第五章-多媒體網(wǎng)絡(luò)通信和視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)要點(diǎn)

第五講

多媒體網(wǎng)絡(luò)通信和視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)內(nèi)容：多媒體通信的特點(diǎn)，多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求，多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，多媒體可視圖文系統(tǒng)和視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)。重點(diǎn)：多媒體通信系統(tǒng)的特性，掌握多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（FDDI，ATM,B-ISDN）的特點(diǎn)和多媒體可視圖文系統(tǒng)的組成。難點(diǎn)：ATM原理第一頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。第一節(jié)多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求第二節(jié)多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第三節(jié)多媒體可視圖文系統(tǒng)第四節(jié)視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)第五章多媒體網(wǎng)絡(luò)通信和視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)第二頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。定義：凡是能實(shí)現(xiàn)多媒體通信和共享多媒體資源的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都可稱為多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

多媒體通信系統(tǒng)的構(gòu)成包含兩個(gè)方面：人與機(jī)器之間利用多種輸出裝置的交互作用，把信息以多樣化的方式與處理；機(jī)器與機(jī)器之間的通信，利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行多媒體信息在通信網(wǎng)絡(luò)上的處理與傳輸。多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第三頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。多媒體通信系統(tǒng)的特性多媒體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求第一節(jié)多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求第四頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。集成性至少能處理兩種以上的表示媒體；至少能顯示兩種以上的感覺(jué)媒體；集中多種編碼和多種顯示方式；能與多種傳輸媒體進(jìn)行接口并能與多種存儲(chǔ)媒體進(jìn)行通信。同步性圖形、圖像、聲音和文字應(yīng)能以同步方式工作，其中不同類(lèi)型的信息通常分別存放在各個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中。需通過(guò)不同的傳輸途徑把所需的信息從不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中提取出來(lái)，形成一個(gè)同步的總體信息提供給用戶。交互性交互性是區(qū)別多媒體通信與非多媒體通信的一個(gè)重要標(biāo)志，多媒體通信應(yīng)對(duì)終端的用戶提供全過(guò)程的有效的交互性控制功能。例如，交互式點(diǎn)播電視則是多媒體通信系統(tǒng)?；ネㄐ宰尪嗝襟w終端能通過(guò)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的相互操作。多媒體通信系統(tǒng)的特性第一節(jié)第五頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。多媒體網(wǎng)絡(luò)要求實(shí)時(shí)地傳輸語(yǔ)音和活動(dòng)圖像等信息，而這些多媒體信息突發(fā)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)交換量大、容易產(chǎn)生擁擠，因此需要更高的響應(yīng)速度和數(shù)據(jù)傳輸率。多媒體系統(tǒng)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬和傳輸速度提出了更高的要求。一個(gè)真正的為圖、文、聲、像等多種信息服務(wù)的多媒體網(wǎng)絡(luò)需要提高處理速度，增加總線寬度、主存和視頻圖像存儲(chǔ)容量、海量存儲(chǔ)以及I/O帶寬。另外，還要求實(shí)時(shí)傳送較長(zhǎng)的通信期間，有較嚴(yán)格的延遲變異度，能夠提供同步播放和群播放服務(wù)等。WHY?多媒體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求第六頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。1．增加系統(tǒng)總線和網(wǎng)絡(luò)的帶寬（或數(shù)據(jù)傳輸率。）2．實(shí)時(shí)通信與同步控制。3．網(wǎng)絡(luò)的控制管理能力。多媒體對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)要求主要體現(xiàn)在：第一節(jié)第七頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。第二節(jié)多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

目前，最有代表性的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有：FDDI（光纖分步數(shù)據(jù)接口）ATM（異步傳輸模式）

B-ISDN（寬帶綜合數(shù)字網(wǎng)）SONET（同步光纖網(wǎng)絡(luò)）特點(diǎn)：電路交換延遲小、分組交換速率高及速率可變等特點(diǎn)，可以傳輸高保真的立體聲、普通和高清晰度電視節(jié)目，是多媒體通信的理想傳輸方式。第八頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。FDDI

