多媒体通信技术范文

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中图分类号:TP37 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2010)020(C)-0124-01

引言:多媒体通信技术是一种把电视、通信和计算机技术有机结合在一起的新兴的通信技术,在交换和传递信息的过程中,人们可以采用智能的、可视的和个人的服务模式,并综合利用图、声、文等多种信息媒体。

一、多媒体通信的主要特征

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。

1、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。

2、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。

3、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。

二、多媒体通信中的关键技术

1、多媒体数据压缩技术。多媒体数据压缩技术中最为关键的是音频和图像压缩编码技术。(1)音频数据压缩技术。作为携带信息的极其重要的媒体,声音是多媒体技术研究中的一个重要的内容。为了使信号便于多媒体通信系统的传输和处理,并且使其具有较强的抗干扰能力,就需要对数字信号依次进行量化和压缩编码。(2)图像数据压缩技术。图像作为多媒体通信中的一类重要的煤体,能够更直观的体现信息的内涵,也更易于被接受。但在通信的过程中,由于图像存储时需占用较大的空间,因此对其所生成的数据信号进行压缩是非常必要的。

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种信息高效综合的能力,还要求网络对信息具有高速传输的能力。

3、多媒体信息存储技术。多媒体信息对存储设备提出了非常高的要求,在要求存储设备的容量足够大的同时,还对其带宽、存储速度等提出了更高的要求。当前,为了获得大容量的存储,并进一步提高数据的读取速度,一种新技术――SAN,便产生了。其实质是一种新型的网格,采用可伸缩的网络拓扑结构,以数据存储为中心,利用光线通道有效的进行数据传输。

三、多媒体通信的应用

随着信息社会的到来,科研、教育、商业等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。

1、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。

2、办公自动化:商业化环境和办公场所是多媒体通信主要的应用领域。利用多媒体通信技术建立起来的虚拟办公室可以将异地的办公人员密切的联系起来,方便的进行信息处理和交流。

3、服务行业:多媒体通信在服务行业的应用领域包括财政、医疗服务和教育等。采用远程多媒体教育的方式可以让学习者有一种身临其境的感觉,克服了地理限制,并且这种教育方式生动而深刻,可以提高学习效率。

4、家庭:多媒体通信在家庭中的应用将会有美好的前景。它可以为家庭用户提供如保健、新闻、休闲、资讯、管理等大量的信息服务。

四、多媒体通信技术的发展趋势

多媒体通信技术的发展就如同它的产生一样,也会伴随着电视技术、通信技术和计算机技术的发展不断前进。在未来的发展过程中,终端技术、网络技术和信息处理技术仍将是关键所在。

1、多媒体通信的信息处理技术。信息处理包括多种媒体的信息压缩处理和多媒体信息的分布处理,这一直是多媒体通信中的关键之处。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,还力求将计算机视觉、图形的理解和识别等技术融入;在语音信息处理方面,应深入研究对语音信号的输入、识别与合成;在文字信息处理方面,应继续研究文字的识别和文本数据的压缩。

2、多媒体通信的网络技术。多媒体通信网络技术的发展趋势将朝着网络功能的高度智能化和信息传输的超高速方向。从网络角度看,结合信令网关、媒体网关和分组网,以软交换为核心,以实现网络的统一管理和业务层的融合;从技术层面上看,融合将体现在交换与传输的融合、分组交换与电路交换的融合、数据技术与话音技术的融合、光与电的融合等。

3、多媒体通信的终端技术。随着半导体集成技术的发展,多媒体通信终端的体积变得越来越小,但性能却越来越强,简单实用且小型化将是多媒体通信终端的未来发展趋势。此外,多媒体通信终端的发展还必须融合各种多媒体业务,如家庭办公、会议电视、远程教学、实时点播等,以及ISDN接入、IP接入等多种接入方式。

作者单位:中国石油天然气管道通信电力工程总公司

参考文献:

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中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：

Abstract: Multimedia communication is the product that combined by the computer multimedia technology, television technology and communication technology, At the same time into the multimedia’s plyability, the computer’s interactivity, the television real-time and the distribution of communication. Now with the rapid development of information age and the innovative and high technology keep appearing, multimedia communication has become a basic way to communication.

