1、第1章 緒論 1.1 基本概念 1.2 多媒體通信技術 1.3 多媒體通信的體系結構 1.4 多媒體通信的目前應用1.5 多媒體通信的未來發展1.1 基 本 概 念 1.1.1 媒體、 多媒體、 多媒體技術 從字面上看， 多媒體就是多種媒體， 它區別于單一媒體。 這里的“媒體”是指信息傳遞和存取的最基本的技術和手段， 例如， 我們日常使用的語音、 音樂、 報紙、 電視、 書籍、 文件、 電話、 郵件等都是媒體。 根據國際電聯（ITU-T）的定義， 媒體共有五類： （1） 感覺媒體(Perception Medium)： 由人類的感覺器官直接感知的一類媒體。 這類媒體有聲音、 圖形、 動畫、 運

2、動圖像和文本等。 （2） 表示媒體(Representation Medium)： 為了能更有效地加工、 處理和傳輸感覺媒體而人為構造出來的一種媒體， 或者說是用于數據交換的編碼， 如圖像編碼、 文本編碼和聲音編碼等。 （3） 顯示媒體(Presentation Medium)： 進行信息輸入和輸出的媒體， 如顯示屏、 打印機、 揚聲器等輸出媒體和鍵盤、 鼠標器、 掃描儀、 觸摸屏等輸入媒體。 （4） 存儲媒體(Storage Medium)： 進行信息存儲的媒 體， 這類媒體有硬盤、 光盤、 軟盤、 磁帶、 ROM、 RAM等。 （5） 傳輸媒體(Transmission Medium)：

3、用于承載信息， 將信息進行傳輸的媒體。 這類媒體有同軸電纜、 雙絞線、 光纜和無線電鏈路等。 多媒體本身不是一個名詞， 而是一個形容詞， 它只能用作定語。 因而， 單獨說多媒體是沒有意義的， 只有將它與名詞相聯系（如多媒體終端、 多媒體系統）才是正確的說法。 國際電聯對多媒體服務的定義是特指能處理多種表示媒體的服務。 多媒體技術所涉及的媒體特指表示媒體， 而且主要是指數字表示媒體。和多媒體概念相對應的是單媒體， 以往的信息技術基本上是以單媒體的方式進行的， 如音樂、 廣播、 電視等媒體技術大多都是如此。 單媒體方式難以滿足人們對信息交流和處理的要求， 而多媒體方式能和人們的自然交流及處理信息的

4、方式達到最好的匹配。 多媒體技術并非簡單地將幾個單媒體技術加在一起， 也不是它們的總稱， 而是多種技術的有機集成而形成的一個新的多媒體系統， 在很大程度上它是把現有的多個領域的信息技術進行重組、 優化和革新， 增強它們的系統性和層次感。 它是一個涉及多門學科和多種技術領域的系統工程， 它主要涉及到計算機技術、 電子技術、 通信技術、 廣播電視技術以及其他若干技術。 多媒體技術將引起信息社會一場劃時代的革命。 1 超文本 超文本不是順序的， 而是一個非線性的網狀結構， 它把文本按其內部固有的獨立性和相關性劃分成不同的基本信息塊， 稱為節點（Node）。 以節點作為信息的單位， 一個節點就可以是一

5、個信息塊， 也可以是若干節點組成一個信息塊。 信息塊可以是文本、 圖形、 圖像、 動畫、 聲音或它們的組合體。 1.1.2 超文本和超媒體 超文本是一種典型的數據庫技術， 是由節點和表達節點之間關系的鏈組成的網。 每個節點都鏈接在其他節點上， 用戶可以對此網進行瀏覽、 查詢和注釋等操作。 超文本是一種接口模型， 它采用“控制按鈕”的方式組織接口。超文本可以看作是三個要素的組合： 節點、 鏈和網絡。 2 超媒體 要了解超媒體， 首先要了解什么是超級鏈(hyperlink)。 超級鏈一般人都把它看成是一個十分神秘而新穎的概念， 其實不然， 它是一個十分古老的概念。 在出版物中經常會出現“注”， 由

