多媒体通信技术大全11篇

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在多媒体通信中，在技术上必然要求对多媒体数据进行相关处理。但是多媒体数据量是巨大的，直接应用“无从下手”，所以对多媒体数据进行压缩编码处理就成为了必然。在这当中我们发现“最为关键的音/视频压缩编码技术的音频和视频信号数字化后的数据量最大，并且对速度的要求极高，而当前计算机信息技术的发展程度又不能完成满足这种要求。”因此，必采压缩编码技术具有实际操作的可行性。

（二）多媒体通信的网络技术

现代生活离不开网络，可以说它是人们的一种生活方式。数据通信技术和网络技术二者之间是辩证关系。即数据通信技术快速发展依赖于网络技术发展，而网络信息技术的飞速发展又进一步促进了多媒体通信技术的发展。

（三）多媒体通信同步处理技术

同步性是判断系统是否为多媒体通信系统的主要因素之一，多媒体同步就是指“保持和维护各个媒体对象之间和各个媒体对象内部存在的时态关系，组织多种媒体事例以实现某种特定的表现任务。”

二、多媒体通信技术的应用

（一）在移动技术领域的应用

按历史逻辑分析，多媒体通信与移动技术相结合经历了三个阶段。第一阶段的时代特征主要在于“语音呼叫”，而且是在经历1G、2G、2.5G、3G的发展之后才出现。如当时的PP机、大哥大等；第二阶段的时代特征是“漫游”。这一阶段主要是第一代仿真技术过渡的基础上，通过数字语音数据和较低的服务提供GPRS、CDMA等一个不同的格式，以上这些格式可以使用户在相同的标准范围内漫游；第三阶段的时代特征是“实时视频”。它可以轻松、快速、低成本实现多点监管，多人观看的功能。在实际操作上将前端视频采集设备（网路摄像机、电脑摄像头、普通摄像头、录像机）的视频流进行压缩处理，用只需市场平均三分之一的码流，集中传输到千眼一平台，让用户可通过手机，电脑，微信端流畅稳定观看实时视频。

（二）在空间技术领域里的应用

自从苏联发射第一颗人造地球卫星以来，航天飞机、火箭等空间技术异常迅速发展。多媒体通信技术把卫星技术和空间技术整合起来。多媒体通信技术可以说是一门综合性比较强的新技术，融合了“微电子技术”、“计算机技术”、“通信技术”等多技术交叉综合发展的高级产业。而卫星技术又是以数字化发展为基点，可以引导用户提供高带宽，易于宽带信号被发送到用户，没有中间节点，在使用成本上也较为节俭。二者以空间技术为平台，实现了人类对通信理想五大目标；即Anyone（任何人）、Anytime（任何时间）、Anywhere（任何地方）、Anyway（任何方式）、Anything（任何事情）的信息传递。现在主要应用在气象服务、军事侦查、环境监测、导航、广播电视、GPS定位等众多领域里，凸显出其重要价值。

（三）在“三网合一”技术领域里的实践

所谓“三网合一”就是在原有独立设计运营的传统电信网、计算机互联网和有线电视网的基础上，三者相互渗透、相互融合为一体。但是“三网合一”有其前提条件，即是：计算机行业逐步演化为数字处理、数字压缩和允许通信技术以及各种媒体信息的传输，并提供必要的带宽。基于上述前提条件下，三大网络在技术上是一致的，交叉应用于各个领域。如现代远程教育、视频会议系统、视频点拨系统、多媒体呼叫中心和电子商务等，强烈地影响着人们的生活方式和生活质量。但是“三网合一”并不是简单地将三个网络拼凑起来，而是需要多媒体通信技术作为其具有力的技术支撑。因此，为了正确地传输音频、视频和数据信息必须要等待传输、宽带接入层交换，更好的QOS和统一的信息表示技术的建立，这些都是“三网合一”的存在的必备条件。目前，在多媒体通信技术与“三网合一”的融合发展下总体趋势是：“在保护各自现有网络资源投资，主营目前业务的前提下逐步向社会提供宽带化、智能化、个人化的统一网络资源平台。”

作者:严一鸣 单位:安徽师范大学皖江学院

参考文献：

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二、多媒体通讯需求现状

无线多媒体的发展具有广阔的前景，信息化时代的多媒体技术促进了生产效率、教学效率的提高。目前，数字无线通讯设施已经投入使用并且效果良好。与宽带连接和与卫星移动通信系统连接的无线多媒体也在发展之中，这使得我国电子产品市场处于世界先列，是教育、科技、工业等多个领域的共同需求。我国自身的多媒体技术并不发达，多数相关设备要靠进口。这导致国内一些以技术研发为主的企业面临倒闭，中国的多媒体设备研发技术创新能力较差，不能形成一条完整的通讯产业链。当然，这也预示着我国无线多媒体行业具有较大的发展空间，有丰富的资源可以利用。对于我国多媒体技术发展来说，相关人员应看到优势也尊重其发展现状，逐渐促进我国多媒体技术的发展。

三、无线多媒体的应用和发展趋势

1、与互联网融合。

不仅我国，全世界都将创建多样化的应用服务客户端，发挥互联网在多媒体通信中的积极作用作为主要战略任务。公共电话网络在发展的同

时也存在资源利用率低、网络带宽窄且信号不稳定等问题。同时，受到网络运营商的经验少的影响，公共电话网络无法进一步发展。基于此，无线多媒体技术的发展基于网络这一核心技术，建立完善的网络多媒体通讯平台，扩大互联网技术的影响范围，通过先进的、规范的平台来进行多媒体信息的发送和处理。基于此，国家提出了三网融合技术，其中互联网依然是这一发展中的核心。

2、走向宽带。

宽带的应用可加快对媒体信息的传输和处理速度，尤其是对于音频、视频等多媒体信息。无线宽带加快了信号的访问速度，吸引了大量的投资者和开发商，进一步促进了其发展。目前，N-ISDN上无线多媒体通信业务已经取得一定成效，宽带的应用迫在眉睫。随着科技的发展，光纤通信技术将成为多媒体重要技术之一，它可以实现无线多媒体的信息处理速度大幅度提高，并且不断实现效率的提高，宽带网速的提高将为无线多媒体的发展的重要支柱。

3、无线多媒体与移动技术的结合。

智能手机的发展是无线多媒体与移动技术结合的最佳案例。目前，大部分手机系统已经实现了3G或4G网络传输。并且经历了语音通话、文本信息处理等阶段。这一阶段的手机等移动设备已经成功的实现了数字化语音业务和准确数据服务，但在不同制式中，网络模式的选择受到限制。视频的应用是多媒体向无线通讯发展的重要体现，新一代的智能手机的速度更快，3G网络用户已经可以将手机作为卫星信息系统网络服务的接收者。在这种网络模式下，使用者可以在任何时间和地点实现数据连接，而不受到漫游的影响。

4、与卫星技术结合。

卫星在近年来的移动过通讯业务中的作用越来越明显。尤其是在环境监测通信服务、国防侦察和导航定位等多个方面。卫星技术将通过提供宽带信号为多媒体信息的数字化提供保障，在未来，多媒体技术与卫星通信技术将结合并构建全球性或区域性的网络，确保多媒体技术的安全性能。

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中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）03-0033-02

1 多媒体的概述

应用多媒体技术是20世纪90年代计算机应用的时代特征，是计算机的又一场革命。20世纪90年代以来，世界向着信息化社会发展的速度已经明显加快，多媒体技术的应用在这一发展过程中发挥着越来越重要的作用。多媒体使人类信息交流的方式发生了本质性的改变，将人类信息传播的路径大大缩短。

究竟什么是“多媒体”？“多媒体”一词从英文“Multimedia”翻译而来，该词由multiple和media复合而成，核心词是“media”—媒体。媒体（medium）一词在计算机领域有两重含义：一重是中文常译为“媒质”的信息存储实体，如磁带、光盘、磁盘、半导体存储器等；另一重是指中文译作“媒介”的信息传递载体，如数字、文字、声音、图形和图像等，多媒体技术中的媒体指的是后者，即“传递信息的载体”。