Key words: multimedia; communication technology; development trend; triple play; ATM technology

引言

多媒体通信是近些年来迅速发展起来的一门新兴的交叉性技术学科，它涉及通信、计算机和多媒体技术等领域，是多媒体计算机技术、电视技术和通信技术相结合的产物,同时融入了多媒体的复合性、计算机的交互性、电视的实时性以及通信的分布性。目前多媒体通信已成为一种基本的通信方式，并且成为世界上发展最快和最富有活力的高新技术之一[1]。多媒体通信的广泛用应可以极大地提高人们的工作效率，减轻社会的交通运输负担，对人们传统的教育和娱乐方式产生革命性的影响。

1 多媒体通信及多媒体网络

多媒体通信(multimedia communication)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。他在计算机的控制下，对动画、音频、视频、图片等多媒体信息进行采集、处理、表示、存储和传输。多媒体通信系统的出现大大缩短了计算机、通信、和电视之间的距离，将计算机的交互性、通信的分布性和电视的真实性完美地结合在一起，向人们提供全新的信息服务。

多媒体网络指以多媒体技术和网络技术为基础,既包括文本,图形,声音,图象,动画等,也包括把这些媒体结合在一起的超媒体技术。多媒体网络为多媒体通信提供一个网络传输环境，包括网络带宽、信息交换方式、高层协议等，其表现形式为电话网、交换网等[2]。

2 多媒体通信的性能需求

2.1吞吐量需求：

网络吞吐量是指有效的网络带宽，通常定义为物理链路传输速率减去各种传输开销(物理传输开销、网络冲突、拥塞和差错等开销)。影响吞吐量的因素：网络故障、网络拥塞、瓶颈、缓冲区容量和流量控制等。多媒体通信要求高传输带宽、大缓冲容量。

2.2可靠性需求

网络差错主要由位出错、分组丢失和乱序等原因引起的。 多媒体应用允许网络传输中存在一定的错误－>人类感知能力的限制[3]。

2.3延迟需求

端到端延迟是指发送端发送一个分组到接收端正确地接收该分组所经历的时间。主要包括：(1)传播延迟：传输一个二进制位，为常数；(2)传输延迟：传输一个数据块，与网络传输速率和中间节点处理延迟有关；(3)网络延迟：传播延迟和传输延迟之和；(4)接口延迟：发送端从开始准备发送数据块到实际利用网络发送需要的时间。延迟抖动：在一条连接上分组延迟的最大变化量，即端到端延迟的最大值和最小值之差。视频比音频的可靠性需求要高一些。

2.4多点通信需求 通信种类： (1)点到点通信

(2)多播通信(组播)：把相同的数据传送给其它相关站点； (3)广播通信：把相同的数据传送给其它所有站点。

2.5同步需求多媒体通信的同步有两种：

(1)流内同步：保持单个媒体流内部的时间关系，以满足感官上的需求；否则，音频断续，视频不连续(2)流间同步：不同媒体（音、视频）间的同步。需要在目的地对这些媒体流进行同步[4]。

3 多媒体通信技术发展趋势

3.1电信网、广播电视网、互联网三网合一

三网融合需要的是“高速公路”，运营商已经在快马加鞭建设。从三网融合的角度看来，宽带提速将进一步加速三网融合双向业务进入。宽带中国战略在国家层面得到提升和支持，将打响三网融合一路通关的头响炮。同时，各城市也纷纷实施宽带提速、光纤入户工程，有了网络带宽支持，浮沉近十年的三网融合有望结束跌跌撞撞前行的历史。