6、“注”你可以找到一段與之相關的文字或一篇與之相關的文章， 這種由“注”而鏈接到一段文字或文章的鏈即稱為超級鏈。 同樣道理， 超級鏈也可以將若干不同媒體鏈接起來， 其集合便稱為超媒體。 超文本與超媒體應用在很多領域， 如在Windows操作系統中的“幫助”就使用了超文本的方式， 還有許多應用， 如電子百科全書、 教學應用的CAI以及旅游信息、 軟件工程、 娛樂等， 其中超文本與超媒體都有著廣泛的應用。 4 由超文本向超媒體發展 從超文本到超媒體是技術發展的進步， 也是技術發展的必然性。 超文本向超媒體的轉變不僅是將文本媒體擴展到其他媒體， 而且還要能使系統自動地判斷媒體類型， 并執行對應的操作。

7、 對圖像的熱區、 視頻的熱點等都能引起類似于熱字的反應、 多媒體的表現及基本內容的檢索等。 超文本向超媒體的轉變不僅大大地增強了系統功能， 提高了系統的性能， 也增加了系統實現的難度。 在超媒體技術的研究中， 有人提出智能超媒體或專家超媒體， 這種超媒體打破了常規超媒體文獻內部和它們之間嚴格的鏈的限制， 在超媒體的鏈和節點中嵌入知識或規則， 允許鏈進行計算和推理， 使得多媒體信息的表現具有智能化特點。 5 由超媒體向協作超媒體發展 超媒體建立了信息之間的鏈接關系， 也可用超媒體技術建立人與人之間的鏈接關系， 這就是協作超媒體技術。 超媒體節點與鏈的概念已成為支持協同工作的自然工具。 協同工作使

8、得多個用戶可以在同一組超媒體數據上共同進行操作。 這樣， 未來的電子郵政、 公共提示板等都可能應用到超媒體系統中。 .2 多媒體通信技術 多媒體通信技術是多媒體技術與通信技術相結合的產物。 它兼收并蓄了計算機的交互性、 多媒體的復合性、 通信網的分布性以及廣播電視的真實性等優點并把它們融為一體， 向人們提供了綜合的信息服務。 從另外一個角度看， 多媒體通信技術是多媒體技術與通信技術發展到一定程度的必然產物： 根據ITU（國際電信聯盟）的定義， 多媒體通信中的媒體特指前面所講五種媒體中的表示媒體， 也就是多媒體通信系統中要有存儲、 傳輸、 處理、 顯示多種表示媒體信息（即多種編碼的信息）的功能。

9、 在多媒體通信過程中所傳輸和交換的信息類型不只是一種， 而是兩種以上的媒體信息， 是一個既有聲音， 又有圖像， 也可能還有文字、 符號等多種信息類型的綜合體， 而且這些不同的媒體信息是相互聯系、 相互協調的。 多媒體通信技術在短短的幾年時間里得到了迅速的發展。 歸納起來， 多媒體通信的迅速發展主要得力于下列五項技術的發展。 （1） 隨著信息高速公路的興起和發展， 傳統的單一媒體（如數據）通信已難以適應當今多元化信息的發展需求， 用戶希望從傳送的消息中獲取更加生動豐富的信息， 即圖、 文、 聲并茂的信息。 雖然這不算技術因素， 但它卻是非常重要的市場需求的原動力。 （2） 高速設備、 大容量存儲

10、裝置、 高性能計算機、 多媒體工作站等為多媒體通信技術的發展奠定了良好的物質基礎。 （3） 廣域網（WAN）、 城域網（MAN）、 局域網（LAN）、 寬帶綜合業務數字網（B-ISDN）、 分布式光纖數字接口（FDDI）和異步轉移模式（ATM）的開發應用已取得不少成功經驗。 （4） 通信技術， 如個人通信、 光纖通信、 移動通信等已取得長足的進步。 這些都為多媒體通信提供了物理支撐環境。 （5） 語音識別與處理， 文字語音合成， 聲音數據壓縮， 圖像識別與處理， 文字， 數據、 聲音和圖像在通信全過程中的同步、 實時性要求和協同操作等信息處理方面的研究也取得不少有益的經驗和成果。1.3 多媒體