2 多媒体通信的特点

多媒体通信具有交互性、集成性和同步性三个特征，并且三者是缺一不可的。

一是交互性。交互性是多媒体通信系统区别于其他通信系统的重要标志，它是指在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。交互性为用户提供了对通信全过程完备的交互控制能力，要求多媒体通信网络提供双向传输能力，这种双向传输通道从功能和带宽来讲是不对

称的。

二是集成性。多媒体通信系统需要具备能同时处理如信息数据的采集、存储、传输和显示的能力。由于各种媒体之间存在着空间关系、时间关系、链接关系等比较复杂的关系，因此，要求多媒体通信必须具有集

成性。

三是同步性。同步性是多媒体系统之间相互区别的根本标志。它是由多媒体的定义决定的，是指多媒体通信终端上显示的声音、图像和文字等必须以同步的方式进行工作。

3 多媒体通信的关键技术

3.1 多媒体数据压缩技术

多媒体数据压缩技术中最关键的是音频和图像压缩编码技术：（1）音频数据压缩技术。声音作为一个极其重要的信息携带媒体，是多媒体技术研究中重要的内容之一。对数字信号进行量化和压缩编码处理，便于声音信号在多媒体通信系统中的传输和处理，同时也增强其抗干扰的能力。（2）图像数据压缩技术。多媒体通信中的另一类重要的媒体就是图像，它不仅能够以更直观的形式传递出信息的内涵，也更易于理解接受。但在通信过程中，由于存储图像占用的空间较大，所以很有必要对其所生成的数据信号进行压缩处理。

3.2 多媒体通信网络技术

多媒体通信网络技术包括接入网技术和宽带网络技术。在多媒体通信系统中，能够满足多媒体应用需要的通信网络必须具有“可提供服务质量的保证、具有高带宽、能实现媒体同步”等特点。因为网上传输的是由多种媒体综合而成的一种复杂的数据流，不但要求网络具有对各类信息进行高效综合的能力，还要求网络可以对信息进行高速传输。

3.3 多媒体信息存储技术

多媒体信息对存储设备提出了很高的要求，不仅要求存储设备的容量足够大，还要求带宽、存储速度等达到一定水平。为了获得大容量的存储，并进一步提高数据的读取速度，SAN作为一种新技术应运而生。SAN的实质是一种新型网格，以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，利用光线通道进行有效的数据传输。

4 可视电话系统

理想的多媒体通信方式是人们可以在任意时间、任意地点通过网络进行多媒体信息交换。电话交换网的显著特点是通过呼叫—建立的方式，两个处于不同地点的用户就可以通过交换机形成一个直接通路进行信息交换。在传统的电话线上只能传输模拟信号的声音，要实现传输数字化信息，则必须利用调制解调器转换。

4.1 可视电话的组成

可视电话在组成上一般分为四个部分：（1）语音处理部分包括电话、语音编码器等。（2）图像输入部分常用光导摄像管、CCD摄像机。（3）图像输出部分常用电视机、监视器、液晶显示器。（4）图像信号处理部分使用专用控制器。

4.2 可视电话控制器的功能

（1）图像信号A/D和D/A转换。A/D转换器将由摄像机获取的模拟信号变成数字信号，以便对图像进行数字化处理。D/A转换器是将经过处理后的数字图像信号转换成模拟信号。（2）帧存储器。对于数字化处理的图像信息按动态帧存储。帧存储器容量和类型选择取决于所要处理的图像信息。（3）信源编码/解码。信源编码就是图像信息压缩编码，采用高效压缩编码技术。（4）信道编码/解码。信道编码的目的是在图像信息中插入一些识别码、纠错码等控制信号，提高抗干扰性。（5）调制/解调。调制是将信号变换在信道中传输的信号的过程，即数字信号调制模拟信号的过程。（6）传输信道。由于有模拟信道和数字信道两种不同的信道，因此可视电话技术的发展也有两个方向：一是利用现有廉价公用电话网，进行简单可行的多媒体通信；二是利用ISDN进行动态图像传送。

5 多媒体通信的应用

信息化社会已经来临，教育、科研、商业等众多行业开始注重利用多媒体技术以提高工作效率，多媒体通信从而在多个领域被广泛应用。

一是科研和工程：在该领域中，多媒体通信的使用为分布式设计和制造提供了极大的支持。

二是办公虚拟化：商业化环境和办公场所是多媒体通信主要的应用领域，将异地的办公人员密切地联系起来的方式就是利用多媒体通信技术建立起来的虚拟办公室，从而方便地进行信息处理和交流。

三是服务行业：财政、医疗服务和教育等领域是多媒体通信在服务行业的主要应用范围，在远程教育中采用多媒体方式进行教学，将地理限制完全化解，为学生营造出一种身临其境的感觉，让远距离的学生在这种生动而深刻教育方式下提高学习效率。

四是家庭：多媒体通信可以为家庭用户提供如新闻、休闲、资讯、保健、管理等大量的生活信息服务，用户足不出户即可了解各种信息，这为多媒体技术应用在家庭中创造了美好的前景。

6 多媒体通信的信息处理技术

信息处理一直是多媒体通信中的关键，它包括多种媒体的信息压缩处理和多媒体信息的分布处理。在文字信息处理方面，文字的识别和文本数据的压缩是研究的重点；在图像信息处理方面，人们正在研究和开发新一代的图像压缩编码算法，力求将计算机视觉、图形的理解和识别等技术融入其中；在语音信息处理方面，对语音信号的输入、识别与合成是深入研究的方向。

7 多媒体通信的终端技术

随着半导体集成技术的不断发展和创新，多媒体通信终端的性能越来越强大，体积却越来越小，可见，简单实用小型化是多媒体通信终端的发展趋势。此外，多媒体通信终端的发展离不开与各种多媒体业务的融合，如会议电视、家庭办公、远程教学、实时点播等，以及IP接入、ISDN接入等多种接入方式。

参考文献

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大学出版社，2002.

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[3] 胡晓峰，等.多媒体系统原理与应用[M].北京：

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[5] 王行刚.多媒体通信系统[M].北京：人民邮电出

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随着信息技术的发展，多媒体通信技术不断地融进各种新的信息技术，把各种信息的采集处理、存储传输和显示控制技术高度集中，综合在一个系统之中，具体来讲，多媒体通信技术具有如下几个特征：

1．1集成性：多媒体是结合文字图形、视频声音等各媒体的一种应用，并且是建立在数字化基础上的。它的集成包括信息媒体的集成及处理这些信息的设备设施的集成，它需要具备能同时处理信息数据的采集、存储、传输和显示的能力，基本上包含了当今信息技术领域内最新的硬件技术和软件技术。

1．2交互性：多媒体技术的主要特色之一就是交互性，交互性为使用者提供了对通信全过程的交互控制能力。1．3同步性：各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。传输的多媒体信息必须保持它们在时间上或事件之间的同步关系，保证不同媒体间，如音视频之间、音频和文本之间在多媒体通信终端上的同步播放。

2多媒体通信中的技术发展

2．1数据压缩技术

多媒体系统中，信息从单一媒体转化到多媒体信息；中间需要传输和处理大量数字声音、图片及影像信息，数据量是非常大的，为方便接收满意的图片、视频效果，必须解决数据的存储和传输问题。除了提高计算机本身性能和通信带宽之外，就必须对多媒体数据进行有效压缩。音频和图像作为多媒体信息中两种主要的信息，占用了较大空间，但都具有较大的压缩空间，整体的数据冗余度都很大；在允许一定限度失真的前提下，可对图像、音频数据进行很大程度的压缩。目前数据压缩技术不断发展，针对数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩方法。如有变换编码、统计编码、分析—合成编码等压缩方法。

2．2通信网络技术

在多媒体通信系统中，网络上运行的不再是单一媒体，而是多种媒体综合而成的数据流，因此对通信网络有很高的要求，如吞吐量、实时性、可靠性，要求网络对信息具有高速传输能力，还要求网络对各种信息具有高效综合能力，能实现一点对多点，或者多点对多点的进行实时不间断的信息传输。宽带综合业务数字网（B-ISDN）和宽带IP网技术的快速发展和应用，为多媒体通信奠定了基础。