采用光纖作為傳輸媒體，提供了比傳統(tǒng)局域網(wǎng)高很多的數(shù)據(jù)傳輸率（達(dá)100Mbit/s）。結(jié)構(gòu)：雙層反向環(huán)形結(jié)構(gòu)傳輸數(shù)據(jù)；訪問(wèn)方式：分時(shí)令牌方式。特點(diǎn)速度高、容量大、傳輸距離長(zhǎng)、可靠、安全和保密。即在FDDI的基礎(chǔ)上增加同步傳送語(yǔ)音和圖像數(shù)據(jù)功能，滿足多媒體通信的要求。第二節(jié)第九頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)根據(jù)國(guó)際電聯(lián)ITU的描述：ISDN是一種電信網(wǎng)，是從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)電話網(wǎng)的發(fā)展，可以支持范圍廣泛的語(yǔ)音和非語(yǔ)音的業(yè)務(wù)。用戶終端能通過(guò)一種標(biāo)準(zhǔn)的、多用途的用戶網(wǎng)絡(luò)接口接入ISDN。ISDN在從綜合數(shù)字網(wǎng)到用戶信號(hào)數(shù)字接口等方面能夠?qū)⒏鞣N業(yè)務(wù)進(jìn)行綜合。第二節(jié)ISDN第十頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。

這些用戶接口包括：

基本型2B+D接口2個(gè)傳送用戶信息的64kbit/s的B通道和1個(gè)傳送低速數(shù)據(jù)信息的16kbit/s的D通道，共計(jì)144kbit/s，距離在7km以內(nèi)；

基群速率接口30B+D可以適應(yīng)可視電話、電視會(huì)議15幀/s的傳輸；

與其它網(wǎng)絡(luò)的接口ISDN第二節(jié)第十一頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。ISDN對(duì)于多媒體通信有一定的局限性，主要表現(xiàn)在：帶寬不夠?qū)挻蠖鄶?shù)都是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式；無(wú)法適應(yīng)相當(dāng)多應(yīng)用的需要，特別是視頻類(lèi)的應(yīng)用。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）對(duì)聲音、圖像、數(shù)據(jù)傳輸采用共同的接口并在同一網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。利用一條用戶線就可替代電話、傳真、可視圖文及數(shù)據(jù)通信等多種業(yè)務(wù)。它將接口分為基本速率接口（BRI），主速率接口（PRI）和B-ISDN三類(lèi)。第二節(jié)ISDN第十二頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。B-ISDN采用統(tǒng)一的傳輸與交換技術(shù)，以光纖代替電纜，并采用ATM技術(shù)，實(shí)現(xiàn)同步數(shù)字系列（SDH）/同步光纖網(wǎng)（SONET）。它使用155.52Mbit/st和622.20Mbit/s兩種數(shù)據(jù)傳輸率，將來(lái)還可發(fā)展到13Gbit/s。B-ISDN性能特點(diǎn)；接口具有135Mbit/st以上的速率；延遲小，信息受損較?。贿m應(yīng)應(yīng)用對(duì)固定和可變速率的要求；支持多種連接形式。主要性能指標(biāo)第二節(jié)B-ISDN第十三頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。ATM屬于高速?gòu)V域網(wǎng).特點(diǎn)：采用高速分組交換技術(shù)可以提供更高的帶寬和更遠(yuǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸具有低等待時(shí)間、高吞吐量和可伸縮速度可變ATM交換效率高、速度快，在光纜上可以超過(guò)2.5Gbit/s。ATM可同時(shí)處理語(yǔ)音、圖像和數(shù)據(jù)等多媒體信息，而且它的速度是可伸縮的，為多媒體信息的傳輸提供了單一的傳輸控制。理想的多媒體網(wǎng)絡(luò)第二節(jié)

ATM（異步傳輸模式）第十四頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。第三節(jié)多媒體可視圖文系統(tǒng)定義：

多媒體可視圖文系統(tǒng)是一種遠(yuǎn)程多媒體信息檢索系統(tǒng)，通過(guò)公用分組交換網(wǎng)、局域網(wǎng)和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)將分布在不同地域的多媒體信息源組織起來(lái)并通過(guò)電話網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)和用戶專線向廣大用戶提供多媒體信息服務(wù)。它是一種公用的開(kāi)放型的信息服務(wù)系統(tǒng)。第十五頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。組成:

用戶終端設(shè)備多媒體可視圖文接入點(diǎn)設(shè)備多媒體信息數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)管理中心為了與其它網(wǎng)相連構(gòu)成廣域的高速信息環(huán)境，獲得更多的信息，網(wǎng)內(nèi)還有三類(lèi)設(shè)備：專用集線器（HUB）（與ATM）相連