11、通信的體系結構 圖1.3-1為國際電聯I.211建議為B-ISDN提出的一種適用于多媒體通信的體系結構模式。 多媒體通信體系結構模式主要包括下列五個方面的內容：圖1.3-1 多媒體通信體系結構模式 （1） 傳輸網絡。 它是體系結構的最底層， 包括LAN(局域網)、 WAN(廣域網)、 MAN(城域網)、 ISDN(綜合業務數字網)、 B-ISDN(ATM)、 FDDI(光纖分布數據接口)等高速數據網絡。 該層為多媒體通信的實現提供了最基本的物理環境。 在選用多媒體通信網絡時應視具體應用環境或系統開發目標而定， 可選擇該層中的某一種網絡， 也可組合使用不同的網絡。 （2） 網絡服務平臺。 該層主

12、要提供各類網絡服務， 使用戶能直接使用這些服務內容， 而無需知道底層傳輸網絡是怎樣提供這些服務的， 即網絡服務平臺的創建使傳輸網絡對用戶來說是透明的。 （3） 多媒體服務平臺。 該層主要以不同媒體（正文、 圖形、 圖像、 語音等）的信息結構為基礎， 提供其通信支援（如多媒體文本信息處理）， 并支持各類多媒體應用。 （4） 一般應用。 該應用層指人們常見的一些多媒體應用， 如多媒體文本檢索、 寬帶單向傳輸、 聯合編輯以及各種形式的遠程協同工作等。 （5） 特殊應用。 該應用層所支持的應用是指業務性較強的某些多媒體應用， 如電子郵購、 遠程培訓、 遠程維護、 遠程醫療等。 1.4 多媒體通信的目前

13、應用 多媒體通信技術主要應用在電話網、廣電網、計算機網上。eg)可視電話是完全在PSTN上不依賴任何其他設備進行多媒體通信，實現了“即見其人，又聞其聲”的效果。近幾年來，隨著有線電視的蓬勃發展，廣電網以其覆蓋面廣，傳輸信道帶寬較寬，布線方便等優勢，在廣電網內開始大幅度開展多媒體通信業務。我們知道，同軸傳輸線帶寬高達7501000MHz，除傳輸有線電視節目外，仍有近200MHz的富裕量。因此，如果再采取適當的壓縮方式和傳輸機制，利用有線電視網實現多媒體通信業務是完全可能的。 例如，視頻點播VOD，電視購物等已在許多有線電視網得以實現。現行的多媒體會議電視系統、銀行的票據交換與安全監控4系統等都是

14、典型的多媒體通信應用.1.5 多媒體通信的未來發展 雖然，目前多媒體通信應用已經很普及，但還遠遠不能滿足社會發展的需要。人們越來越要求網絡服務商(并非專指計算機網的服務商)提供服務更好的多媒體通信業務。從目前來看，多媒體通信技術主要朝著以下幾個方向發展。(1)三網合一。 在全球信息化浪潮和經濟利益的推動下，三大網絡正在不斷地跨越各自的傳統業務劃分，逐步趨于融合。總的趨勢是：在保護各自現有網絡資源投資、主營目前業務的前提下，逐步地向社會提供寬帶化、智能化、個人化的統一網絡數據平臺。三網合一示意圖(2)從信道上來看，光纖直接入戶當然是最理想的選擇，這種選擇前幾年被吵得沸沸揚揚。因為就一根光纖完全可

15、以解決圖像、聲音和數據的傳輸問題。但是僅從國內來看，如果采取光纖直接入戶，其改造成本高得驚人，改造時間更是不可預計，工程量很大。因此，目前比較可行的辦法是對現有的網絡進行改造，如利用ISDN、DDN技術和ADSL技術。(3)從技術上看，多媒體通信技術將向著IPOVERATM上發展。我們知道，IP網的尋址是通過ROUTER路由交換機來實現的，所有用戶共享路由器交換機，當大批量數據分組同時到達同一路由器時，其中一部分必然要在隊列中等待；特別是出現路由擁塞時，還有可能把一些分組從隊列中丟掉，這是制約IP網達到電信級服務質量的一個最大障礙。因此，雖然IP協議日趨成熟和完善，具備簡化網絡規劃，增強網絡管理，易于實現網絡的收縮和擴展等優點；但是，IP網還是一個無保證地盡力傳輸的網絡，用戶間數據傳輸的可靠性是傳輸和控制協議(TCP)來實現的。因此IP網不具有Qos和流量控制等功能。隨著數據