2．3信息存储技术

多媒体通信技术的应用，使得它对大量信息的存储提出了高要求，它要求设备容量足够大的同时，还具备高速的数据读取吞吐能力。传统的磁带库、磁带机等存储设备是零散分布在主机系统中的。与之相比，网络存储（SAN）和网络附加存储（NAS）把存储设备从主机系统中解放出来，使它成为一个独立、可管理的存储系统，其采用可伸缩的网络拓扑结构,以数据存储为中心,利用光纤通道有效的进行数据传输。随着以上多媒体通信关键技术的发展，众多行业对利用多媒体技术以提高工作效率的要求越来越迫切,使得多媒体通信被广泛的应用于多个领域，特别是在快速发展的交通行业也在积极运用多媒体通信技术辅助管理。

3多媒体通信中技术在高速公路的应用

随着当今国内经济的发展，各地经济圈在迅速形成，高速公路作为城际间主要的交通运输方式之一受到各级政府的的普遍重视，遍布全国的高速公路网建设是一项庞大的系统工程，其中也涉及到高速公路通信系统建设、道路规划设计等诸多问题。如何实现高速公路的智能化管理，以便更全面掌握全路通行状况，提高道路的畅通能力、服务能力和应急保障能力等问题成为行业内颇为关注的话题。多媒体通信技术的发展，使之能在高速公路的运营上建立起一套指挥调度及信息综合处理的智能化管理系统，可在集成视频、语音、数据的基础上对高速公路运输管理系统进行更加便捷、直接、清晰的调控，为智能交通系统也给高速公路系统的指挥调度带来很大的便利并能建立实时、准确、高效的综合运输和管理调控，大幅度提升高速公路交通运输效率和高速公路交通服务水平。目前，多媒体通信技术运用在高速公路的多媒体调度和管理方面有较好的表现，体现在如下几个方面。

3．1视频会议，可进行紧急视频会议

多媒体调度系统是高速公路监控中心进行应急指挥的重要手段，通过在一些重要地段和应急车上配备语音、视频、网络等设备，现场采集相应的图像和语音，发送到监控中心，可实现对高速公路路况的实时视频监控和语音调度。当路段出现重大交通事故时，指挥调度人员即便不在现场也可了解现场情况，并通过3G网络实现对车上人员的远程遥指挥。视频会议是通过在指挥中心配置视频会议服务器、给指挥中心和各路段分中心的工作人员配置视频会议软件、摄像头和其他相关音视频设备。当指挥中心需要紧急调度某个点的成员进行视频会议时，只需要点击该点组名和视频会议功能键，即可召集此组内的所有人员参加一个紧急视频会议。视频会议提供基于WINDOWS操作系统的纯软件客户端应用。用户使用PC机，并配备摄像头设备，利用视频会议客户端软件，就可以实现视频会议的功能。而当工作人员没有配备音视频设备时，仍能够参加会议，可以收听整个会议，并可通过文字等形式和其他与会人员进行交流。同时还可以召集外线手机或座机加入到会议中通过语音的方式和其他参会人员进行交流。

3．2视频监控，可建立视频联动，实时监控现场

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中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（c）-0002-02

随着信息技术的不断发展，传统单一通信媒体已很难适应当今多元化信息的发展需求。高速设备、大容量存储装置和高性能计算机快速发展为多媒体通信技术的发展奠定了基础，多媒体通信是一种新兴的信息科学技术，是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物，它为文字、数据、图形、图像、视频和音频等不同格式的诸种消息和信息的存储、传输和处理提供支撑环境和手段。

1 系统组成结构

无线电多媒体通信终端由视频采集模块、缓冲控制模块、图像压缩编码模块、通信控制模块和电源模块等组成，系统组成结构如图1所示。

模拟视频信号经过A/D采样编码后，变成YUV数字视频信号后，然后以16位数据总线宽度写入视频缓存器，视频缓冲控制模块实现对视频缓存器的读、写、刷新等控制功能。视频缓冲器选用SRAM或SDRAM，实现视频数据缓存。视频缓冲控制模块，采用Xilinx公司的Virtex II pro系列FPGA控制SDRAM实现。

图像压缩编码模块，采用TI公司的TMS320DM642，该芯片是TI公司C6000系列高速定点数字信号处理芯片，它具有灵活的指令系统和操作性能，支持汇编语言和C语言的单独或混合编程。TMS320DM642采用改进的哈佛处理结构，指令流水线操作，并行处理，计算和处理速度很高，并行运行速度达到1600MIPS。在片内提供128K字节的RAM用作程序和数据存储，其最大可扩展寻址空间为1M字。TMS320DM642提供的多信道缓冲串口和DMA数据传送方式极大地方便了它在图像领域的应用和开发。

通信模块采用PowerPC或ARM实现，根据信道状况变化，控制实现图像格式、分辨率、压缩数据传输码率调整。由于现代基于IP的通信网，已经成为主流，因此通信接口采用UART和Ethernet接口，在与窄带无线电台接口是采用UART接口，在与基于IP的数传电台中采用Ethernet接口。

2 系统设计实现

多媒体通信技术最为严重的瓶颈问题是有大量的数据需要存储、处理和传输，其中，最大的数据量来自数字图像数据，如30帧/s的活动图像数据量达2 748Kbps，传输速率需要2.8Mbps，显然，没有图像压缩技术的进步，就难以实现真正意义上的多媒体通信。无线电多媒体通信技术实现的核心是图像压缩技术，图像输入帧格式采用YCbCr4：2：0，TMS320DM642根据接收到的命令及发送数据速率等通信状态，从视频缓存区读取数据进行压缩编码，然后发往信道进行传输，图像压缩采用MPEG-4国际标准算法，图像数据压缩率最低可达到4～64Kbps。当信道为带宽较宽（>128kb/s），传输实时动态图像。

MPEG-4是由MPEG（Moving Picture Esperts Group）开发的IEO/IEC标准。其视频部分提供了基于自然对象、合成对象、自然/合成对象编码的几个层次。其中Simple Visual Profile主要应用于低比特率移动通信，其他几个层次可应用于互联网、实时多媒体监控数字电视制作与播出等方面。MPEG-4在视频检验层中引入了视频对象面的概念VOP，它充分利用视觉生理特性和图象信源的各种特征，实现从波形编码到模型编码的转变。VOP编码采用第一代混合编码方法，实现结构如图2所示。

在图像传输过程中，如果预测参考帧是I图像，则经过DCT变换和量化的编码的I图像可以通过反量化和反DCT变换存储在帧存储器中，作为预测编码的参考帧。如果预测参考帧是P图像，则经过DCT变换和量化编码的该帧残差数据，通过反量化和反DCT变换再和原来的参考图像相加，也形成了预测参考帧存入帧存储器中。

在编码实现过程中，用射像头捕捉到的为640×480的422YUV数据，该系统把它处理成320×240的数据，然后对其按MPEG-4标准进行压缩编码，最后再把编码后的数据填充成640×480的数据显示。在系统实现过程中，通过对DSP中的相关模块修改数据类型、使用内联函数、数据打包处理、编写汇编代码、调用图像库、人工干预软件流水等方式对程序代码进行优化，可把原来实时压缩处理视频图像速率为1～2帧/秒的代码，优化为25帧/秒，大大提高了代码的运行速率，达到实时压缩处理的效果。

3 在卫星通信中应用举例

卫星通信具有通信距离远，可靠性高等优点，其在国防通信、应急救生等领域越来越广泛，但随着应用范围的扩大，有限的通信卫星资源和日益扩大的需求之间的矛盾日渐突出，针对此问题，可将无线多媒体通信技术应用到卫星通信中，其应用框图如图3所示。发送方把从摄像头中捕获到的图像，应用多媒体通信终端进行视频压缩，压缩后的码流通过卫星多功能复接设备接入调制解调器，然后通过变频和放大设备经卫星天线发送到通信卫星，接收方将从通信卫星接收到的信号，经低噪声放大、变频、解调和多媒体通信终端解压缩后送音视频显示设备，进行存储和显示。

4 结语

无线电多媒体通信技术是一种新兴的综合通信技术，应用此技术可以满足窄带条件下信息传输多样化的需求，实现了实时视频传输。无线电多媒体通信技术可应用于卫星实时视频通信系统，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 朱秋海.多媒体通信技术的应用及发展趋势分析[J].信息与电脑：理论版，2013（7）：124-125.

[2] 郭守宏，叶国文.关于计算机信息科技时代无线多媒体通信技术的应用[J].电子制作，2014（1）：140.

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现在电子信息的运用日新月异，越来越多的人从事和喜爱高新技术产业，国民经济的发展和社会的进步离不开多媒体通信技术的发展。多媒体信息处理高效传输是一个关键技术在多媒体信息和通信技术当中相当复杂。

一、多媒体通信中的应用现状

因为使用的中央办公室和电话网的端之间的通讯的双绞线介质的物理特性目前，网络电话在使用网上通信多媒体通信技术还存在一些困难。

在90年代中期，就如何实现低比特率国际电信联盟方面专门颁布了协议。中国在多媒体通信领域已经取得了阶段性的胜利，视频电话的成功应用就是胜利的代表。目前，在通信市场上，手机的成功就极具代表性，虽然没有看到对方的面部特征，但可以传送给我们信息。可以加深彼此之间的感情，这样通过对于两种语言反面的研究，使得人与人之间情感的交流得以加深，很好的满足了当下我们的需求。这些年，作为一种新的网络，计算机网络以闪电般的速度发展，公共数据和语音通信系统要实现广泛的使用，网络发展带来可观的经济效益，我们需要在其主要领域进行详细的规划，新网络中的物理介质或其他介质的多媒体网的多媒体网，分散在地面的通信网络上，并独立工作的网络电话。广泛使用互联网知识，可以连接电脑以获得更多的资源共享。目前使用的TCP/IP协议中，TCP/IP是Internet标准协议OSI体系结构，之所以现在IP业向发展迅速，这一切 归功于网络协议的使用。

二、无线多媒体通信的关键技术

2.1 讨论的文本消息

不只在国内，在是在国际上来，通信市场未来的中坚力量将是彩信，在我国的短信市场，文本信息才是主角。它不仅涵盖了世界上最常见的性质，可以推广和宣传的图标文本。所以普遍来讲，短信只显示在实时预测。

2.2 讨论语音通信

多媒体信息化时代的到来，市场的领先地位一直以来都被图像和计算机所占据。多媒体数字图象压缩和数字图像处理和传输图像信息的处理，除了图像编辑和转换以外，以及图像存储和诸多其他技术的需要。事实上，在多媒体的图像中，数据处理方面一般可以分为实时与非实时两种，但在实际的实现宽带系统中，是为了窄带系统的实现。你也可以从其他的无线多媒体通信技术中学习。

无线多媒体通信网络管理的相关协议一般分层次结构。所以，在固定无线多媒体通信系统的发展和可移动终端装置当中，建议有局部优化。通过协议的有关规定应当具有低级别的空中接口，从而使得无线多媒体网络的建设有不同的操作系统供我们选择，或者连接到它们之间的相互协议也是可以的。在未来的系统容量方面通过实际系统中全面优化的方法为我们更好的服务。

2.3 无线多媒体信息技术

从技术的角度来看，第三代移动通信系统以CDMA为核心。在第四代移动通信技术中采用的是正交频分复用旧的FDM 技术，这也是倍受关注的技术，而许多通信技术专家提出了OFDM移动通信技术相关的一些理论。比如，一些本地环路，数字音频广播，都可以采用OFDM技术，以促进其在未来的发展，第四代移动通信系统的发展计划通过这些技术也可以得到满足。

无线多媒体自己的一些缺点，发射管堵塞的情况时有发生，从而导致图像或声音丢失或延迟，视频播放受到这些情况的影响，信息接收终端的损坏，也不会导致无线多媒体通信的不同步。

三、无线多媒体通信的前景

第一，第二和第三代移动通信，均采用的是开关结构层，然而在升级到了第四代移动交换级后不只要在技术层面上要考虑，还必须考虑到不同类型的通信接口还必须考虑到，所以，路由网络架构是第四代的首选。通过对之前的第一，第二和第三代类型的通信设备的比较，我们可以看出：第一代是语音服务，第二代具有了传输的功能，但是只有9.6KB的第二传输速度，然而第三代的传输速度可达到20M，但第四代，客户观可以看高清电影和电视节目，并可以享受20M的传输速度。

总而言之，通信行业发展至今，无线多媒体通信和先进的多媒体通信技术发展的日渐成熟，人们的生活质量得到有效的提升。整合发展是新时展的关注点，所以，广大的用户对即将问世的无线多媒体的通信功能的期盼给予极大的热情。

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中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A 文章编号：

引言

多媒体通信技术是多媒体及通信技术应用发展结合的产物，多媒体是由文本、图形图像、音视频动画等多种基本要素组成的，能不同形式的表达多种信息，多媒体技术与通信技术结合，构成了多媒体通信系统，它突破了计算机、通信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变革，它对多种媒体信息进行采集处理、存储传输，向人们提供全新的信息服务。

1多媒体通信技术的特征

随着信息技术的发展，多媒体通信技术不断地融进各种新的信息技术，把各种信息的采集处理、存储传输和显示控制技术高度集中，综合在一个系统之中，具体来讲，多媒体通信技术具有如下几个特征：

1．1集成性：多媒体是结合文字图形、视频声音等各媒体的一种应用，并且是建立在数字化基础上的。它的集成包括信息媒体的集成及处理这些信息的设备设施的集成，它需要具备能同时处理信息数据的采集、存储、传输和显示的能力，基本上包含了当今信息技术领域内最新的硬件技术和软件技术。

1．2交互性：多媒体技术的主要特色之一就是交互性，交互性为使用者提供了对通信全过程的交互控制能力。

1．3同步性：各种媒体之间必须有机地配合才能协调一致。传输的多媒体信息必须保持它们在时间上或事件之间的同步关系，保证不同媒体间，如音视频之间、音频和文本之间在多媒体通信终端上的同步播放。

2多媒体通信中的技术发展

2．1数据压缩技术

在多媒体系统中，信息从单一媒体转化到多媒体信息；中间需要传输和处理大量数字声音、图片及影像信息，数据量是非常大的，为方便接收满意的图片、视频效果，必须解决数据的存储和传输问题。除了提高计算机本身性能和通信带宽之外，就必须对多媒体数据进行有效压缩。

音频和图像作为多媒体信息中两种主要的信息，占用了较大空间，但都具有较大的压缩空间，整体的数据冗余度都很大；在允许一定限度失真的前提下，可对图像、音频数据进行很大程度的压缩。目前数据压缩技术不断发展，针对数据冗余类型的不同，相应地有不同的压缩方法。如有变换编码、统计编码、分析合成编码等压缩方法。

2．2通信网络技术

在多媒体通信系统中，网络上运行的不再是单一媒体，而是多种媒体综合而成的数据流，因此对通信网络有很高的要求，如吞吐量、实时性、可靠性，要求网络对信息具有高速传输能力，还要求网络对各种信息具有高效综合能力，能实现一点对多点，或者多点对多点的进行实时不间断的信息传输。宽带综合业务数字网（B-ISDN）和宽带IP网技术的快速发展和应用，为多媒体通信奠定了基础。

2．3信息存储技术

多媒体通信技术的应用，使得它对大量信息的存储提出了高要求，它要求设备容量足够大的同时，还具备高速的数据读取吞吐能力。传统的磁带库、磁带机等存储设备是零散分布在主机系统中的。与之相比，网络存储（SAN）和网络附加存储（NAS）把存储设备从主机系统中解放出来，使它成为一个独立、可管理的存储系统，其采用可伸缩的网络拓扑结构,以数据存储为中心,利用光纤通道有效的进行数据传输。

随着以上多媒体通信关键技术的发展众多行业对利用多媒体技术以提高工作效率的要求越来越迫切,使得多媒体通信被广泛的应用于多个领域，特别是在快速发展的交通行业也在积极运用多媒体通信技术辅助管理。

