域網內，擁有幾乎無限的存儲容量和高速的存儲。6、多媒體數據的分布式處理技術n 用于分布式多媒體系統的業務多種多樣，不同業務所用的多媒體終端也各不相同。目前常用的多媒體終端有多媒體計算機終端以及針對某種特定應用的專用設備，如機頂盒、可視電話終端設備等。終端的軟件平臺則包括系統軟件以及各種應用軟件，其中操作系統是軟件的核心

11、。1.5 多媒體通信的應用（多媒體通信系統的基本類型及相關業務）n多媒體通信系統的應用非常廣泛，可以提供VOD視頻點播，遠程教學、遠程辦公、遠程醫療、多媒體電子郵件、可視電話、桌面視頻會議，數字圖書館、電子百科書等多種多樣的業務。 可視電話系統：較早提出的一種多媒體通信系統，其目的是使電話網能夠傳送視頻信號。不僅具有語音處理部分，還包括圖像的輸入輸出部分及對圖像信號的處理部分。 視頻會議系統：又稱會議電視或視訊會議，是一種實時的、點到多點的多媒體通信系統。1.5 多媒體通信的應用 多媒體電子郵件：不同于目前的E-mail，它除了包含文字外，還包含其他媒體，例如一段音頻或視頻。是一種非實時的存儲

12、轉發系統，對信道要求不高，發送時可以采用低速率，等待信道空閑時傳送。 視頻點播系統：可以為用戶提供不受時空限制的交互點播，使用戶能夠隨時點播自己希望收看的節目，點播終端可以使多媒體計算機，也可以是電視機配機頂盒。可以集成多種多媒體應用，廣泛應用于遠程教育系統、數字圖書館、新聞點播和網上購物。1.5 多媒體通信的應用 遠程教育系統：是以現代傳媒技術為基礎的多媒體應用系統，學生通過通信網絡實時或非實時地接受教師上課的內容。 虛擬現實：也稱虛擬環境，它是由計算機模擬的三維環境，使介入其中的人產生身臨其境的感覺，給人以感官刺激。多媒體虛擬現實與可視化技術需要相互補充，并與語音、圖像識別、智能接口等技術

13、相結合，建立高層次虛擬現實系統1.6 三網融合u 所謂“三網融合”，就是指電信網、廣播電視網和計算機通信網這三種網絡的互相滲透、互相兼容、并逐步整合成為統一的信息通信網絡。u 其表現為技術上趨向一致，應用層上可以實現互聯互通，形成無縫覆蓋，業務層上互相滲透和交叉，網絡層上趨向使用統一的IP協議，在經營上互相競爭、互相合作，朝著提供多樣化、多媒體化、個性化服務的同一目標逐漸交匯在一起，在行業管制和政策方面也逐漸趨向統一。三大網絡通過技術改造，能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合的多媒體通信業務。這就是所謂的“三網融合”。1.6 三網融合信息服務將由單一業務轉向文字、話音、數據、圖像、視頻等多媒體綜

14、合業務。如快速投遞的電報功能已被手機取代；主要以投遞信件為主所發行的郵票正逐漸成為歷史；淘寶網等網上購物已成為流行方式。“三網融合”的優勢有利于極大地減少基礎建設投入，并簡化網絡管理，降低維護成本。將使網絡從各自獨立的專業網絡向綜合性網絡轉變，網絡性能得以提升，資源利用水平進一步提高。1.6 三網融合三網融合是業務的整合，它不僅繼承了原有的話音、數據和視頻業務，而且通過網絡的整合，衍生出了更加豐富的增值業務類型，如圖文電視、VOIP（Voice over Internet Protocol是一種以IP電話為主，并推出相應的增值業務的技術）、視頻郵件和網絡游戲等，極大地拓展了業務提供的范圍。“三

15、網融合”的優勢三網融合打破了電信運營商和廣電運營商在視頻傳輸領域長期的惡性競爭狀態，各大運營商將在一口鍋里搶飯吃，看電視、上網、打電話資費可能打包下調。小結本章概況介紹了多媒體通信技術的相關概念及涉及的若干本章概況介紹了多媒體通信技術的相關概念及涉及的若干關鍵技術，主要內容有：關鍵技術，主要內容有：u媒體：媒體：指信息傳遞和儲存的最基本的技術和手段，即信指信息傳遞和儲存的最基本的技術和手段，即信息的載體。媒體可分為五大類：感覺媒體、表示媒體、顯息的載體。媒體可分為五大類：感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體和傳輸媒體。示媒體、存儲媒體和傳輸媒體。u多媒體技術：多媒體技術：計算機交互式綜合處理

16、多種媒體信息計算機交互式綜合處理多種媒體信息-文文本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統并具有交互性。成為一個系統并具有交互性。 簡而言之，多媒體技術就是計算機綜合處理聲、文、圖簡而言之，多媒體技術就是計算機綜合處理聲、文、圖信息的技術，具有集成性、實時性和交互性的特點。信息的技術，具有集成性、實時性和交互性的特點。小結u多媒體通信系統：多媒體通信系統：在物理結構上，由若干個多媒體通信在物理結構上，由若干個多媒體通信終端、多媒體服務器經過通信網絡連接在一起構成的網絡，終端、多媒體服務器經過通信網絡連接在一起構成的網絡，就是多媒體通信系統。在計算機領域也將該系統稱為分布就是多媒體通信系統。在計算機領域也將該系統稱為分布式多媒體系統。多媒體通信系統同時具備三個重要特征：式多媒體系統。多媒體通信系統同時具備三個重要特征：集成性、交互性和同步性。集成性、交互性和同步性。u多媒體通信中的關鍵技術：多媒體通信中的關鍵技術：多媒體通信技術是一門跨學多媒體通信技術是一門跨學科的交叉技術，涉及到的主要關鍵技術有：多媒體數據科的交叉技術