3.2光纤入户宽带提速

加速提升宽带端口利用率，加快光纤入户改造，超前建设全光网络；加快现有宽带升级改造工程，解决带宽问题，尽快实现宽带网络结构优化。光纤入户工程是一个庞大而系统的工程，从电信网络到小区、小区网络到家庭网络、家庭线路到应用终端，三者缺一不可。光网时代的来临，不仅仅是光纤接入所带来的上网速度的提升，更为重要的是在基于光纤网络上的各种信息应用。在实现全面的光纤入户改造之后，普通家庭不仅能凭借高带宽流畅地观看在线高清影视、体验互动电视业务，甚至还可以实现小区WIFI无线上网，水电气等费用的网上支付，甚至家庭医疗预订，小区周边商家预订等应用。另外，时下备受关注的物联网应用，也将逐步实现。有了光纤网络带来的带宽保障，用户在家里可以安装“视频看家”家庭安全监控系统，相当于在家里安装了一台“直播摄像机”，无论用户在哪里，只要能连上网络，“视频看家”就能通过高速的光纤宽带将家里发生的所有事情实时直播在用户手机上面，而且“直播”质量很高，不会卡更不会中断。”另外用户还能够通过高速的光纤宽带和配套的家庭网关等设备，实现对冰箱、空调、洗衣机、电视机等家用电器的遥控指挥，客户可以随时随地遥控指挥家里的各种家用电器自动工作。”

3.3无线多媒体通信网成为最主流的通信网络技术

LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准，这种以OFDM/FDMA为核心的技术可以被看作“准4G”技术。在20MHz频谱带宽下能够提供下行100Mbit/s与上行50Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。LTE采用由NodeB构成的单层结构，这种结构有利于简化网络和减小延迟，实现了低时延，低复杂度和低成本的要求。与传统的3GPP接入网相比，LTE减少了RNC节点。名义上LTE是对3G的演进，但事实上它对3GPP的整个体系架构作了革命性的变革，逐步趋近于典型的IP宽带网结构[5]。

目前，移动无线技术的演进路径主要有三条：一是WCDMA和TD-SCDMA，均从HSDPA演进至HSDPA+，进而到LTE；二是CDMA2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B，最终到UMB；三是802.16m的WiMAX路线。这其中LTE拥有最多的支持者，WiMAX次之。

3GPP从“系统性能要求”、“网络的部署场景”、“网络架构”、“业务支持能力”等方面对LTE进行了详细的描述。

(1)通信速率有了提高，下行峰值速率为100Mbps、上行为50Mbps。

(2)提高了频谱效率，下行链路5(bit/s)/Hz，(3--4倍于R6HSDPA);上行链路2.5(bit/s)/Hz，是R6HSU-PA2--3倍。

(3)以分组域业务为主要目标，系统在整体架构上将基于分组交换。

(4)QoS保证，通过系统设计和严格的QoS机制，保证实时业务(如VoIP)的服务质量。

(5)系统部署灵活，能够支持1.25MHz-20MHz间的多种系统带宽，并支持“paired”和“unpaired”的频谱分配。保证了将来在系统部署上的灵活性。

(6)降低无线网络时延：子帧长度0.5ms和0.675ms，解决了向下兼容的问题并降低了网络时延，时延可达U-plan

(7)增加了小区边界比特速率，在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS(多媒体广播和组播业务)在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。

(8)强调向下兼容，支持已有的3G系统和非3GPP规范系统的协同运作[6]。

与3G相比，LTE更具技术优势，具体体现在：高数据速率、分组传送、延迟降低、广域覆盖和向下兼容。

4 结语

TD-LTE有望走向全球，并在全球4G通信市场占据30%的份额。TD-LTE产业的全球发展前景广阔。首先，4G移动通信的产业动力强大。需求方面，全球移动互联网数据流量爆发催生更高带宽的4G移动网络[7]；产业方面，已经明确LTE是未来4G技术的主流标准，其次，作为LTE标准的一个分支，TD-LTE已经得到了业界的广泛支持，尤其是中国政府和中国移动的积极推动。尽管起步比另一分支FDD晚，TD-LTE凭借其在频谱资源利用上的独特优势，吸引了越来越多的运营商。全球已有6张商用网络、10家运营商明确了TD-LTE商用计划、33张TD-LTE试验网。最后，TD-LTE坚定地走与FDD融合的国际化路线，成功降低了产业利益格局的障碍因素。全球运营商对TD-LTE商用释放出明确信号，各大厂商也纷纷跟进，技术瓶颈相继突破。

参考文献：

[1] 马晓慧.LTE下行链路关键技术的研究与实现[D].西安电子科技大学,2009.

[2] 薛大澄.电信机房基础架构设计与实施[D].中山大学,2009.

[3] 孙开荣.浅谈LTE技术[J].科学时代（上半月）,2010,(9):71-72.