路由器（與其它局域網(wǎng)相連）

網(wǎng)關(guān)（與Internet相關(guān)）第三節(jié)一、多媒體可視圖文系統(tǒng)的組成第十六頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。多媒體可視圖文數(shù)據(jù)庫(kù)有四類(lèi)：文本數(shù)據(jù)庫(kù)這類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)與現(xiàn)在已經(jīng)運(yùn)行著的可視圖文數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有本質(zhì)上的不同，不同之處僅在于它能提供超文本鏈接；稿本數(shù)據(jù)庫(kù)是一類(lèi)很特殊的數(shù)據(jù)庫(kù)，主要是為了能實(shí)現(xiàn)聲、文、圖同步而專門(mén)設(shè)計(jì)的；圖像數(shù)據(jù)庫(kù)和復(fù)合對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)存放經(jīng)過(guò)壓縮的彩色圖像、不失真二值圖像和復(fù)合的多媒體對(duì)象等信息；聲音和音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)存放經(jīng)過(guò)壓縮的聲音和音樂(lè)。二、多媒體可視圖文數(shù)據(jù)庫(kù)第三節(jié)第十七頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。同步是多媒體通信系統(tǒng)中的一個(gè)重要的特征。在多媒體通信系統(tǒng)中，同步可以在三個(gè)層面上實(shí)現(xiàn)，這三個(gè)層面分別為：幀級(jí)多媒體可視圖文系統(tǒng)中不引入運(yùn)動(dòng)圖像，因而沒(méi)有幀級(jí)層面的同步。表示層級(jí)是在構(gòu)成復(fù)合對(duì)象時(shí)通過(guò)引入時(shí)間同步和空間同步機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用層級(jí)在應(yīng)用層級(jí)通過(guò)稿本技術(shù)進(jìn)行同步。三、多媒體可視圖文系統(tǒng)中的同步第三節(jié)第十八頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。多媒體可視圖文系統(tǒng)中大量采用超文本技術(shù)。超文本：

是一種非線性的文本組織方式，它利用敏感區(qū)（圖像）和敏感字段（文本）作為超級(jí)鏈，鏈接內(nèi)容相關(guān)的文本從而構(gòu)成超文本。四、多媒體可視圖文系統(tǒng)中的超文本技術(shù)定義第三節(jié)第十九頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。第四節(jié)視聽(tīng)會(huì)議系統(tǒng)Videoconferencing譯作“視聽(tīng)會(huì)議”、“會(huì)議電視”、“視頻會(huì)議”或“可視會(huì)議”等。定義：

通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)互相傳遞實(shí)時(shí)的活動(dòng)視頻和聲音并協(xié)同工作，每個(gè)人都可以在同一個(gè)“白板”上閱讀、書(shū)寫(xiě)信息、共同討論問(wèn)題、共享應(yīng)用軟件、共同修改文稿或者圖紙等。視聽(tīng)會(huì)議主要通過(guò)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)進(jìn)行信息交流，它還包括可視電話（videophone）和會(huì)議室型的會(huì)議電視等。第二十頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。分類(lèi)：

在模擬通信網(wǎng)上傳輸靜態(tài)圖像的可視電話；在模擬通信網(wǎng)和數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸動(dòng)態(tài)或準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像的可視電話（又稱為電視電話）。在普通模擬電話線上（占用4KHz的話路）傳輸圖像和話音的設(shè)備就是可視電話。該設(shè)備具有收發(fā)圖像、監(jiān)視圖像、存儲(chǔ)圖像、接收?qǐng)D像的錄像和放像、亮度調(diào)節(jié)等功能。一、可視電話的原理和技術(shù)第四節(jié)第二十一頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。會(huì)議電視系統(tǒng)（或稱電視會(huì)議系統(tǒng)）

是一種把聲音、圖像和文本等多種信息從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的通信系統(tǒng)。用ISDN可以實(shí)現(xiàn)64kbit/s、144kbit/s、384kbit/s，一直到2Mbit/s的不同圖像質(zhì)量等級(jí)的視頻信號(hào)傳輸，而一般模擬電話線的信道帶寬僅為4.8~1.44kbit/s，用ISDN可能大幅度提高會(huì)議電視的質(zhì)量。二、會(huì)議電視系統(tǒng)第四節(jié)第二十二頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。會(huì)議電視系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段是目前已投入使用的撥號(hào)組群會(huì)議電視系統(tǒng)；第二階段是基于ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)）的個(gè)人會(huì)議電視系統(tǒng)；第三階段是基于LAN（局域網(wǎng)）的會(huì)議電視系統(tǒng)；第四階段是基于Intermet的組播會(huì)議電視系統(tǒng)。三、會(huì)議電視系統(tǒng)的四個(gè)階段第四節(jié)第二十三頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。四、會(huì)議電視系統(tǒng)的形式

會(huì)議電視（videoconferene）基于ITU-TH.320標(biāo)準(zhǔn)的一種多媒體視聽(tīng)會(huì)議型業(yè)務(wù)，用以傳送活動(dòng)圖像（人物）、語(yǔ)音和應(yīng)用數(shù)據(jù)（電子白板和圖形）。會(huì)議電視利用電視技術(shù)設(shè)備通過(guò)傳輸信道在兩地或多個(gè)地點(diǎn)開(kāi)會(huì)，它通過(guò)攝像機(jī)和話筒將一個(gè)地方的會(huì)場(chǎng)的與會(huì)者形象及他所發(fā)表的意見(jiàn)或報(bào)告內(nèi)容傳送到另一地點(diǎn)的會(huì)場(chǎng)。第四節(jié)第二十四頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。1、電視電話會(huì)議的性能要求電視電話會(huì)議系統(tǒng)是一個(gè)模擬面對(duì)面通信的逼真的通信系統(tǒng)，其中圖像質(zhì)量和適用性是關(guān)鍵問(wèn)題。電視電話會(huì)議是一個(gè)初級(jí)的虛擬實(shí)境系統(tǒng)，因此人機(jī)接口的靈活性問(wèn)題是重要的研究課題。系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)研究包括以下幾個(gè)方面：構(gòu)造虛擬現(xiàn)實(shí)的傳輸環(huán)境系統(tǒng)的易操作性以現(xiàn)有設(shè)備為基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)充第四節(jié)四、會(huì)議電視系統(tǒng)的形式第二十五頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。2、基于電話線路的電視電話會(huì)議在電話通信線路或網(wǎng)絡(luò)上傳輸多媒體信息，這樣的通信系統(tǒng)又稱為話路多媒體通信系統(tǒng)。模擬話路多媒體通信系統(tǒng)的信道帶寬較窄，通常為300~3400Hz。通過(guò)模擬話路信道傳送多媒體數(shù)字信息通常使用FAX/DATA調(diào)制解調(diào)器，數(shù)據(jù)傳輸速率為9.6kbit/s、14kbit/s或19.2kbit/s。由于信道窄，傳送話音、圖像、文本、文件和信件等多媒體信息時(shí)，圖像的變化是緩慢的或靜止的，每秒只能傳送5~10幀或者更慢。第四節(jié)四、會(huì)議電視系統(tǒng)的形式第二十六頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。3、臺(tái)式視頻通信系統(tǒng)將視頻通信引入到計(jì)算機(jī)之間的信息交換過(guò)程中就是臺(tái)式影像視頻通信系統(tǒng)。在多個(gè)會(huì)場(chǎng)（地點(diǎn)）進(jìn)行多方會(huì)議電視業(yè)務(wù)時(shí)，應(yīng)設(shè)置一臺(tái)多點(diǎn)控制設(shè)備（MCU），以進(jìn)行圖像與語(yǔ)音的分配（切換）。這是因?yàn)殡娨晥D像是連續(xù)傳遞的數(shù)據(jù)流，多個(gè)信道之間不能直接并聯(lián)，否則來(lái)自不同地方（會(huì)場(chǎng)）的圖像信號(hào)將重疊在一起。視頻通信有兩種傳輸方式：實(shí)時(shí)傳輸存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)時(shí)傳輸類(lèi)包括實(shí)時(shí)電視會(huì)議和視頻查詢等，而存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)類(lèi)主要是電子視頻郵件等。第四節(jié)四、會(huì)議電視系統(tǒng)的形式第二十七頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。潘多拉（Pandora）系統(tǒng)是ORL公司開(kāi)發(fā)的活動(dòng)辦公室中的一個(gè)關(guān)鍵部分。

是一個(gè)以全數(shù)字方式傳輸影像視頻和聲音到網(wǎng)絡(luò)的每一臺(tái)工作站上的分布多媒體系統(tǒng)。每一個(gè)用戶通過(guò)一個(gè)含有網(wǎng)絡(luò)接口、流管理器和視頻混合器的潘多拉盒子接到一臺(tái)接有攝像機(jī)、電話、微音器和揚(yáng)聲器的高分辨率Unix工作站上。

4、潘多拉會(huì)議電視系統(tǒng)第四節(jié)四、會(huì)議電視系統(tǒng)的形式第二十八頁(yè)，編輯于星期日：七點(diǎn)十三分。

組成：終端設(shè)備傳輸信道網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的MCU1、終端設(shè)備會(huì)議電視通信系統(tǒng)的終端設(shè)備主要有：1）視頻輸入/輸出設(shè)備：視頻輸入設(shè)備主要包括攝像及錄像機(jī)。攝像機(jī)主要有主攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)和圖文攝像機(jī)。五、會(huì)議電視通信系統(tǒng)的組成第四