數(shù)字電視技術(shù)第8章 多媒體技術(shù)和交互式電視

多媒體信號(hào)應(yīng)具有以下3個(gè)特征：(1)綜合性：多媒體信號(hào)應(yīng)是相互有關(guān)的多種媒體的信號(hào)的綜合。(2)交互性：通信雙方能充分地進(jìn)行信息傳送或交流，能獲取、處理、編輯、存儲(chǔ)、展示這些信息媒體。(3)同步性：多種媒體能同步地、協(xié)調(diào)地傳送信息。8.2多媒體信號(hào)的傳輸8.2.1PSTNPSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork，公用交換網(wǎng))是公共通信網(wǎng)中規(guī)模最大、歷史最長(zhǎng)的根底網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)的主要用途是傳輸語(yǔ)音信號(hào)，用戶(hù)的語(yǔ)音信息可通過(guò)傳輸線(xiàn)路和交換設(shè)備進(jìn)行互傳。該網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備主要是普通模擬機(jī)，要求所傳輸?shù)男盘?hào)帶寬在300Hz~3.4kHz之間。目前，網(wǎng)以模擬設(shè)備為主的情況已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，數(shù)字傳輸設(shè)備和數(shù)字交換設(shè)備不斷地被引入網(wǎng)，如數(shù)字光纖時(shí)分復(fù)用設(shè)備，計(jì)算機(jī)數(shù)字程控交換設(shè)備，所有這些數(shù)字化設(shè)備已經(jīng)使公用網(wǎng)成為一個(gè)以數(shù)字設(shè)備為主體的網(wǎng)絡(luò)。但在用戶(hù)線(xiàn)路上傳輸?shù)男盘?hào)中，模擬語(yǔ)音信號(hào)的比例仍然最大，這給在公用網(wǎng)上傳輸數(shù)字信息帶來(lái)了困難。目前，在公用網(wǎng)上傳輸數(shù)字信號(hào)的主要手段仍然是要依靠調(diào)制解調(diào)器〔Modem〕，為此ITU-T提出了V系列建議，如描述接口電氣特性的V.28、V.35、V.10、V.11等建議，描述接口間各條接口線(xiàn)路功能及其動(dòng)作的V.24建議等。還有一些建議是用于描述Modem本身的，如V.21、V.22、V.32等等。利用符合V.34建議的調(diào)制解調(diào)器，在PSTN網(wǎng)上可傳輸符合H.324標(biāo)準(zhǔn)的傳輸碼率低于64kb/s的可視。V.34是有關(guān)28.8kb/s速率的調(diào)制解調(diào)器的建議。QoS參數(shù)為S-QCIF或QCIF格式，7.5幀/s，Y∶U∶V為4∶1∶1，12比特/像素。圖8-1STM的時(shí)分復(fù)用8.2.3B-ISDN和ATMB-ISDN(Broad-bandISDN，寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))與ISDN類(lèi)似，利用同一線(xiàn)路在同一時(shí)間內(nèi)傳送多個(gè)電信業(yè)務(wù)信號(hào)，其碼率在155Mb/s以上，采用異步時(shí)分復(fù)用，或稱(chēng)為ATM(AsychronousTransferMode，異步轉(zhuǎn)移模式)。其傳送的信息以信元為單位，信元長(zhǎng)度是固定的53個(gè)字節(jié)，其中信頭為5個(gè)字節(jié)，有用信息為48個(gè)字節(jié)。在ATM模式中，各子信道的信號(hào)不是按一定時(shí)間間隔周期性出現(xiàn)的，因而不能再按固定的時(shí)隙位置來(lái)判斷其屬于哪個(gè)子信道。ATM要在信頭中的固定位置加一種標(biāo)志信息，說(shuō)明該信元屬于哪個(gè)子信道，即準(zhǔn)備送到對(duì)方的哪個(gè)用戶(hù)。這樣，在信道上的時(shí)隙劃分就不必采用固定位置的方式了。ATM采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用就是根據(jù)各信道業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)特性，在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的前提下，在各個(gè)業(yè)務(wù)之間動(dòng)態(tài)地分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，以到達(dá)最正確的資源利用率。這種方式可以解決STM中出現(xiàn)的帶寬浪費(fèi)的問(wèn)題。多個(gè)子信道根據(jù)它們不同的傳輸特性復(fù)用到一條鏈路上。與同步時(shí)分復(fù)用STM不同，在ATM中，時(shí)隙只分配給有數(shù)據(jù)要傳輸?shù)淖有诺?，沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳輸?shù)淖有诺啦徽加脦挕Ｒ虼?，ATM在處理實(shí)時(shí)傳輸時(shí)能到達(dá)非常好的性能。在一般的復(fù)用機(jī)制中，各個(gè)輸入帶寬的總和應(yīng)小于傳輸線(xiàn)路的總帶寬；而利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用的ATM可使輸入帶寬的總和大于總帶寬。B-ISDN常用的交換方式有電路交換和分組交換。程控交換是電路交換方式，通信期間始終有一條電路被建立，也屬于STM模式，它是以固定時(shí)隙為根底的交換。其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)時(shí)性好，沒(méi)有交換引起的時(shí)延，但線(xiàn)路的利用率低。分組交換把整個(gè)信息分成假設(shè)干較短的分組，各分組均有一定的目的地址，采用“存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)〞方式。其優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)路利用率高，但分組長(zhǎng)度是可變的，兩個(gè)用戶(hù)在一次通信中各分組可能經(jīng)由不同的路徑，因而會(huì)引入較大的時(shí)延，不宜用作實(shí)時(shí)通信。ATM交換把信息分成一個(gè)一個(gè)固定長(zhǎng)度的信元。信元長(zhǎng)度比分組交換時(shí)的分組小得多，它利用硬件連接進(jìn)行信息交換，交換的速度非常快。ATM交換既有分組交換線(xiàn)路利用率高的優(yōu)點(diǎn)，又有電路交換快速的優(yōu)點(diǎn)，它是分組交換與電路交換的一種結(jié)合。因此，ITU已規(guī)定在B-ISDN中應(yīng)采用ATM方式的復(fù)用和交換。這樣的以信元為根本單位的高速ATM信號(hào)，必須在寬帶網(wǎng)絡(luò)中(例如光纖網(wǎng)絡(luò))才能傳輸。B-ISDN的傳輸速率在155Mb/s以上，可以傳送各種多媒體的新業(yè)務(wù)。8.2.4IP網(wǎng)絡(luò)IP網(wǎng)絡(luò)包括Internet〔因特網(wǎng)〕、Intranet〔企業(yè)網(wǎng)〕、WAN〔WideAreaNetwork，廣域網(wǎng)〕以及LAN〔LocalAreaNetwork，局域網(wǎng)〕等。IP網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展非常迅速，它利用TCP／IP協(xié)議〔TransmissionControlProtocolInternetProtocol〕，只需給出對(duì)方的IP地址，就可十分方便地把信息送到對(duì)方終端。但目前IP網(wǎng)絡(luò)帶寬較窄，還不能保證多媒體通信業(yè)務(wù)所需的效勞質(zhì)量(QoS)。對(duì)于視頻和音頻傳輸，丟掉幾個(gè)分組不會(huì)造成很大的問(wèn)題，但窄帶寬將導(dǎo)致視頻畫(huà)面有時(shí)清晰，有時(shí)模糊；導(dǎo)致音頻信息的中斷。因此，要采用效率更高的壓縮編碼和協(xié)議來(lái)改善因特網(wǎng)中實(shí)時(shí)通信的質(zhì)量。8.2.5FC