[4] 石清泉.基于串空间模型的3GPP LTE网络安全切换机制分析与改进[D].东南大学,2010.

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无论是现在个还是未来国际领域上，彩信都将占有通讯市场的主导地位。在中国，每一条短信通常是以人物为主体，既涵盖了最常见的国际字符，也在图标上对文字进行广义的宣传，这就是中国的文字讯息。因此，在大多数情况下，短信的实时性要求只是针对预测的消息内容是否明确。就目前通讯时代，对文本消息的编码仍然以使用内码为主，虽然二进制图像以压缩编码语音来代替其他编码方式所要传达的理念，但其编码效率远远优于代码。在无线通信中，需要做出多种有关中国内部代码短信的编码方案。摩托罗拉公司就是美国代表在原邮电部和中国电子信息产业集团的方案的基础上进行适当的修改，提出实用性的建议。即便如此，但这两个程序还是有许多不完善的地方，通过对其进行实质性的正确使用和对应用信息理论的仔细分析，不难得出其实这两个方案在某种程序上是有所缺陷的。

2讨论语音通信

由于目前许多的声码器的通信服务电话时用较长，无法降低延迟编码速率。但实际上，在我们日常应用中所遇到的实时要求其实并不高，比如语音呼叫和邮件等。此外，在非实时的情况下，较长的编码延迟可以交换一个较低的编码率。根据初步推断，编码率越高，单位传送信息的时间越多，为系统提供了更大的容量。同时也会因更宽的频带占用多径效应，造成较严重的信号衰落和在时间上的扩展。但如果，语音编码速率下降到2400bit，甚至更低，那么互联网手机、语音寻呼及其它语音通信服务将起到无比重要的作用。所以，非实时的低码率语音编码也是无线多媒体通信的一个关键技术。在多媒体信息时代，图像数据和计算机数据占有领先市场领域。

图像信息处理需要多媒体图像信息数字化的压缩和对数字图像进行处理与传输，另外还有图像编辑与转换，及图像存储等多项技术。实际上，在多媒体的图像中，数据处理也分实时和非实时，只不过实时是在宽带系统中实现，以此实现窄带系统。当然也可以借鉴其他无线多媒体通信技术。如何整合通讯协议的研究和分析通讯协议的无线多媒体通信信息的关键技术。从网络通信的角度看，应从实时和非实时两例文本着手，考虑因特网通信、数据、语音和图像信息，无线信号传输的基带数字在空中接口协议的无线ATM的过渡战略。所以，在窄带系统中，应采用非实时的方法。而在宽带系统中，则采用实时和非实时两者相结合的方法。

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引言：

随着科学技术的迅速发展，这些技术已经应用到各家各户，人们也逐渐了解了什么是个人通讯。当个人通讯变得越来越普遍时，商家便找到了新的商机，那就是对下一代通信的激烈竞争。如果加入竞争的行列就要掌握用户的需求，如果通信用户越来越多应该怎么应对。由于经济和科学技术的发展，中国人已经进入了小康水平，生活越来越健康，同时市场上也出了各种各样的通讯工具，像：最普遍的短信、QQ、微博、易信等等。可是个人通信在发展上有一定的缺陷，因为它的通信功能只有移动一种，由此可以看出无线多媒体功能尚有很大的发展空间。在对市场进行了一番调研之后，在文章中作了自己的分析，然后就这些情况对它的应用方向做了简单的概述。

一、无线多媒体技术存在的问题

我国的无线多媒体技术与其他发达国家还相差甚远，因此我们可以借鉴他们经验并且不断地创新，从这个角度来说我国的无线多媒体技术还有很大的发展空间。但是我国的多媒体技术的功能非常丰富，这就使人们的通讯越来越顺利，收到了人们很大的欢迎。在无线多媒体技术的发展中，他们不断地做一些高端研讨与分析，同时将这些理论运用到实践中，都包含光纤通讯、多媒体技术以及私人通讯等等。一些东部发达城市更加先进，它们开通了数字化系统，这对无线系统的发展有很大的影响，也对我国通讯的发展非常有利。根据这个情况我国对无线系统又做了进一步的发展。而我国的设备由于存在一些缺陷，所以很多企业宁愿花很贵的价格买进口设备，也不愿花很少的钱购买国产设备，这就导致了我国相关的企业止步不前，创新也被抹杀，有的甚至面临破产。无线多媒体通信可以在网页上观看数据以及读邮件，从这个可以看出这是一个可遇不可求的发展时机，同时也面临比较大的困难。我国一直在研究无线研究，但是它的发展始终在他人之后，超不过他人的技术。