3多媒体通信中技术在高速公路的应用

随着当今国内经济的发展，各地经济圈在迅速形成，高速公路作为城际间主要的交通运输方式之一受到各级政府的的普遍重视，遍布全国的高速公路网建设是一项庞大的系统工程，其中也涉及到高速公路通信系统建设、道路规划设计等诸多问题。如何实现高速公路的智能化管理，以便更全面掌握全路通行状况，提高道路的畅通能力、服务能力和应急保障能力等问题成为行业内颇为关注的话题。

多媒体通信技术的发展，使之能在高速公路的运营上建立起一套指挥调度及信息综合处理的智能化管理系统，可在集成视频、语音、数据的基础上对高速公路运输管理系统进行更加便捷、直接、清晰的调控，为智能交通系统也给高速公路系统的指挥调度带来很大的便利并能建立实时、准确、高效的综合运输和管理调控，大幅度提升高速公路交通运输效率和高速公路交通服务水平。

目前，多媒体通信技术运用在高速公路的多媒体调度和管理方面有较好的表现，体现在如下几个方面。

3．1视频会议，可进行紧急视频会议

多媒体调度系统是高速公路监控中心进行应急指挥的重要手段，通过在一些重要地段和应急车上配备语音、视频、网络等设备，现场采集相应的图像和语音，发送到监控中心，可实现对高速公路路况的实时视频监控和语音调度。当路段出现重大交通事故时，指挥调度人员即便不在现场也可了解现场情况，并通过3G网络实现对车上人员的远程遥指挥。

视频会议是通过在指挥中心配置视频会议服务器、给指挥中心和各路段分中心的工作人员配置视频会议软件、摄像头和其他相关音视频设备。

当指挥中心需要紧急调度某个点的成员进行视频会议时，只需要点击该点组名和视频会议功能键，即可召集此组内的所有人员参加一个紧急视频会议。

视频会议提供基于WINDOWS操作系统的纯软件客户端应用。用户使用PC机，并配备摄像头设备，利用视频会议客户端软件，就可以实现视频会议的功能。

而当工作人员没有配备音视频设备时，仍能够参加会议，可以收听整个会议，并可通过文字等形式和其他与会人员进行交流。同时还可以召集外线手机或座机加入到会议中通过语音的方式和其他参会人员进行交流。

3．2视频监控，可建立视频联动，实时监控现场

公路指挥中心的调度系统和视频监控系统进行集成，把各路段的视频监控摄像头和调度机分机号码绑定在一起，在视频显示器上可以显示各个路段的现场环境。

当指挥中心需要调度某个路段摄像头时，只需要点击与此路段的摄像头绑定的分机就可会向视频监控系统发起一个指令，要求启动此摄像头，即可在指挥中心的视频显示器上看到现场的视频状态。

同时，多媒体通信技术也可实现视频联动的功能，如可把各路段分中心的摄像头和分中心的调度分机绑定在一起，当指挥中心需要调度分中心的分机时，直接点击分中心的分机号码，分机接听后，同时也自动启动了本地的监控摄像头，指挥中心可一边和分中心人员进行语音通信，一边监控分中心的现场图像状态。支持3G网络的视频回传，提升应急事件处理能力。

在整个高速公路的联网体系中，身处任何地点的人员，也可以通过3G终端参与到视频会议中；该人员还可以将3G终端所拍摄到的现场实时声音和图像，发送到分指挥中心或是总指挥中心。由于3G视频终端是通过相对性价比更高的3G公网来传送音视频信号，因此可以低成本实现对公路的机动无盲点巡检。

而这种移动巡检的方式，也为高速公路的管理部门提升了更大的管理应用空间。当路段发生应急突发事件时，可以快速持3G终端设备对现场进行及时监控，以将第一手视频资讯进行回传，有利指挥中心对事件严重性的判断和指挥，以此提升对高速公路应急突发事件的处理能力。

【参考文献】

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中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0110254-01

1 前言

多媒体通信的出现转变了人们关于信息处理的方法以及思想观念，是通信和信息系统领域内一次重大的变革。近几年来，随着我国科学技术的不断进步，使得我国通信技术得到了巨大的飞跃，且发展的趋势如日中天。无线多媒体的范围包括了移动通信和多媒体两个方面的领域，它不仅仅给用户供应多媒体服务，且在技术范畴上也展示了无限广阔的发展空间，成为了信息产业以及通信界的一个受人瞩目的焦点。

2 无线多媒体概念及其系统结构综述

无线多媒体通信的系统结构和固定网络存在着一定的关联，其是为多媒体业务供应而无线接入的通信系统，在其系统结构中，无线多媒体有着无线通信以及多媒体终端的功能。当前，人们通常使用笔记本电脑带上无线通信单元来成为随身可拿的无线多媒体终端[1]。无线网络的主要功能是实现无线多媒体通信以及无线网络部分终端用户的检测、管理以及控制，并对有关运行性能以及业务统计进行详细分析。为更多用户完成系统结构的无线多媒体通信，国外正就ATM网络完成无线多媒体通信方面研发一种无线多媒体通信系统结构，在此系统中，无限接入站的功能便与基站的相同，可立刻连接ATM交换机，而非仅仅在前面所述的基础之上相对应的做了简化。无线监控站的功能是无线通信管理功能完成的实现，其是ATM交换机的一项外设。近几年来，Internet网络发展速度飞快，在多媒体通信中具有着旺盛的生命力，越来越受到各界人士的关注。过去几年，在国外研究发展的基础上，我国也提出了只由无线路由器、无线多媒体终端以及Internet网络构成的无线Internet多媒体通信系统，它可通过无线通信的办法来完成Internet网络全部多媒体通信功能，其中包含着话音通信[2]。

3 无线多媒体通信核心技术分析

3.1 无线多媒体语音以及图视信源编码技术

在稳定的有线通信网上实现数字电话的传输，主要通过“脉码调制”技术，其数字速率是64kb/s，或者通过随后研制的“自适应差分脉码调制”技术，其数字速率是32kb/s，然而此类编码并不适用于无线移动电话。为达到语音信源编码需向比较小的速率压缩时，我国相关企业曾通过“矢量和激励线性预测”和“码激励线性预测”等方法，实现语音信源编码的数字速率压缩达13、8、6.7、5.6、4，3.45、2.4kb/s，需要对语音信源编码压缩的主要是因为无线电频谱有限的原因[3]。因为图视信源编码的压缩对无线多媒体业务具有重要意义，世界各国相关领域的专家曾建议合作就其进行大量的研究，并相继推出了几种标准。

多媒体通信的另一项关键业务则是远程书信，它主要采用通信网对图形信息以及手写文本进行传送的。所以，图形信源编码在无线多媒体通信网中同样具有关键的作用。有关图形信息的传输曾利用“链式编码”中各个矢量间的关联性，节省数字速率。在“固定长度差分链式编码”（FL-DCC）中，将正方形编码环来进行体现，最为简便的例子便是正方形具有8个矢量，也就是0、+1、+2、+3、+4、-1、-2、-3，由b位码来表示各个矢量，可为1，也可为2，而当b为2的时候，0矢量则编成00，当b=1的时候，则编为01。此类关联曾被应用于无线道上来进行实验，使用FL-DCC编码信号来表示英文手写文本，如果信噪比（PSNR）在49-37dB范围内时，传输质量则很好，而在32-21dB范围内时则不合格。

3.2 无线多媒体信道编码以及差措复原技术

移动无线信道的信号传输的质量受到很多方面的影响，尤其是在陆地上，传输环境是非常差的，因为电波传输的蔓延损耗以及阴影状况而产生的阴影衰落等都会对其造成干扰。信道编码具有减小系统误比特率的作用，然而会降低宽带的利用率，加大比特率，信道编码通常具有前向纠错和自动重传两种方式。当前的无线系统中没有专业的ARQ信道。Turbo码，又为平行级连卷积码（PCCC），他能够灵巧的使得卷积码以及随机交织机器联合起来，完成随机编码的思想，它是在ICC'93会议上由C.berrou等提出的。Turbo码尤其适用于对功率具有严格要求的状况，因为它具备着与信道极限接近的一种性能，此外，Turbo码与随机码较为接近，具有良好的距离特性，所以其抗干扰的性能很强，然而，所有事物并非都完美无缺，Turbo也不例外，它存在着译码时间时间长、计算量大的缺陷。随着更为快速的硬件技术以及快速译码算法的陆续推出，Turbo的应用将会日趋广泛。过去几年，美国空间数据系统顾问委员会决定将Turbp码作为深空通信的标准，且Turbo被确立为第三代移动通信系统的信道编码方案之一。

为防止视频传输出现差错而又无法恢复原先状态的情况发生，当前视频压缩编码标准都使用了很多差错复原技术，使差错复原能力得到了更进一步的提高，并成为了其主要的内容之一，拥有视频压缩编码标准主要有如H.263+和H.263++以及MPEG-4等。在MPEG-4中放入了许多差错复原工具，主要有数据分割、重同步以及可逆长编码等。在H.263+中应用于差错复原的编码选项为独立段解码、前向纠错编码等，而H.263++则在以上的基础上又带入了数据分割的条带模式，并修改了参考图像选择。

3.3 无线多媒体射频技术

从技术角度对射频技术进行分析，其变化似乎并不显著，然而新频段的研发以及使用却如日中天，为满足第三代移动通信系统对于频段的规定，即要求采用2GHz频段，所以无线接入系统运用的该频段必须相应的进行调整。为10Mbit/s或更高可达20Mbit/s的信息传送速率的实现，有关专家提议在无线多媒体通信系统中采用2.5GHz与5GHz频段。5GHz频段被划分无线ATM系统所使用的频段，宽带为100MHz或者200MHz。这些均为传播性不佳的频段，其传播受干扰程度大、衰落也较大，基于此种原因，射频技术成为了无线多媒体通信的核心技术之一。

另外，相关专家依然不断的对19GH、40GH等频段的应用进行研究开发，目的是想要实现更快速率的多媒体业务数据。

4 无线多媒体通信的发展前景

无线多媒体由于能够完成几十兆比特每秒的信息数据速率的无线传输而受到人们的欢迎，且不论是现在还是将来其发展的空间都是十分辽阔的。医疗、办公领域等也逐渐应用了无线多媒体通信技术，如远程医疗、紧急救护以及家庭医院等。无线多媒体开始被应用于办公方面，进一步促使家庭办公成为现实，是无线多媒体另一重要应用，家庭办公是信息社会实现的首要目标。而电视实现现场实际情况转播以及电视现场采访等均给无线多媒体通信的应用和发展提供巨大空间。

5 结束语

无线多媒体综合了多媒体以及数字移动通信中的关键技术，越来越受到各界人士的关注，并在现实生活中起着十分重要的作用，且其无论是当前抑或是将来都将得到更进一步的应用和开发。

参考文献：

篇（9）

中图分类号：TP391 文献标识码：A

1 多媒体通信的目前应用

1.1 电话网

现代通讯以电话网最为普及，但目前通信机理采用双绞线，并不能有效地传输视频图像；上世纪九十年代，协议H.324的界定，带动了可视电话的研制和成果的展现。可视电话仅仅借助PSTN实现图像数据传输，它采用H.263标准在26kbit/s的带宽内使运动图像达到30帧/秒的QCIF传输，并保持声音高保真性。

1.2 广电网

有线电视现在深入千家万户，发展之迅速令人瞠舌；广电网的铺张渠道十分广泛，传输信道较宽，外部布线条件比较好，所以发展超越了其他网络发展；借助有线电视传输线超大带宽余额空隙，采用压缩技术，将有线电视网同时实现同步的多媒体通信信号传输并不是一件很难的事情。

1.3 计算机网

计算机网近几年并不逊色于广电网的发展，以计算机作为交流终端，以电话网等为中间介质，使得地理位置分散差异各个子计算机，实现了以通信线连接纽带，并辅以协议规则，有效实现资源共享。常用的网络系统是Internet，其采用开放式TCP/IP协议，同时依托协议衍生的IP网，起到了推动多媒体事业发展的强劲势头。

2 多媒体通信的末来发展

2.1 三网合一

多媒体整体形势带动了全球化的信息浪潮，基于上述三大网络的平台，使得整合趋势更加明显；未来将有可能出现三网合并局面，这种局面产生在技术不存在难度；在正常的市场竞争中，关键是怎么平衡三者之间的相关利益。这种假设三网合一能够实现，必将把网络宽带化、智能化、个人化发展带上一个崭新的平台。

2.2 信道上

光纤入户是最佳选择。由于用光纤进行现有资源的改造，就其这个过渡期而言，成本代价相当不低；较为可行的办法就是ISDN、ADSL等技术进行适应性的操作；而ADSL传输技术是在现有双绞线上传输高速非对称数字信号，所以然改造显得异常简单和适用，在两端加装ADSL收发机，便可完成高速数据传输通道。

2.3 技术上

IP技术发展到今天，人们逐渐发现了致命缺陷，其本质容易在路由器造成数据堵塞，从而降低传输的速度，满足不了人们需求；取而代之人们看好ATM异步传输模式，它是独立于终端和业务的通用信息传输和交换体制，其主要特点：

2.3.1 快速分组交换是基础。传统的分组交换技术结构复杂；ATM技术不仅在灵活机动方面得到世人的认可，彻底简化了传统的分组交换技术复杂传输结构，传输速率以Mbit/s或Gbit/s计算，对于多媒体通信传输简直 小菜一碟。

2.3.2 交换方式采用定长信元。ATM网络能够实现无阻交换，其流畅、效率、可靠性都得到保障；依据物理、ATM、AAL层及应用层完美保证了服务质量要求。

2.3.3 驳接各种通讯网络。ATM属于独立于业务网络，常常对接与ISDN、DDN、LAN等丝毫不具损害性，且能智力化分配网络资源，实现了经济化运行。

3 多媒体技术的应用

3.1 电子商务

人们已经对电子商务并不陌生，简单的讲，就是指通过计算机网络进行的商品交易活动；这些交易活动涉及商品种类繁多，可以用“应有尽有”来形容，不仅包括实质看得见摸得着的商品，还有软商品；这些电子商务的运行模式，很大的冲击了现代人的生活方式，是自有商品交流以来，近几千年来最大的改变方式。

3.2 移动多媒体业务

随着手机技术的飞跃发展，截至目前，移动多媒体业务也在蓬勃开展，虽然由于技术受限，但总体趋势还是积极向上的；就具体技术而言，瓶颈因素在于GSM不能实现话音、图像、数据混合传输。

3.3 多媒体呼叫应用

未来的呼叫中心的模式，并不是以前简单的呼叫功能，未来将融合CTI、Call Internet、数据库、WAP等多种技术，使得各种呼叫应用方式发生彻底的改变。

4 多媒体通信终端遵循的国际标准

4.1 PSTN网的H.324国际标准

本标准是基于PSTN网的多媒体可视电话终端框架协议；遵循国标：H.263视频压缩编解码协议、G723.1低速语音编解码协议、H.245控制协议、H.223多路复用协议、V.34调制解调器协议、V.8bis及V.8协议，每一种协议都具备独特的功用。

4.2 ISDN的H.320国际标准

本标准是多媒体视频会议框架协议；H.320主要遵循国标：视频编解码协议H.261；协议G.711、G.722、G.728；H.230同步控制、指示信号标准；H.221协议；通信规程的H.242和H.243协议。

4.3 ATM/B-ISDN的H.310国际标准

本标准是在ATM/B-ISDN网络中实现多媒体视频会议系统框架协议。包括：视频编解码协议H.261和H.262；音频编解码协议G.711、G.722、G.728；多路传输协议H.222/H.221；控制协议H.245。

4.4 LAN/IP的H.323国际标准

H.323终端它遵循国际标准：视频编解码协议H.261和H.263；音频编解码协议G.711、G.723.1；H.225.0协议、H.245协议。

结语

多媒体通信技术的发展时时刻刻影响到我们的生活、工作，它是目前最为炙热的现代科学实用技术之一；随着通信、计算机、信号处理、音、视频压缩处理、微电子设计技术的不断发展磨合完善，有理由相信，多媒体通信技术未来必将带给我们更多的惊喜。

篇（10）

中图分类号：G718.3 文献标识码：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.109

1 引言

多媒体通信网络是计算机网络和多媒体技术互相渗透的产物，它将存在于广电通信、传统计算机通信网络等传统行业独立发展的隔阂逐渐打破，是通信、计算机以及电视产业的一个新突破。在计算机智能控制系统的引领下，所形成的多媒体通信网络实现了对相关信息的综合、采集、处理、传输和存储，实现网络内点对点的通信。该种通信方式与传统的通信技术相比，它所运用的通信技术是数字通信技术的多媒体通信技术，有效地将存在于通信、计算机和电视之间的距离缩短，借助于通信网络的分布特性、计算机的互通能力以及电视网络的真实性融合起来，为大众提供全面的信息服务。

2 SIP协议

SIP（Session Initiation Protocol）属于IETF所制定的基于IP应用层的一种控制协议。因为SIP是基于纯文本的信令协议，能够对接入网络的不同信息通信进行管理。其中，信息通信包括可以是网络中任何设备的通信，诸如视频通信、即时文本通信、协作通信等。该协议在控制过程中并不定义或者直接限制通信业务，网络通信中涉及到的传输、服务质量、通信计费以及通信安全等都是由核心网络和其他协议进行处理的。正是基于该特点，该协议得到了包括微软、Cisco、3GPP等大型企业和标准定制机构的认可。

因为SIP协议属于一种信令控制协议，在构建多媒体通信网络时需要附加SDP（Session Description Protocol）、R1P（实时传输协议）等其他多媒体控制协议以及多媒体通信协议。其中，用SIP进行呼叫的建立与维护；SDP则负责媒体协商与控制；RTP负责通信媒体的传送。

3 基于SIP技术的多媒体通信网络工作原理

基于SIP技术的多媒体通信网络中，是将SIP作为一个基础的应用层控制协议。它能够建立、终止和修改多媒体通信服务，而且还能协调对话双方，处理相关的媒体，从而将相应的网络地址获取。与此同时，当在网关之间建立会话时，还能够进行中继，成为多媒体通信协议中运用比较广泛的方式。

在SIP多媒体通信网络当中，通常设置有服务器、注册服务器、重定位服务器等多种功能服务器。这些服务器的所有功能都可以通过一个物理服务器来实现，同时可以根据用户的实际需要将之部署在多个服务器上。

其中，注册服务器主要负责通信端点的注册服务，比如名称、ID、服务有效期、地址等。注册中，通信端口首先向注册服务器发送RRQ注册请求，在获得请求后，服务器对相关注册信息进行记录，将信息RCF确认下来，并且将信息发回给该通信端口。注册过程中，可能因为不准确的地址、重复的名称以及共用的ID等因素，会引起注册被服务器拒绝的情况，这时通信端口就会接收到被发回的RRJ信息。

在撤销注册的进程中，自主申请撤销可以被运用在通信端口，类似于注册过程，只要获得服务器的确认，就能够撤销。

而服务器的功能类似于程控交换机功能，大多应用在SIP通信信息的路由完成上。各个SIP的终端在发送请求消息给其上层主控服务器之后，服务器会借助于消息中的用户名、会话信息以及终端域名等来判断其属性。如果是控制域内呼叫，则在查找注册服务器之后，服务器会将终端IP地址定位，目的终端会收到相关请求；若是控制域外呼叫，则将相应的终端服务器搜索出来之后，服务器将呼叫请求转发给它，继而由该服务器进行控制域内的呼叫定位，且将请求信息进行发送。被重新定位的服务器接着依据终端的域名以及用户名等，将具体的IP地址给出来，然后目的终端就会接收到SIP呼叫请求。

4 SIP技术在多媒体网络构建中的应用

4.1 SIP技术在NGN中的应用

NGN是下一代基于IP协议的通信分组网络，其最主要的特点在于在核心网络的基础上将多种接入网络融合起来，实现了固定、移动、有线与无线网络的集合。所以，当用户通过各种途径接入网络之后，NGN网络都可以为用户提供丰富、全面的个性化服务。

而在多种网络集成的过程中，SIP技术主要起到一种汇聚式“粘合剂”的作用，其在NGN网络中发挥着核心网络控制协议的作用，对NGN网络的广泛使用具有积极作用。当前，国内很多网络运营商以及设备供应商都着手研发SIP，以有效解决未来软交换的互通。

4.2 SIP技术在3G网络中的应用

因为SIP协议自身具有支持移动通信的能力，因此在应用SIP技术的过程中不但可以扩展SIP的终端移动能力，而且还可以将之作为支持个人移动通信，实现会话移动的重要途径。

在对会话移动性支持的过程中，主要应用SIP技术的会话属性，通过合理调整其会话属性以及消息功能的方式得以实现。利用SIP协议，移动会话的发起终端能够从既有的终端将对方终端通信主机的地址信息发送给需要切换的目标终端。同时，还将其将要使用的新终端地址发送给对方终端主机。这样不但可以实现会话的切换，而且还实现了会话带宽、编码方式以及各式的合理调整。

4.3 SIP在Internet中的应用

SIP是典型的文本通信协议，因此其可以被集成到任意一个HTFP网页中，这将有利于SIP迅速推广。当前，Internet中SIP技术的应用相当广泛，例如Microsoft就选择其作为即时通信策略，同时做好在XP、Pocket PC以及MSN中予以应用。同时，该公司还承诺将在未来为用户提供基于SIP的语音、视频呼叫服务。

5 结语

综上所述，未来SIP将能够作为开发人员手中的一种普通API类库，在Internet、NGN、3G网络中得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1]刘伯明，危薇.基于SIP协议的C/S架构在VOIP系统中的设计与实现[J].电脑编程技巧与维护，2010，（12）.

篇（11）

1 引言

在我国,以TETRA为代表的数字集群系统网络建设有近十年的历史。十年经历表明,作为以话音为主的指挥调度系统,数字集群系统在公共安全领域和交通领域等的应用是成功的。

而多媒体通信能在一次呼叫过程中同时提供包括话音、数据、图像、图形、文本等的多种媒体随意组合的信息,它给人们带来多姿多彩的全方位信息,尤其在公安指挥、消防武警现场指挥、交通事故勘测以及其它应急指挥等场合,将现场的实时图像信息传送到指挥中心,使指挥决策人员如同身临其境,提高其决策的准确性和及时性,有着极其重要的作用。如今,作为在公共安全领域和交通领域等担负指挥调度业务的数字集群系统,面临着实现上述多媒体通信能力的严峻挑战。

十年来,人们一直为TETRA数字集群系统标准升级在努力,具有HDS(高速数据业务)功能的TETRA2标准也已经。相应的试验平台在搭建,系统能力的测试工作也在进行。但是,目前不少网络规划者在规划网络(例如应急指挥平台通信网络等)时,仍然把数字集群系统定位为以话音为主的指挥调度系统,而把活动图像传输业务等让位给其他系统。

目前,人们盼望着数字集群系统能具备多媒体通信能力,但同时又在怀疑其实现多媒体通信的能力。这正是本文要讨论的问题。

2 多媒体通信需求分析

2.1 多媒体信息类别及其要求

利用数字集群系统传输多媒体信息如表1所示。

如何保证上述多媒体信息传输的QoS要求,尤其是在信道带宽有限的数字集群系统中保证传输动态图像能获得较满意的效果,是人们长期以来关注的热点。

2.2 动态图像传输速率要求

动态图像传输对信道速率的要求与下列因素密切相关:

图像格式:可分为SQCIF、QCIF、CIF等。前者的像素较低(128x96),清晰度较低,对传输信道速率的要求也较低;后者的像素较高(352x288),清晰度较高,对传输信道速率的要求也较高。在数字集群系统中传输动态图像,一般可采用QCIF(176x144)格式;

图像传输的帧速率:一般为2~30帧/秒。显然,帧速率越高则图像的动感连续性越好,但对信道传输速率的要求也越高,这对于目前有限信道带宽的数字集群传输动态图像而言,不宜要求过高。有时,在传输速率一定情况下,还必须折中考虑图像清晰度与其动感连续性之间的关系,这就要根据实际适时调整图像格式和图像传输的帧速率。

图像压缩编码体制:有ITU-T建议H.261、H.263 H.264(已被MPEG-4采用作为其第10部分)等。在相同的图像质量下,后者要求的信道传输速率仅为前者的50%或更低。

值得指出的是,MPEG-4利用很窄的带宽,通过压缩编码、帧重建等技术,以求得最低的数据率获得最佳的图像质量,而且容错能力强,尤其适合于在窄带移动网上实现多媒体通信,其数据速率可在4.8kbits/s~64kbits/s之间。作为多媒体的编码标准,目前其比特速率已从若干kbit/s扩展至数十Mbit/s的范围。

3TETRA系统实现多媒体通信的适应性分析

3.1 多媒体通信的必备条件

必要的传输速率;

必要的多媒体管理机制;

必要的QoS保证机制。

3.2 TETRA 实现多媒体通信采用的技术

TETRA升级(即从TETRA1升级到TETRA2)的主要目的是能提供多媒体通信业务。为此,在TETRA2中采用了如下增强功能的技术,以满足上述实现多媒体通信的必备条件。

(1)提升传输速率技术

TETRA系统实现多媒体通信的关键是增强数据的传输速率。如表2所示,TETRA2采用了以下两种方法来实现提升传输速率:

扩展信道带宽:从25kHz扩展到50kHz、100kHz、150kHz;

采用多电平调制:分别有π/8-D8PSK、4QAM、16QAM、64QAM。

采用上述方法后,最大的空中传输速率可达到691kbit/s。但它有赖于信道带宽扩展到150kHz,并采用64QAM多电平调制。值得指出的是,这仅是理想值,因为它受到下列因素的限制:

频谱连续利用的限制。因为信道带宽扩展涉及到,不论何时、何地、何人都要为其提供将频谱连续的多频点捆绑使用,例如信道带宽从25kHz扩展到150kHz时,则需要将6个频谱连续的多频点捆绑使用。在频率资源非常紧缺今天,这是非常困难的。

通信范围的限制。通信范围跟信道带宽、传输速率有密切关系。表3列出了接收机灵敏度与信道带宽、传输速率关系。从表2中可看出,在相同调制的情况下,信道带宽扩展一倍则传输速率提升一倍,而接收机灵敏度则降低约3dB。这意味着要想维持原有的QoS,则相应通信范围要缩短;在相同信道带宽的情况下,采用多电平调制使传输速率提升一倍时,其接收机灵敏度则降低约5dB,也意味着要想维持原有的QoS,则相应通信范围要缩短,否则QoS要降低。

考虑到上述因素后,一般认为在现阶段以采用信道带宽不超过50kHz的方案为宜。考虑到纠错编码等的比特开销,并参照TETRA1的空中传输速率与低保护、高保护时数据速率的比例关系,则TETRA2现阶段可达到的传输多媒体信息的数据速率如表4所示。从表3中可以看出,不仅64QAM、4时隙、高保护时的数据速率(61kbit/s),而且16QAM、单时隙、高保护时的数据速率(10kbit/s)等都能满足MPEG-4在4.8~64kbit/s之间传输多媒体信息的要求。

(2)信道链路适配技术

为保证多媒体信息传输的质量,改善D8PSK信道或者QAM信道的链路效率,TETRA2采用了信道链路适配技术。

注意两个方面的问题:一是移动通信的传播条件是非常复杂的,必须根据实时的链路状态,自适应选择其调制等方案; 二是不同类别多媒体信息需要不同的QoS,因此针对不同类别多媒体信息需要进行信道链路适配,以确保其QoS要求。

链路适配的方法:自适应改变D8PSK信道的调制电平或者QAM信道调制电平和/或编码率。

自适应的依据:目前链路的状态,以及所传输的“数据种类”参数。

(3)MEX(多媒体交换层)技术

为增强TETRA传输多媒体分组数据应用功能,对原协议层模型做了部分修改。其中,为实施对多媒体分组数据的传输路由等的管理,增加了MEX子层;为加强对传输多媒体分组数据的QoS控制,将原PD(分组数据)子层扩展为SNDCP(子网络相关汇聚协议)子层。TETRA协议栈如图1所示。

MEX特性:MEX位于MS协议层模型中的SNDCP之上。它为内部及外部的多媒体分组数据应用终端和SNDCP之间提供一个接口。

MEX路由业务:与MEX相连的多媒体应用终端,可以是内部的(即包含在MS内部),也可以是外部的(即通过PEI连接的外部设备),其数量可多达8个。MEX可以为内部的和外部的多媒体终端与SNDCP之间提供路由业务,以保证其多媒体信息的正确发送和接收。

MEX优先权功能:由于信道资源限制,MEX必须对同时传输的多媒体信息提供优先权管理。MEX优先权机制由优先权级别、缓冲存储器和优先权开关组成。每一种多媒体信息应用可以选择14级优先权中的某一级。

(4)SNDCP技术

SNDCP的两个主要功能:一是确定PDP(分组数据协议)文本。SNDCP管理多媒体分组数据以何种QoS等参数接入到无线资源,因此需要建立一个包含数据传输期间自身所使用的压缩算法、QoS等PDP文本,并在相应的MS和SwMI之间进行沟通和确认,以保证多媒体分组数据应达到的传输质量;二是缓存来自各种多媒体的分组数据,并控制它们在MS和SwMI之间进行传输。

QoS参数:QoS参数是构成PDP文本的重要内容。QoS参数包括数据种类、最小峰值通过量、平均通过量、时延、可靠性类别等。

QoS协商:在PDP文本激活时,MS SNDCP可以询问SwMI是否同意所请求的QoS参数。如果SwMI不能提供所请求的QoS参数,那么SwMI可以提供另外的可被MS接受的QoS参数。

3.2 小结

TETRA2不仅为多媒体通信所需的传输速率创造了条件,而且还为传输多媒体信息的管理及其QoS控制等采取了一定措施,但尚需进一步完善。

4 软件无线电(SDR)技术助推

4.1 SDR的优越性

目前,SDR技术已越来越成熟,应用也越来越广泛,如下的优越性也逐渐得到认同:

(1)设备制造商和系统集成商受益

由于使用了通用平台结构,使得系列产品开发更快进入市场;

由于在产品中软件被重复使用,因此开发费用显著减少;

由于发生在服务中的设备故障可以通过空中或其他遥控重新编程进行修复,因此维护时间和费用显著减少。

(2)运营商受益

不需要花费大的投入,就可以在原有的基础设施上增加新的功能;

由于多个市场使用了通用软件无线电平台,技术支持和运营费用显著减少;

通过远程软件下载,即可增加功能、升级换代,增加了业务收入。

(3)终端用户受益

终端用户可以极其方便地接入到分布在各地的多种无线通信设施上,实现3W(何时、何地、何人)通信。

4.2 可提供TEDS需要的多种波形

正如表1所示,TEDS具有从25kHz信道带宽的π/8-D8PSK波形~150kHz信道带宽的64QAM波形,共13种以上的波形,而且还要兼容TETRA1的波形。如此之多的波形要靠硬件来实现是非常困难的,而且也是极不经济的。

如今SDR技术相当成熟,利用SCA(软件通信结构)平台可以容易地提供TEDS所需的各种波形。

5 结束语

通过增强的TETRA2,已为数字集群系统传输多媒体信息打下了一定基础,有望在不久的将来用以实现传输低速率的多媒体通信。MPEG等国际标准化组织在图像压缩编码技术、推进低速率信道实现多媒体通信等方面取得了卓越的成果,应积极采用。软件无线电技术是助推实现具有多媒体通信的数字集群系统设备快速、廉价、低风险进入市场的有力工具,必须充分利用。信道带宽扩展涉及到频率规划问题,有待无线电频率管理部门统筹解决。

参考文献