1.概述

光纖通道是把設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的一種高速通道，它既具有單通道的特點(diǎn)，又具有網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，它可以是連接兩套設(shè)備的單條電纜，也可以是連接許多設(shè)備的交換機(jī)產(chǎn)生的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。光纖通道的最大優(yōu)點(diǎn)是速度快，它可以給計(jì)算機(jī)設(shè)備提供接近于專(zhuān)業(yè)設(shè)備處理速度的吞吐量。光纖通道與協(xié)議無(wú)關(guān)，它提供了一種在源設(shè)備(如計(jì)算機(jī)或磁盤(pán)陣列)的發(fā)送緩存器和目的設(shè)備的接收緩存器之間傳送數(shù)據(jù)的方法，所以它是一種通用傳輸機(jī)制，適用范圍廣，可適合多種性?xún)r(jià)比的系統(tǒng)(從小系統(tǒng)到超大型系統(tǒng))，支持現(xiàn)有的IP、SCSI、ATM、HIPPI等多種協(xié)議。表8-1FC中各種媒介支持的最大網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度2.FC的結(jié)構(gòu)1)FC-0FC-0是物理層底層標(biāo)準(zhǔn)。FC-0層定義了連接的物理端口特性，包括介質(zhì)和連接器(驅(qū)動(dòng)器、接收機(jī)、發(fā)送機(jī)等)的物理特性、電氣特性、光學(xué)特性、傳輸速率以及其它的一些連接端口特性。物理介質(zhì)除表8-1所列的之外，還有UTP〔UnshieldedTwistedPair，非屏蔽雙絞線(xiàn)〕，用于25Mb／s數(shù)據(jù)傳輸，距離可達(dá)50m。光纖通道的數(shù)據(jù)誤碼率低于10-12，它具有嚴(yán)格的抖動(dòng)容許規(guī)定和串行I／O電路。2)FC-1(傳輸協(xié)議)FC-1根據(jù)ANSIX3T11標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了8b／10b的編碼、解碼方式和傳輸協(xié)議，包括串行編碼、解碼規(guī)那么,特殊字符和錯(cuò)誤控制。這些10b碼字的游程長(zhǎng)度等于或小于4b且直流偏置最小，能為鏈路提供自校驗(yàn)?zāi)芰蜁r(shí)鐘恢復(fù)能力。3)FC-2(幀協(xié)議)FC-2層定義了傳輸機(jī)制，包括幀定位、幀頭內(nèi)容、使用規(guī)那么以及流量控制等。光纖通道的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度可變，地址可擴(kuò)展。用于傳輸數(shù)據(jù)的光纖通道的數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度最多可達(dá)2kB，因此，非常適合于大容量數(shù)據(jù)的傳輸。幀頭內(nèi)容包括控制信息、源地址、目的地址、傳輸序列標(biāo)識(shí)和交換設(shè)備等。64B可選幀頭用于其它類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)在光纖通道上傳輸時(shí)的協(xié)議映射。光纖通道依賴(lài)數(shù)據(jù)幀頭的內(nèi)容來(lái)引發(fā)操作，如把到達(dá)的數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)正確的緩沖區(qū)里。4)FC-3(公共效勞)FC-3層提供高級(jí)特性的公共效勞，即端口間的結(jié)構(gòu)協(xié)議和流動(dòng)控制，它定義了3種效勞：條塊化(Striping)、搜索組〔HuntGroup〕和多路播放(BroadcastMulticast)。條塊化的目的是為了利用多個(gè)端口在多個(gè)連接上并行傳輸，這樣，傳輸帶寬能擴(kuò)展到相應(yīng)的倍數(shù)；搜索組用于多個(gè)端口去響應(yīng)一個(gè)相同名字的地址；多路播放用于將一個(gè)信息傳遞到多個(gè)目的地址。5)FC-4(ULP映射)FC-4層是光纖通道標(biāo)準(zhǔn)中定義的最高等級(jí)，它固定了光纖通道的各層跟高層協(xié)議(ULP)之間的映射關(guān)系以及與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用接口。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)包括現(xiàn)有的所有通道標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如HIPPI、SCSI接口和IP、ATM等。3.FC的特點(diǎn)局域網(wǎng)LAN是面向非連接的，是通過(guò)將地址信息打入包內(nèi)，然后按規(guī)定線(xiàn)路發(fā)送的方式完成網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹榱斯芾砭W(wǎng)絡(luò)協(xié)議，這種網(wǎng)絡(luò)型的互連方案需要較大的軟件開(kāi)銷(xiāo)。它一方面限制了系統(tǒng)帶寬，另一方面造成了較大的延遲，不適合實(shí)時(shí)視/音頻互連。此外，客戶(hù)端對(duì)于效勞器存儲(chǔ)體的共享是需要通過(guò)效勞器來(lái)進(jìn)行的。而FC是寬帶的、直接面向存儲(chǔ)體的網(wǎng)絡(luò)，在連接的設(shè)備之間，如計(jì)算機(jī)的處理器和外圍設(shè)備之間，通道連接提供點(diǎn)到點(diǎn)的直接連接，或者提供交換的點(diǎn)到點(diǎn)連接。通道的作用是盡可能快地把數(shù)據(jù)從A點(diǎn)傳送到B點(diǎn)。目的地的地址不僅是預(yù)先確定的，而且兩點(diǎn)之間是用實(shí)際線(xiàn)路連接起來(lái)的，數(shù)據(jù)除了去目的地之外不可能去其它任何地方。4.FC網(wǎng)的容量FC是一種高性能的基于光纖通道的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，是專(zhuān)為臺(tái)式工作站、海量存儲(chǔ)子系統(tǒng)、外圍設(shè)備和主機(jī)系統(tǒng)之間雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串行數(shù)據(jù)通道而設(shè)計(jì)的，其傳輸速率比其它網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高很多，其標(biāo)稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸率為1000Mb/s。但由于系統(tǒng)管理開(kāi)銷(xiāo)，信息、硬件(網(wǎng)卡、交換機(jī)、集線(xiàn)器、硬盤(pán)陣列控制器等)設(shè)計(jì)水平等因素的影響，F(xiàn)C的實(shí)際數(shù)據(jù)率為100Mb/s、200Mb/s、400Mb/s和800Mb/s，假設(shè)視頻工作站的視頻數(shù)據(jù)率為35Mb/s，實(shí)際應(yīng)用中連入FC的視頻工作站數(shù)量不應(yīng)超過(guò)20臺(tái)。這是對(duì)于一個(gè)用戶(hù)級(jí)(由一臺(tái)交換機(jī)連接的結(jié)構(gòu)中)的情況；對(duì)于多個(gè)用戶(hù)級(jí)，由多臺(tái)交換機(jī)級(jí)聯(lián)會(huì)大大增加用戶(hù)站點(diǎn)，但多臺(tái)交換機(jī)的級(jí)聯(lián)會(huì)引起信號(hào)在交換中的延遲，這是在搭建FC網(wǎng)絡(luò)時(shí)需要特別小心的。就目前而言，高速UltraSCSI硬盤(pán)的理論I／O能力為40MB／s，實(shí)際上只能到達(dá)30MB/s，甚至更低，而無(wú)壓縮的視頻流的數(shù)碼率，在8b時(shí)為20MB/s，在10b時(shí)為25MB/s，所以硬盤(pán)陣列的I／O能力限制了工作站點(diǎn)的數(shù)量。8.3.1會(huì)議電視1.概述會(huì)議電視〔VideoConference〕是利用通信網(wǎng)召開(kāi)會(huì)議的通信方式。會(huì)議電視要傳遞與會(huì)者的圖像和聲音，與會(huì)者對(duì)話(huà)時(shí)可以通過(guò)電視看到對(duì)方；會(huì)議電視還要傳遞文件、圖片、圖表、會(huì)議室氣氛等各種靜止的和活動(dòng)的圖像信息。會(huì)議電視使相隔幾百、幾千千米的與會(huì)者之間距離“縮短〞，有一種親臨會(huì)場(chǎng)的感覺(jué)。2.會(huì)議電視系統(tǒng)組成會(huì)議電視系統(tǒng)由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、傳輸信道以及多點(diǎn)控制設(shè)備MCU(MultipointControlUnit)等組成。1)終端設(shè)備會(huì)議電視終端設(shè)備有攝像機(jī)、話(huà)筒、計(jì)算機(jī)、機(jī)、監(jiān)視器、會(huì)議電視編、解碼器，如圖8-2所示。圖8-2會(huì)議電視端的設(shè)備配置攝像機(jī)一般設(shè)特寫(xiě)攝像機(jī)、全景攝像機(jī)、文字和圖片攝像機(jī)等。圖像切換器按會(huì)議進(jìn)程選用不同攝像機(jī)的圖像送出。話(huà)筒要選用方向性強(qiáng)、并有平坦頻率特性的。室內(nèi)墻壁應(yīng)進(jìn)行吸音處理，防止聲音反射引入的回音。喇叭與話(huà)筒之間的聲音來(lái)回傳遞會(huì)引起嘯叫，應(yīng)設(shè)置回波消除器并調(diào)整喇叭與話(huà)筒的相對(duì)位置，以消除嘯叫。監(jiān)視器應(yīng)選用大屏幕電視或投影電視，圖像與實(shí)物之比為1∶1，這樣能獲得臨場(chǎng)感。圖8-3〔b〕是解碼器方框圖。解碼器的工作過(guò)程與編碼器相反。傳輸碼經(jīng)接口電路被恢復(fù)成非歸零的時(shí)分多路信號(hào)以及供解碼用的根本時(shí)鐘信號(hào)，再經(jīng)時(shí)分解復(fù)用之后，分為3個(gè)信號(hào)流進(jìn)行進(jìn)一步處理。其中的數(shù)據(jù)信號(hào)被送往專(zhuān)用的數(shù)字接收設(shè)備(計(jì)算機(jī)、機(jī)、電子黑板等)。聲音信號(hào)被送往聲音解碼電路經(jīng)D／A、功放送往音響設(shè)備。而圖像信號(hào)經(jīng)糾錯(cuò)解碼電路之后，被送入緩存，轉(zhuǎn)換成與編碼器相同的數(shù)據(jù)流形式，經(jīng)H.261解碼、格式轉(zhuǎn)換、D／A后，在彩色監(jiān)示器上顯示出來(lái)。圖8-3會(huì)議電視編碼、解碼器方框圖(a)編碼器；(b)解碼器2)多點(diǎn)控制方式會(huì)議電視的分會(huì)場(chǎng)一般相隔較遠(yuǎn)，分會(huì)場(chǎng)數(shù)目較多，這就構(gòu)成了多點(diǎn)會(huì)議電視系統(tǒng)。多點(diǎn)會(huì)議電視系統(tǒng)的連接、控制方式有以下幾種：(1)全耦合方式：所有各分會(huì)場(chǎng)之間相互用線(xiàn)路連接。當(dāng)點(diǎn)數(shù)很多時(shí)，這種方式需要大量線(xiàn)路，很不經(jīng)濟(jì)。(2)圖像合成方式：把所有會(huì)場(chǎng)圖像聚集在一起合成為一幅圖像傳送到各終端，在各終端監(jiān)視器上多畫(huà)面顯示所有會(huì)場(chǎng)圖像。(3)圖像請(qǐng)求方式：把所有圖像集中于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，根據(jù)多點(diǎn)的請(qǐng)求，切換出所希望顯示的圖像。國(guó)外的會(huì)議電視常采用這種方式。(4)圖文分配方式：通過(guò)衛(wèi)星把某一發(fā)送點(diǎn)的圖像分配到所有各點(diǎn)，利用衛(wèi)星召開(kāi)電視會(huì)議。由于采用面輻射方式，該方式最節(jié)省線(xiàn)路。(5)主席控制方式：不改變?cè)瓉?lái)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，線(xiàn)路連接、圖像和聲音的流向都由會(huì)議主席進(jìn)行控制。這種方式不增加任何線(xiàn)路，但靈活性不夠。3)多點(diǎn)會(huì)議電視網(wǎng)多點(diǎn)會(huì)議電視網(wǎng)中都需設(shè)置一個(gè)或多個(gè)MCU，用以完成各個(gè)會(huì)議點(diǎn)之間的信息交換和匯接作用。ITU-T有關(guān)多點(diǎn)會(huì)議電視的標(biāo)準(zhǔn)只允許采用兩層級(jí)聯(lián)的組網(wǎng)模型，這樣可以滿(mǎn)足傳輸延時(shí)、話(huà)音圖像同步以及網(wǎng)絡(luò)控制的要求。圖8-4就是一個(gè)二級(jí)星形會(huì)議電視網(wǎng)示意圖。處在最上面一層的MCU1是主MCU，在它下面一層的MCU2、MCU3和MCU4是和它相連接的從MCU，它們都受控于MCU1。根據(jù)需要，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的會(huì)議電視終端可以連接在從MCU上，也可以連接在主MCU上。圖中的終端是直接連接到MCU上的，實(shí)際上它們是通過(guò)各種通信網(wǎng)絡(luò)連接到MCU上的。圖8-4二級(jí)星形會(huì)議電視網(wǎng)示意圖3.我國(guó)公用會(huì)議電視骨干網(wǎng)我國(guó)的公用會(huì)議電視骨干網(wǎng)采用二級(jí)星形結(jié)構(gòu)，以北京為全網(wǎng)一級(jí)樞紐中心，以星形輻射形式與二級(jí)樞紐中心(即各大區(qū)中心——沈陽(yáng)、上海、南京、武漢、廣州、西安、成都等地)的多點(diǎn)控制單元(MCU)相連接，各大區(qū)中心的MCU與本區(qū)內(nèi)各省中心(即省會(huì)會(huì)場(chǎng))相連，這樣就構(gòu)成了一個(gè)以北京為中心的全國(guó)會(huì)議電視骨干網(wǎng)。傳輸手段可以是現(xiàn)有的光纜、數(shù)字微波、數(shù)字衛(wèi)星等。按我國(guó)開(kāi)會(huì)的慣例，采取主席控制模式，即主席所在的主會(huì)場(chǎng)，可同時(shí)向所有分會(huì)場(chǎng)傳遞主會(huì)場(chǎng)的圖像和聲音，并通過(guò)MCU與任一分會(huì)場(chǎng)對(duì)話(huà)，指揮匯接設(shè)備切換圖像和聲音。分會(huì)場(chǎng)發(fā)言需向主席申請(qǐng)，一旦被主席認(rèn)可，該分會(huì)場(chǎng)的圖像、語(yǔ)音便可以播送方式傳送到其它各個(gè)會(huì)場(chǎng)。這種模式符合ITU-T的H.243標(biāo)準(zhǔn)。全國(guó)性會(huì)議電視網(wǎng)管中心設(shè)在一級(jí)樞紐中心，由中央多點(diǎn)管理系統(tǒng)(CMMS)及工作站組成。網(wǎng)管中心的主要功能是：①顯示各MCU狀態(tài)；②對(duì)MCU進(jìn)行故障診斷；③對(duì)每個(gè)MCU的計(jì)費(fèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；④統(tǒng)計(jì)與會(huì)會(huì)場(chǎng)、會(huì)議時(shí)間、碼速率；⑤記錄會(huì)議的有關(guān)事件。國(guó)家骨干網(wǎng)全部采用美國(guó)威泰視訊公司(VTEL公司，前CLI公司)的Radiance9075型會(huì)議電視終端設(shè)備，該設(shè)備有一套CLI專(zhuān)有的CTX、CTXPlus的編碼算法，其圖像清晰度高于H.261算法，同時(shí)還具備符合H.261建議的CIF、QCIF圖像格式。國(guó)家骨干網(wǎng)的多點(diǎn)控制采用CLI公司的MCUⅡ，它具有12個(gè)2Mb/s端口，符合H.200系列建議，具有全網(wǎng)的主席控制模式以及遠(yuǎn)端攝像的互控功能。

4.三種實(shí)用的會(huì)議電視系統(tǒng)符合H.320標(biāo)準(zhǔn)的ISDN網(wǎng)的會(huì)議電視業(yè)務(wù)已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用。為了在計(jì)算機(jī)網(wǎng)以及PSTN網(wǎng)上組建會(huì)議電視系統(tǒng)，ITU-T于1995年推出了在LAN網(wǎng)上組建視聽(tīng)系統(tǒng)的H.323系列建議，在ATM網(wǎng)組建視聽(tīng)系統(tǒng)的H.310系列建議，在PSTN網(wǎng)上進(jìn)行視聽(tīng)通信的H.324系列建議。目前，H.320會(huì)議電視系統(tǒng)已占有相當(dāng)大的比例，為了將H.320系統(tǒng)引入計(jì)算機(jī)網(wǎng)和ATM網(wǎng)，ITU-T又推出了H.321系列標(biāo)準(zhǔn)，在H.320的設(shè)備中增加了一個(gè)ATM適配器并連接到ATM網(wǎng)上。與此類(lèi)似，可采用H.322建議將H.320系統(tǒng)適配入計(jì)算機(jī)LAN中。H.321和H.322實(shí)質(zhì)上是將H.320系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流重新組裝為ATM網(wǎng)和LAN可接收的數(shù)據(jù)流，起著一種網(wǎng)絡(luò)之間適配器的作用，本質(zhì)上仍然是H.320系統(tǒng)。表8-2三種實(shí)用的會(huì)議電視系統(tǒng)8.3.2可視1.H.324可視終端圖8-5H.324可視終端(4)H.245通信控制協(xié)議。多媒體通信中，控制局部是整個(gè)系統(tǒng)的“司令部〞，音頻、視頻、數(shù)據(jù)和復(fù)用局部都需要由它來(lái)統(tǒng)一協(xié)調(diào)。從通信的開(kāi)始、呼叫、建立物理通路、建立邏輯通路、交換通信能力、判決主從關(guān)系到通信過(guò)程的控制、結(jié)束通信等操作都由它來(lái)控制完成。為了保證不同廠(chǎng)商產(chǎn)品的互通，有必要統(tǒng)一通信標(biāo)準(zhǔn)。ITU-T在1995年專(zhuān)門(mén)發(fā)布了用于多媒體通信的控制協(xié)議H.245，規(guī)定了終端消息的句法和語(yǔ)義以及通信開(kāi)始時(shí)進(jìn)行協(xié)商的操作過(guò)程。這些消息包括終端發(fā)送和接收的通信能力、接收端的優(yōu)先模式、邏輯信道的通知、控制和指示。(5)H.223信道復(fù)用協(xié)議。多媒體信息由多種不同媒體信息組成，多種媒體信息〔包括視頻、音頻、數(shù)據(jù)和控制流〕要同時(shí)傳輸，在發(fā)送端必須把它們復(fù)用成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)流；在接收端要同步地、實(shí)時(shí)地把它解復(fù)用為多種媒體信息。H.223建議對(duì)低比特率多媒體通信中信息的幀結(jié)構(gòu)、字結(jié)構(gòu)、分組復(fù)用等作了明確規(guī)定,它適用于低比特率多媒體終端之間，低比特率多媒體終端與MCU之間的通信。這個(gè)復(fù)用協(xié)議還能對(duì)圖像序列進(jìn)行編號(hào)、誤差檢測(cè)和校正。(6)V.34調(diào)制解調(diào)器全雙工通信協(xié)議。其通信速率可達(dá)28.8kb/s或33.6kb/s。(7)V.8建議。它標(biāo)準(zhǔn)了在PSTN上的數(shù)據(jù)通信的起始呼叫過(guò)程、可視和普通工作模式的轉(zhuǎn)換。(8)T.120系列數(shù)據(jù)通道建議。這種極低比特率的視聽(tīng)系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛，除可視外，還可用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程醫(yī)療、移動(dòng)可視、多媒體電子郵件、視頻游戲等。2.H.323可視ITU-T的H.323“基于分組交換的多媒體通信系統(tǒng)〞是一個(gè)框架性的建議，包括終端設(shè)備、視/音頻和數(shù)據(jù)的傳輸、通信控制、網(wǎng)絡(luò)接口等內(nèi)容，還包括多點(diǎn)控制單元MCU、多點(diǎn)控制器MC、多點(diǎn)處理器MP、網(wǎng)關(guān)GW(GateWay)和網(wǎng)閘GK(GateKeeper)等設(shè)備。H.323系統(tǒng)的信息傳播可以采用單播(Unicast)、多路單播(Multiunicast)或多播(Multicast)的形式。圖8-6H.323系統(tǒng)的終端結(jié)構(gòu)示意圖H.323系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP〔RealtimeTransportProtocol〕和實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCP〔RealtimeTransportControlProtocol〕。RTP提供同步和排序效勞，適于傳送如音頻、視頻等連續(xù)性數(shù)據(jù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)引起的時(shí)延和過(guò)失有一定的自適應(yīng)性。RTCP用于管理質(zhì)量控制信息，例如監(jiān)視延時(shí)和帶寬。RTP不能確保數(shù)據(jù)的完整性，但能很好地處理定時(shí)的問(wèn)題。在通信過(guò)程中，RTP對(duì)所傳的每個(gè)分組蓋上時(shí)間戳(Timestamp)。在接收端，解碼器可根據(jù)時(shí)間戳重新建立定時(shí)關(guān)系。H.323中資源預(yù)留協(xié)議RSVP可以防止因網(wǎng)絡(luò)超載而不能傳遞信息的情況發(fā)生，保證H.323終端有一定的帶寬，從而保證傳輸質(zhì)量。在H.323中，與RSVP有關(guān)的是網(wǎng)閘機(jī)制，用來(lái)防止視頻業(yè)務(wù)量占用所有的有效帶寬。網(wǎng)閘有三項(xiàng)功能。第一，接入控制，由于網(wǎng)絡(luò)資源有限，網(wǎng)絡(luò)上同時(shí)接入的用戶(hù)數(shù)也是有限的，GK根據(jù)授權(quán)情況和網(wǎng)絡(luò)資源情況確定是否允許用戶(hù)接入。第二，能夠?yàn)榻K端提供帶寬管理和網(wǎng)關(guān)定位等效勞，如為用戶(hù)保存所需的帶寬。第三，具有呼叫路由的功能，所有終端的呼叫可以聚集到這里，然后再轉(zhuǎn)發(fā)給其它終端，以便和其它網(wǎng)絡(luò)終端通信。多點(diǎn)控制單元MCU為3個(gè)或3個(gè)以上的終端或網(wǎng)關(guān)參加多點(diǎn)通信提供效勞。MCU包括必備的MC和可選的MP。多點(diǎn)控制器MC是H.323中的實(shí)體，它為多點(diǎn)通信提供控制，并控制資源。MC通過(guò)H.245與各終端進(jìn)行協(xié)商，為當(dāng)前的通信確定一個(gè)共同的通信模式，MC不負(fù)責(zé)音頻、視頻和數(shù)據(jù)的混合或交換。多點(diǎn)處理器MP負(fù)責(zé)完成視/音頻編、解碼，格式轉(zhuǎn)換，語(yǔ)音的混合，視頻的合成或切換等功能。網(wǎng)關(guān)GW是H.323中的端點(diǎn)設(shè)備，通過(guò)它的實(shí)時(shí)雙向通信效勞，可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)和其它類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)之間的連接。圖8-7遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖1.輸入/輸出設(shè)備視頻輸入/輸出設(shè)備有攝像機(jī)、監(jiān)視器和錄像機(jī),還有心電圖機(jī)、B超成像系統(tǒng)、CT成像系統(tǒng)、MRI成像系統(tǒng)；音頻輸入/輸出設(shè)備有話(huà)筒、揚(yáng)聲器等。信息通信設(shè)備有書(shū)寫(xiě)、機(jī)等。書(shū)寫(xiě)為書(shū)本大小的電子寫(xiě)字板，與會(huì)人員將要說(shuō)的話(huà)寫(xiě)在此板上，變換成電信號(hào)后輸入到視頻編碼器上，再傳送到對(duì)方，顯示在監(jiān)視器上。2.視頻編、解碼器視頻編、解碼器用來(lái)壓縮醫(yī)療視頻信息。醫(yī)用圖像中，病變部位的圖像對(duì)保真度要求是非常高的，任何細(xì)節(jié)上的損傷都是不允許的，它的模糊有可能導(dǎo)致誤診，以至于把病人推向危險(xiǎn)的邊緣。可是需要無(wú)損恢復(fù)的病變部位圖像只占整個(gè)醫(yī)用圖像的一小局部，對(duì)于圖像其它局部可以適當(dāng)調(diào)整質(zhì)量以減小圖像數(shù)據(jù)率。這樣壓縮后的圖像完全保存了疾病特征，而數(shù)據(jù)量非常小。醫(yī)生可以把它迅速發(fā)送到千里之外的醫(yī)學(xué)專(zhuān)家那里，以最快的速度得到權(quán)威確實(shí)診。

3.復(fù)用／解復(fù)用設(shè)備和用戶(hù)／網(wǎng)絡(luò)接口復(fù)用／解復(fù)用設(shè)備將視頻、音頻、控制信號(hào)等各種數(shù)字信號(hào)組合為64～1920kb/s的數(shù)字碼流，使之成為與用戶(hù)／網(wǎng)絡(luò)接口兼容的信號(hào)格式。該信號(hào)格式應(yīng)符合國(guó)際規(guī)定的H.221建議的要求。最好采用B-ISDN的網(wǎng)絡(luò)，接口是B-ISDN的網(wǎng)絡(luò)接口。美國(guó)VTEL公司的HS2000遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)可以由紅外遙控或圖形觸摸屏控制，整個(gè)系統(tǒng)裝在推車(chē)上可以方便地移動(dòng)，固定在機(jī)械臂上的攝像機(jī)可以旋轉(zhuǎn)、傾斜和推拉，傳送30幀／秒的清晰畫(huà)面，可連接內(nèi)窺鏡、耳鏡、檢眼鏡和EKG(Electrocardiogram，心電圖)機(jī)器，可通過(guò)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)傳送音、視頻信息。圖8-8多媒體電視監(jiān)控系統(tǒng)多媒體監(jiān)控中心是一臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)，它可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向多媒體電視監(jiān)控終端調(diào)取實(shí)時(shí)圖像或錄像，調(diào)取統(tǒng)計(jì)報(bào)表或報(bào)警信息，可以對(duì)一幀圖像進(jìn)行數(shù)字圖像處理(即對(duì)現(xiàn)場(chǎng)錄下的不夠清晰的畫(huà)面進(jìn)行處理，使其更清晰、突出、明確)。常用的數(shù)字處理有：(1)對(duì)圖像的各種參數(shù)，如亮度、比照度、飽和度、R、G、B三基色的相對(duì)取值進(jìn)行調(diào)整。(2)對(duì)圖像進(jìn)行均衡處理，如對(duì)于灰度分布不均勻的圖像可處理得均勻些。(3)對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，比方對(duì)于噪波太多的圖像進(jìn)行處理后，噪波將減少。(4)對(duì)圖像進(jìn)行銳化處理，比方對(duì)于邊緣不清晰的圖像，處理后可突出景物的邊緣。8.4交互式電視的組成與原理8.4.1視頻效勞器1.視頻效勞器的功能(1)對(duì)用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求的處理。(2)大容量視頻存儲(chǔ)功能。(3)并行、實(shí)時(shí)、連續(xù)傳輸功能。(4)交互控制能力。(5)自診斷恢復(fù)功能。2.視頻效勞器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)1)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN通常多媒體效勞系統(tǒng)應(yīng)具備1000～10000h的節(jié)目存儲(chǔ)量，較大的系統(tǒng)要求效勞器能到達(dá)100000h存儲(chǔ)能力。假設(shè)系統(tǒng)容量為100000h，在不考慮過(guò)失控制產(chǎn)生的存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)時(shí)，采用MPEG-2方式以3Mb/s存儲(chǔ)，那么凈存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為140TB，這是相當(dāng)大的數(shù)據(jù)量。圖8-9SAN的示意圖2)網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)NASNAS(NetworkAttachedStorage)和SAN不同，NAS設(shè)備之間可以直接連接于LAN或WAN，這是因?yàn)镹AS系統(tǒng)包括一個(gè)文件系統(tǒng)，比方網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。NAS可以運(yùn)行于Ethernet、ATM、FDDI〔FiberDistributedDataInterface，光纖分布式數(shù)據(jù)接口〕，NAS使用的協(xié)議包括HTTP、NFS〔NetworkFilesSystem，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)〕、TCP、UDP〔UserDatagramProtocol，用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議〕和IP。NAS是一種特殊的、能完成單一或一組指定功能的基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)設(shè)備，它通過(guò)自帶的網(wǎng)絡(luò)接口把存儲(chǔ)設(shè)備直接連入到網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享，把效勞器從繁重的I／O負(fù)載中解脫出來(lái)，它是新興的面向網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)模式的標(biāo)志性設(shè)備。其主要特征是把存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)接口集成在一起，直接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存取數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，把存儲(chǔ)功能從效勞器中別離出來(lái)，使其更加專(zhuān)門(mén)化，從而獲得更高的存取效率和更低的存儲(chǔ)本錢(qián)。NAS的示意圖如圖8-10所示。圖8-10NAS的示意圖圖8-11分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型3.“推〞模式和“拉〞模式效勞交互電視系統(tǒng)用兩種方法為用戶(hù)提供效勞：效勞器“推(Push)〞模式和客戶(hù)機(jī)“拉(Pull)〞模式。用這兩種方法可在客戶(hù)機(jī)和效勞器之間請(qǐng)求和發(fā)送視頻數(shù)據(jù)。(1)效勞器“推〞模式。大多數(shù)的VOD系統(tǒng)采用這種做法，即建立起一個(gè)交互后，視頻效勞器以受控制的速率發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶(hù)，客戶(hù)接受并且緩存到來(lái)的數(shù)據(jù)以供播放。一旦視頻會(huì)話(huà)開(kāi)始，視頻效勞器就持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶(hù)直到客戶(hù)發(fā)送請(qǐng)求來(lái)停止。(2)客戶(hù)機(jī)“拉〞模式。在“請(qǐng)求—響應(yīng)〞模式下，客戶(hù)每隔一周期發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求給某個(gè)效勞器，請(qǐng)求傳送一段特定的視頻數(shù)據(jù)；收到請(qǐng)求后，效勞器從存儲(chǔ)器中檢索數(shù)據(jù)并把它發(fā)送給客戶(hù)，此時(shí)數(shù)據(jù)流是由客戶(hù)驅(qū)動(dòng)的。在“推〞模式下，需要效勞器間的時(shí)鐘同步，只要效勞器的時(shí)鐘是同步的，就可以應(yīng)用基于輪轉(zhuǎn)的調(diào)度算法；在“拉〞模式下，由于系統(tǒng)中的效勞器是自治的,因此效勞器間不需要時(shí)鐘同步。圖8-12“推〞模式和“拉〞模式(a)效勞器“推〞模式；(b)客戶(hù)機(jī)“拉〞模式4.并行VOD系統(tǒng)當(dāng)客戶(hù)的請(qǐng)求超過(guò)效勞器的容量時(shí),可把視頻數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到不同的效勞器中，不必復(fù)制視頻數(shù)據(jù)就可以不斷擴(kuò)大VOD系統(tǒng)的效勞規(guī)模，這稱(chēng)為并行VOD系統(tǒng)。在并行視頻效勞器中，視頻數(shù)據(jù)在多個(gè)效勞器中被分割，所以效勞器均勻承擔(dān)來(lái)自客戶(hù)端的視頻請(qǐng)求，這樣就增加了系統(tǒng)容量，并且通過(guò)數(shù)據(jù)冗余(如增加校驗(yàn)碼)可以提高可靠性。目前有兩種分割法：(1)時(shí)間分割。一個(gè)視頻流可以被認(rèn)為由一系列的視頻幀構(gòu)成，即把視頻流分為許多幀單元(等長(zhǎng)時(shí)間的幀)，然后存儲(chǔ)到多個(gè)效勞器上稱(chēng)作時(shí)間分割。(2)空間分割。時(shí)間分割把視頻流分為許多相同時(shí)間長(zhǎng)度的幀，空間分割是把視頻流分為由相同長(zhǎng)度的字節(jié)構(gòu)成的幀。由于每個(gè)分割單元都是大小相同的，因此空間分割簡(jiǎn)化了存儲(chǔ)和緩存區(qū)的管理。5.調(diào)度算法(1)輪轉(zhuǎn)調(diào)度(RoundRobinScheduling)。輪轉(zhuǎn)調(diào)度不考慮效勞器的連接數(shù)和響應(yīng)時(shí)間，它將所有的效勞器看成是相同的，以輪轉(zhuǎn)的形式將連接分發(fā)到不同的效勞器上。(2)加權(quán)輪轉(zhuǎn)調(diào)度(WeightedRoundRobinScheduling)。按照每臺(tái)機(jī)器不同的處理能力給每臺(tái)機(jī)器分配一個(gè)權(quán)重，根據(jù)權(quán)重的大小以輪轉(zhuǎn)的方式將請(qǐng)求分發(fā)到各臺(tái)機(jī)器上。這種調(diào)度算法的消耗比其它的動(dòng)態(tài)調(diào)度算法小，但是當(dāng)負(fù)載變化很頻繁時(shí)，它會(huì)導(dǎo)致負(fù)載失衡，而且那些長(zhǎng)請(qǐng)求會(huì)發(fā)送到同一個(gè)效勞器上。(3)最少連接調(diào)度(LeastConnectionScheduling)。最少連接調(diào)度將用戶(hù)請(qǐng)求發(fā)送到連接數(shù)最少的機(jī)器上。最少連接調(diào)度是一種動(dòng)態(tài)調(diào)度方法，如果各臺(tái)效勞器的處理能力相近，負(fù)載變化很大時(shí)也不會(huì)導(dǎo)致負(fù)載失衡，因?yàn)樗粫?huì)把長(zhǎng)請(qǐng)求發(fā)送到同一臺(tái)機(jī)器上。但是當(dāng)效勞器的處理能力差異較大時(shí)，最少連接調(diào)度就不能很好地發(fā)揮效能了。(4)加權(quán)最少連接調(diào)度(WeightedLeastConnectionScheduling)。這種算法按照每臺(tái)機(jī)器不同的處理能力給每臺(tái)機(jī)器分配一個(gè)權(quán)重，將用戶(hù)請(qǐng)求發(fā)送到權(quán)重乘連接數(shù)最小的機(jī)器上。8.4.2交互式電視的組成1.電視節(jié)目源媒體管理及制作單位要提供VOD的效勞，首先要將節(jié)目?jī)?nèi)容數(shù)字化。內(nèi)容豐富、畫(huà)面清晰、聲音優(yōu)美的電視節(jié)目源是交互式電視效勞必要的前提。可以利用電影和電視聯(lián)合的優(yōu)勢(shì)，以及數(shù)字電視中加密和條件存取的功能，來(lái)擴(kuò)大交互式電視節(jié)目的數(shù)量和質(zhì)量。電信行業(yè)采用ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，不對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)路)公眾網(wǎng)。如果使用MPEG-1編碼，可以用雙絞線(xiàn)提供一個(gè)1.5Mb/s的下行通路來(lái)傳輸視頻流，用一個(gè)16kb／s的上行通路來(lái)傳輸用戶(hù)發(fā)出的控制信息。采用這種方式的優(yōu)勢(shì)是現(xiàn)有的用戶(hù)比有線(xiàn)電視用戶(hù)多，易于普及。缺乏之處在于由于帶寬不夠只能采用MPEG-1方式，且用戶(hù)離交換中心不能超過(guò)6km。計(jì)算機(jī)公司采用局域網(wǎng)(LAN)并利用五類(lèi)線(xiàn)為用戶(hù)效勞。LAN的帶寬在10～100MB時(shí)可以滿(mǎn)足需要，但是傳輸距離不遠(yuǎn)，只能用于用戶(hù)密集的區(qū)域，如機(jī)關(guān)大樓、酒店等。3.家庭用戶(hù)終端用戶(hù)終端有多媒體計(jì)算機(jī)、交互式電視接收機(jī)和電視機(jī)加機(jī)頂盒三種。多媒體計(jì)算機(jī)或交互式電視機(jī)具有不能比較的優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格相對(duì)較貴。對(duì)于已有電視機(jī)的用戶(hù)，增加一個(gè)機(jī)頂盒是最正確的選擇。機(jī)頂盒是用戶(hù)用來(lái)選擇節(jié)目、遙控節(jié)目運(yùn)行的設(shè)備，其主要功能有收發(fā)信號(hào)、調(diào)制解調(diào)和解壓縮等。4.管理收費(fèi)系統(tǒng)交互式電視和數(shù)字電視是一種可以滿(mǎn)足不同觀眾不同需求的效勞形式，需要有地址編碼和尋址功能，并按提供效勞的內(nèi)容和數(shù)量進(jìn)行收費(fèi)。因此，它需要有一種平安可靠、有效合理的管理收費(fèi)系統(tǒng)。8.4.3交互式電視的實(shí)現(xiàn)第一種是存儲(chǔ)釋放終端交互方式。中央電視臺(tái)進(jìn)行的交互式電視試驗(yàn)就屬于這種方式。存儲(chǔ)釋放終端交互方式不需要回傳通道，它是通過(guò)播送網(wǎng)絡(luò)向下傳輸數(shù)字電視信號(hào)的，所以也稱(chēng)為播送方式的交互式電視。用戶(hù)需要購(gòu)置數(shù)字電視機(jī)頂盒，將傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行解碼并轉(zhuǎn)換為普通的模擬視頻信號(hào)輸出到普通電視等終端顯示設(shè)備上實(shí)現(xiàn)顯示。實(shí)際上，這種方式利用單向傳輸?shù)牟ニ途W(wǎng)絡(luò)，在數(shù)字電視數(shù)據(jù)流中同時(shí)傳輸多套節(jié)目和一套多角度的節(jié)目源以及各種豐富的圖文信息?；?dòng)功能的實(shí)現(xiàn)實(shí)際上是指用戶(hù)在傳輸?shù)亩嗦饭?jié)目源中選擇一套節(jié)目并且在一套節(jié)目源中選擇從不同角度拍攝的節(jié)目以及相關(guān)的圖文信息。它利用播送電視頻帶寬的特點(diǎn)將大量的數(shù)據(jù)傳到用戶(hù)，用戶(hù)可以實(shí)時(shí)地在接收端與接收機(jī)的終端實(shí)現(xiàn)交互，或?qū)⒋罅啃畔⒋嬖诮K端中的存儲(chǔ)器或硬盤(pán)中，再實(shí)現(xiàn)非實(shí)時(shí)的終端交互。另一種是面向人的實(shí)時(shí)交互方式，即將電視和Internet相結(jié)合，使之具有Internet訪(fǎng)問(wèn)功能，用戶(hù)可以通過(guò)遙控器進(jìn)行網(wǎng)上沖浪、發(fā)送電子郵件、查找相關(guān)節(jié)目信息、進(jìn)行電視購(gòu)物等等，這是通過(guò)用戶(hù)主動(dòng)查找信息的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)交互功能的。面向人的實(shí)時(shí)交互方式需要回傳通道，由于人的感覺(jué)反響有一定的時(shí)間，通常響應(yīng)時(shí)間大于0.5s。這種方式的互動(dòng)電視從最初WEBTV的窄帶56kb/s調(diào)制解調(diào)器接入開(kāi)展到目前的寬帶(包括Ethernet網(wǎng)和ADSL等)、窄帶接入共存方式，而且在功能上增加了電視節(jié)目指南、離線(xiàn)瀏覽等功能，并且在高端產(chǎn)品中增加了PVR(可以將電視節(jié)目記錄到硬盤(pán))等功能。1.視頻點(diǎn)播視頻點(diǎn)播是指電視臺(tái)開(kāi)辟某個(gè)頻道或利用某個(gè)頻道的空閑時(shí)段，自動(dòng)播放用戶(hù)通過(guò)點(diǎn)播的視頻節(jié)目。下行信號(hào)是電視臺(tái)的視頻信號(hào)，上行信號(hào)是通過(guò)PSTN傳送的。這種方式利用現(xiàn)有的有線(xiàn)電視頻道和PSTN,只需少量投入便可運(yùn)行，因而已被數(shù)量眾多的有線(xiàn)電視臺(tái)采用。電視臺(tái)可以將MTV、曲藝、小品和相聲等節(jié)目預(yù)先以數(shù)字方式存儲(chǔ)在硬盤(pán)上作為節(jié)目源。由于點(diǎn)播系統(tǒng)的節(jié)目進(jìn)行了數(shù)字壓縮，因此一塊80G的硬盤(pán)可以存儲(chǔ)數(shù)百分鐘的節(jié)目，相當(dāng)于百余首歌曲的MTV。電視臺(tái)可根據(jù)自己的節(jié)目量隨意增加硬盤(pán)塊數(shù)。VCD、DVD的節(jié)目本來(lái)就是數(shù)字壓縮信號(hào)，所以可以直接拷貝到硬盤(pán)上。視頻點(diǎn)播產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)：(1)點(diǎn)播線(xiàn)路暢通。用戶(hù)可以在任意時(shí)間預(yù)先點(diǎn)播節(jié)目，避開(kāi)線(xiàn)路繁忙的頂峰期；節(jié)目點(diǎn)播有多條外線(xiàn)，可徹底解決打不通的問(wèn)題。(2)便利、快捷。屏幕顯示簡(jiǎn)潔、全中文界面、整個(gè)點(diǎn)播過(guò)程不到一分鐘。(3)主動(dòng)親切。對(duì)于簡(jiǎn)易的點(diǎn)播設(shè)備，在用戶(hù)點(diǎn)播完節(jié)目后，馬上直接播出，不能反響出點(diǎn)播者和被點(diǎn)播者的信息；對(duì)于較好的點(diǎn)播系統(tǒng)，用戶(hù)可通過(guò)留言，播出字幕，滿(mǎn)足消費(fèi)者表達(dá)情感的要求。(4)廣告自動(dòng)播出功能?？啥〞r(shí)播出用戶(hù)的電視廣告。(5)穩(wěn)定可靠。硬盤(pán)有冗余備份，專(zhuān)業(yè)設(shè)備配制。(6)主動(dòng)性。主動(dòng)性是指電視臺(tái)對(duì)視頻點(diǎn)播的管理功能，如對(duì)用戶(hù)留言的檢查。2.中央電視臺(tái)交互式電視播送系統(tǒng)中央電視臺(tái)采用了播送方式的交互式電視方案，即由假設(shè)干視頻通道和一個(gè)圖文／數(shù)據(jù)通道組成一個(gè)傳輸流，并在用戶(hù)機(jī)頂盒上實(shí)現(xiàn)交互操作，如圖8-13所示。用戶(hù)的命令由紅外遙控器傳送到機(jī)頂盒，控制電視機(jī)快速地切換到不同通道的圖像，同時(shí)可以將圖文信息融入畫(huà)面或單獨(dú)顯示。圖8-13播送方式的交互式電視1)節(jié)目形態(tài)(1)多頻道。(2)多角度。(3)導(dǎo)航。(4)圖文頻道。(2)傳輸系統(tǒng)。傳輸系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)的視頻信號(hào)和數(shù)據(jù)傳送到電視臺(tái)的制作系統(tǒng)。多角度交互體育節(jié)目具有4路以上的獨(dú)立信號(hào)，因此傳輸系統(tǒng)需要具備多路傳輸能力。為了節(jié)省頻帶資源，可以采用壓縮復(fù)用方式進(jìn)行傳輸。實(shí)際的傳輸通路可以是光纖、衛(wèi)星、數(shù)字微波或長(zhǎng)途的SDH光纖干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)撥號(hào)線(xiàn)路、ISDN或?qū)Ｓ玫臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN(DigitalDataNetwork)傳回。數(shù)據(jù)傳輸需要有雙向通信功能。(3)制作系統(tǒng)。視、音頻制作系統(tǒng)的主要功能是多通道制作和播出。一個(gè)多角度交互體育節(jié)目可以由4個(gè)視頻節(jié)目通道組成。假定有一個(gè)是由導(dǎo)演控制切換的主節(jié)目，這一節(jié)目與原有的節(jié)目制作方式完全一樣，同時(shí)提供兩個(gè)不同角度攝像機(jī)的信號(hào)。最后一個(gè)通道為精彩回放，可以循環(huán)重放一些精彩鏡頭，如進(jìn)球等。(4)播出系統(tǒng)。交互式電視的播出系統(tǒng)要進(jìn)行多通道視頻(含聲音)與圖文內(nèi)容同步化播出。例如，對(duì)于比賽的比分、出場(chǎng)隊(duì)員、犯規(guī)次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)必須同步播放。交互式電視的多通道制作和播出系統(tǒng)涉及到多個(gè)通道的同步切換問(wèn)題。例如當(dāng)節(jié)目轉(zhuǎn)換時(shí)，需要完成多通道同時(shí)切換。(5)播送／入戶(hù)系統(tǒng)。根據(jù)廣電總局的安排，傳輸方案以有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)為主，未來(lái)會(huì)開(kāi)展到衛(wèi)星傳輸。系統(tǒng)產(chǎn)生的交互節(jié)目經(jīng)過(guò)壓縮復(fù)用后，通過(guò)G.703接口適配器接入國(guó)家廣電干線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，由該網(wǎng)絡(luò)送至地方有線(xiàn)前端。在地方有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)前端，經(jīng)接口適配器轉(zhuǎn)為基帶數(shù)據(jù)流送到64QAM調(diào)制器，調(diào)制到指定的電視頻道上，饋入有線(xiàn)電視網(wǎng)。所有接入有線(xiàn)電視網(wǎng)的用戶(hù)，可以通過(guò)機(jī)頂盒接收后恢復(fù)成為電視和圖文節(jié)目，并在電視機(jī)上顯示出來(lái)。由于MPEG／TS流已經(jīng)按照有線(xiàn)電視系統(tǒng)的頻帶寬度進(jìn)行了設(shè)置，因此，在地方有線(xiàn)前端不需要進(jìn)行數(shù)碼率轉(zhuǎn)換，可以大大簡(jiǎn)化入網(wǎng)的復(fù)雜程度。(6)用戶(hù)終端系統(tǒng)。交互式電視的用戶(hù)接收終端系統(tǒng)是配有機(jī)頂盒的電視機(jī)。機(jī)頂盒負(fù)責(zé)接收、解調(diào)、解碼以及有條件接收等處理，同時(shí)也是用戶(hù)交互操作的控制中心。3)NDS的交互式電視解決方案中央電視臺(tái)和四川電視臺(tái)采用了NDS公司的交互式電視系統(tǒng)Value@TV，圖8-14是該系統(tǒng)組成方框圖。圖8-14NDS交互式電視系統(tǒng)方框圖(1)iADK互動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具包：是用來(lái)創(chuàng)立互動(dòng)應(yīng)用的工具，有友好的用戶(hù)界面和豐富的功能。使用iADK可以輕松地對(duì)應(yīng)用進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置，以適應(yīng)不同的賽事和格式。(2)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：提供一組工具，用直觀的圖形用戶(hù)接口GUI〔GraphicalUserInterface〕生產(chǎn)互動(dòng)電視內(nèi)容。(3)iPackager數(shù)據(jù)格式化：將數(shù)據(jù)內(nèi)容以符合Value@TV的方式進(jìn)行格式化。為了盡可能利用帶寬，它將優(yōu)化播送參數(shù)。(4)iPlayer播放器：用復(fù)雜的算法使所用的帶寬最小，周期性地產(chǎn)生數(shù)據(jù)流，通過(guò)傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)接脩?hù)端。(5)iEngine數(shù)據(jù)獲?。何挥谟脩?hù)機(jī)頂盒內(nèi)，從傳送流中拉出請(qǐng)求的交互事件。(6)iSync數(shù)據(jù)調(diào)度和同步：確定何時(shí)播送交互內(nèi)容，保證音、視頻節(jié)目與數(shù)據(jù)同步。(7)iChannel回傳路徑管理：是機(jī)頂盒和應(yīng)用效勞器之間的接口。因雙向網(wǎng)改造費(fèi)用昂貴，目前仍以播送方式為主。中央電視臺(tái)的交互式電視系統(tǒng)配置了iPackager、iPlayer、iSync和iEngine組件和iADK互動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具包。3.因特網(wǎng)電視點(diǎn)播效勞1)IP／TV概述IP／TV系統(tǒng)主要采用了RTP、RTCP(實(shí)時(shí)傳送控制協(xié)議)、RSVP(資源預(yù)留協(xié)議)和MultiCast協(xié)議，以及ITUH.261、MPEG圖像壓縮等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。IP／TV系統(tǒng)可在多種計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上使用，如Cisco、3Com、BayNetwork、Dec、HP、IBM、Intel、SGI和Sun等計(jì)算機(jī)，Unix、WindowsNT和Windows9x網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。2)IP／TV構(gòu)成IP／TV軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)管理軟件Contentmanager、效勞器軟件Server和客戶(hù)瀏覽軟件Viewer三個(gè)局部組成。它不需專(zhuān)用的視頻電纜和顯示器，只是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接將視頻節(jié)目傳送到用戶(hù)計(jì)算機(jī)的桌面上。系統(tǒng)管理軟件ContentManager可安裝在網(wǎng)絡(luò)效勞器或PC上，用于網(wǎng)絡(luò)所有的視頻流的管理和視頻源的建立，包括節(jié)目單的制作，Server的配置，對(duì)特殊節(jié)目進(jìn)行密碼保護(hù)等；還向IP／TVViewer發(fā)送有關(guān)的節(jié)目介紹，為用戶(hù)的節(jié)目申請(qǐng)尋找路徑，找到最空閑的效勞器來(lái)提供效勞，從而平衡系統(tǒng)的整體工作負(fù)荷。IP/TV的系統(tǒng)