二、无线多媒体通讯技术的未来

（一）将互联网与通讯技术相联系

数据通讯科技想要迅速发展归根结底是为互联网的发展，因为在互联网上可以建立各种各样的软件以与媒体相连通。如今，随着科学技术的迅猛发展，公共电话网络系统也得到了进一步的提高，不过还是存在一定的缺陷像有时候信号断断续续、很多人不习惯使用公用电话。由此可以看出我们还需要针对公用电话问题做一些改进。随着互联网的发展，人们对自己私人秘密的保护更加在意，希望有更加健全的保护机制保护他们的安全与隐私，那么无线多媒体应该根据用户的需求提供更好、更优质、更满意的服务。因此，三网就需要进行不断的融合不断地创新才能满足人们的期望。只有互联网才能将三网互相融合，才能达到更好的效果。

（二）改变传统宽带的速度

有人把无线宽带比喻成一个具体的电视，这从侧面表明了无线可以像电视一样传送声音、视频等等，这些信息的传送需要无线提供更快的网络宽带。这个网络宽带就好比一条宽阔的柏油马路，地面上有来来往往的、各种各样的车辆，宽带的网速快慢与车流量有很大的关系。很多人都注意到了这一点，也开始发展宽带，投资者也开始在宽带上做文章，邀请一些专业人士对宽带进行研究和发展。随着无线通讯的不断发展，人们和媒体人士开始留心无线通讯技术在生活中的应用以及它的发展方向和发展前景。而我国无线宽带通讯的下一步就是多媒体宽带。如果想要宽带的速度越来越快，就要改变传统的通讯技术改用光纤通讯，它比普通的宽带的速度快得多。可想而知宽带的速度越来越高的话，这将使多媒体技术更上一层楼，使以后的技术发展更加顺利，最重要的是光纤通讯使人们生活越来越方便。

（三）与移动技术完美结合

手机的发展相当迅速，它从最初的BB机到砖头大的大哥大手机、从非智能手机到如今各种各样的智能手机，它的功能越来越齐全。如今几乎每个人都有属于自己的一部手机，无论是智能手机还是小手机。第一代的BB机和大哥大最主要的功能就是实现双方之间的沟通与联系。第二代的非智能手机与第一代比较，能够接受来自其他手机的数据像信息或文件，同时也可以使用手机观看网页上的内容。但是无线多媒体通信技术还面临各种各样的问题，不同的网络有不同的服务商，这对用户有一定的限制，只可以根据这个用户收取来自这个服务商的数据。第三代手机有很大的不同，人们可以通过它联网进行各种浏览或者下载APP，最终第三代手机与互联网相结合，形成了新型的通讯的系统。因此，很多知名人士觉得多媒体通信要注重移动多媒体通信服务，这样很可能使空间对接成为可能，并且促进无线多媒体的蓬勃发展。

（四）与卫星技术共发展

二十一世纪以来卫星技术正在不断地发展与进步，它所涉及的领域比较广泛，其中有预测天气情况、卫星定位、通信功能等等。随着科学技术的发展和专家不断地探索，卫星技术的发展越来越快，它在空中不会受到任何物质的干扰，可以直接与宽带连接。所以，如果多媒体可以与卫星技术共同合作、共同进步的话，那这将对多媒体网络的安全有很好的影响。不仅如此，卫星技术的运算成本不高，因此我们可以充分利用卫星技术以促进无线多媒体的发展。

结论

随着无线的迅速发展，经济也取得了一定的进展。虽然我国的通讯技术还没有做得很出色，但是我相信如果我们可以不断地研究、不断地坚持创新，总有那么一天会找到适合自己发展的道路。综上所述，随着无线所媒体的不断发展，人们的生活也会越来越美好。

参考文献: