多媒體通信關n技術(shù)及應用多媒體通信的廣泛應用極大地提高了人們的工作效率，改變了人們的生活方式。本文簡要介紹了多媒體通信的概念和特征、多媒體通信的主要關鍵技術(shù)以及應用。多媒體通信；關鍵技術(shù)；應用1引言隨著科學技術(shù)的飛躍發(fā)展和社會需求的日益增長，圖像、視頻等多媒體數(shù)據(jù)已逐漸成為信息處理領域中主要的信息媒體形式。多媒體通信技術(shù)是多媒體、通信、計算機和網(wǎng)絡等相互滲透和發(fā)展的產(chǎn)物，它的廣泛應用極大地提高了人們的工作效率，改變了人們的生活方式。2多媒體通信的概念和特征2.1多媒體通信的概念“多媒體通信”一詞可以劃分成兩個部分，即“多媒體”和“通信”。這說明多媒體內(nèi)容和通信承載能力是“多媒體通信”的兩個核心組成部分。我們一般可以這么理解，多媒體通信是包括音頻、視頻和數(shù)據(jù)等多種媒體并存的通信方式。在多媒體通信過程中所傳輸和交換的是一個既有聲音，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(lián)系、相互協(xié)調(diào)的。2.2多媒體通信的特征多媒體通信技術(shù)的發(fā)展打破了傳統(tǒng)通信的單一媒體、單一電信業(yè)務的通信系統(tǒng)格局，反映了通信向高層次發(fā)展的一種趨勢。多媒體通信技術(shù)是一種涉及多媒體技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等多個領域的綜合技術(shù)。多媒體通信系統(tǒng)必須同時兼有集成性、交互性、同步性三個主要特征。（1）集成性集成性是指將原來獨立的電話、電報、傳真、廣播、電視、音像等技術(shù)與計算機融合為一體。從信息組成角度看，集成性不僅指包括文本、圖形圖像、音頻、視頻在內(nèi)的多格式的、大量內(nèi)容數(shù)據(jù)信息，還包括一些附加的控制信息進行存儲、傳輸、處理、顯示的能力，它表現(xiàn)為多媒體信息的集成和處理這些媒體的設備的集成。（2）交互性交互性指的是在通信系統(tǒng)中人與系統(tǒng)之間的相互控制能力。在多媒體通信系統(tǒng)中，交互性有兩個方面的內(nèi)容。一是人機交互界面，也就是系統(tǒng)的終端向用戶提供的操作界面；二是用戶終端與系統(tǒng)之間的應用層通信協(xié)議。多媒體通信終端的用戶對通信的全過程有完備的交互控制能力，這是多媒體通信系統(tǒng)的一個主要特征，也是區(qū)別多媒體通信系統(tǒng)與非多媒體通信系統(tǒng)的一個主要準則。（3）同步性同步性指的是在多媒體通信終端上顯現(xiàn)的圖像、聲音和文字均以同步方式工作，它是多媒體通信系統(tǒng)中最主要的特征之一，也是在多媒體通信系統(tǒng)中最為困難的技術(shù)問題之一。如要呈現(xiàn)一個包含圖像、聲音、文字等多種媒體的信息，多媒體通信終端需要通過不同傳輸途徑將所需要的信息從不同的數(shù)據(jù)庫中提取出來，并將這些圖像、聲音、文字等信息同步起來，構(gòu)成一個整體的信息呈現(xiàn)在用戶面前。信息的同步與否，決定了系統(tǒng)是多媒體系統(tǒng)還是非多媒體系統(tǒng)。3多媒體通信的主要關鍵技術(shù)3.1壓縮編碼技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是多媒體通信技術(shù)的核心問題之一，ISO、IEC、ITU制定了一系列的壓縮編碼標準。（1）音頻編碼標準國際上，對語音信號壓縮編碼的審議在CCITT下設的第十五研究組進行，相應的建議為G系列，多由ITU發(fā)表，已發(fā)布的相關系列的標準有G.711、G.721、G.722、G.723、G.728、G.729等。另外在目前應用的標準中還包括MPEG系列中的音頻編碼和DOLBY實驗室推出的AC系列。（2）JPEG標準JPEG是聯(lián)合圖像專家組的英文縮寫。其中“聯(lián)合”意指CCITT和ISO聯(lián)合組成的一個圖像專家小組。他們開發(fā)研制出連續(xù)色調(diào)、多級灰度、靜止圖像的數(shù)字圖像壓縮編碼方法，稱為JPEG算法，并被確定為國際標準。（3）H.261和H.263標準在多媒體通信標準中，電視圖像的編碼標準都采用H.261和H.263。H.261主要用來支持電視會議和可視電話，并于1992年開始應用于ISDN。該標準采用幀內(nèi)壓縮和幀間壓縮技術(shù)，可使用硬件或者軟件來執(zhí)行。H.263是在H.261的基礎上開發(fā)的電視圖像編碼標準，用于低位速率通信的電視圖像編碼，目標是改善在調(diào)制解調(diào)器上傳輸?shù)膱D像質(zhì)量，并增加了對電視圖像格式的支持。（4）MPEG標準（系列）MPEG-I處理的是標準圖像交換格式（SIF）或者稱為輸入格式（SIF）的電視，壓縮的輸出速率定義在1.5Mbps以下。這個標準主要是針對當時具有這種數(shù)據(jù)傳輸率的CD-ROM和網(wǎng)絡而開發(fā)的。MPEG-H標準是一個直接與數(shù)字電視廣播有關的高質(zhì)量圖像和聲音編碼標準，主要適用于數(shù)字存儲媒體、數(shù)字電視、視頻點播和數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)。MPEG-W是基于內(nèi)容的壓縮編碼方法，突破了MPEG-I和MPEG-H以矩形/方形塊處理圖像的方法。MPEG-W具有高效壓縮、基于內(nèi)容交互（操作、編輯、訪問等）以及基于內(nèi)容分級擴展等特點，具有基于內(nèi)容方式表示的視頻數(shù)據(jù)。MPEG-加的正式名稱為“多媒體內(nèi)容描述接口”，它為各種類型的多媒體信息規(guī)定一種標準化的描述，這種描述與多媒體信息的內(nèi)容一起支持用戶對其感興趣的各種“”進行快速、有效的檢索。3.2同步技術(shù)同步就是保持和維護各個媒體對象之間和各個媒體對象內(nèi)部存在的時態(tài)關系，組織多種媒體序列以實現(xiàn)某種特定的表現(xiàn)任務。媒體間同步通信方案可分為四類。3.2.1多路復用同步技術(shù)多路復用同步技術(shù)是將多個媒體流的數(shù)據(jù)復用到一個數(shù)據(jù)流或一個報文中，從而使它們在傳輸中自然保持著媒體間的相互關系，以達到媒體間同步的目的。多路復用的同步方法實現(xiàn)起來比較簡單，同步比特開銷較少；但它的靈活性較差，無法滿足不同層次的同步要求。3.2.2同步標記同步技術(shù)發(fā)送者在每個媒體流中插入“同步標記”，每個媒體流通過不同的通信信道傳輸，接收方緩存數(shù)據(jù)直到所有信道中的“同步標記”都達到時，才將已同步化的數(shù)據(jù)提交給用戶。該技術(shù)的主要特點是其簡單性，以及能與現(xiàn)有協(xié)議體系良好地兼容，但它不適合媒體流不同結(jié)點的情況。3.2.3同步信道同步技術(shù)將不同的媒體在分離的信道中傳輸，同步信息并不包含在媒體流中而是通過附加同步信道來單獨傳輸?shù)摹Ｔ摷夹g(shù)能較好地適應各種媒體通信要求之不同；能支持較復雜的同步關系；不改變數(shù)據(jù)流，可用于直連設備；不需要時鐘同步。它的一個主要問題是同步信道中的同步信息可能丟失或比要同步的媒體數(shù)據(jù)遲到。在數(shù)據(jù)傳輸速率化頻繁的情況下，需要傳輸大量的報文分組作為同步信息，開銷將會很大。3.2.4時間戳同步技術(shù)不同的媒體流通過分離的信道傳輸，媒體間同步是通過所有媒體流的數(shù)據(jù)單元都達到一樣的端端延遲這一間接的方法而完成的。數(shù)據(jù)分組在發(fā)送端打上時間戳，接收方在從發(fā)送時計起的一個固定延遲后，才將數(shù)據(jù)分組提交給用戶。時間戳同步技術(shù)的最大特點是接收方基于時間戳實現(xiàn)媒體間同步，同步信息（即時間戳）裝入數(shù)據(jù)分組中一起傳輸，不要附加信道，不需另外的同步信息，不改變數(shù)據(jù)流。3.3終端技術(shù)終端設備是組成通信網(wǎng)的要素之一，它的功能與業(yè)務類型有密切的關系，也與通信網(wǎng)的性能直接相關。多媒體通信終端是掛在多媒體網(wǎng)絡上的一個個支點，是各種媒體信息交流的出發(fā)點和歸宿點。多媒體通信終端一般由搜索、解碼、同步、準備和執(zhí)行等部分組成。搜索部分：指人機交互過程中的輸入交互部分，如各種輸入方法、選單選取等輸入方式。解碼部分：對多種信息表示媒體進行解碼，并按要求的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)給用戶。同步部分：處理多種表示媒體間的同步問題。多媒體終端的一個最大的特點是多種表示媒體通過不同的途徑進入終端，由同步處理部分完成同步處理，再送到用戶面前的就是一個完整的聲、文、圖、像一體化的信息。準備部分：其功能體現(xiàn)了多媒體終端所具有的再編輯功能。執(zhí)行部分：完成對系統(tǒng)的接口。它主要由網(wǎng)絡和各種接口組成。3.4多媒體數(shù)據(jù)庫由于多媒體信息的特點，多媒體數(shù)據(jù)庫具有下列區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的特點：占用存貯空間大，數(shù)據(jù)廣泛；大量的非格式化數(shù)據(jù)信息，即多媒體信息，種類多，結(jié)構(gòu)復雜；由于大多數(shù)多媒體應用都主要基于通信技術(shù)，因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)必須是完全分布式的。4多媒體通信的應用多媒體通信技術(shù)已廣泛應用于社會的各個行業(yè)、各個領域，如視頻會議系統(tǒng)、現(xiàn)代遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻點播系統(tǒng)等，深深地影響著人類的生活方式和生活質(zhì)量。視頻會議系統(tǒng)是通過視、音頻壓縮和多媒體通信技術(shù)實現(xiàn)，支持人們遠距離進行實時信息交流與共享，開展協(xié)同工作的應用系統(tǒng)。視頻會議通過傳送協(xié)作成員的視、音頻信息，方便了協(xié)作成員之間真實、直觀的交流；同時，視頻會議還利用多媒體支持協(xié)同工作中各種信息的處理，從而可營造一個多人共享的工作空間。視頻會議系統(tǒng)經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段，網(wǎng)絡介質(zhì)從PSTN、ISDN、ATM、LAN發(fā)展到因特網(wǎng)。ITU-T發(fā)布了一系列的視頻會議標準，主要有H.320、H.323、H.324、H.310O現(xiàn)代遠程教育是隨著現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型的開放式教育網(wǎng)絡，它借助先進的通訊技術(shù)傳遞信息，可以實現(xiàn)不同地點實時地、交互地或者有選擇地進行學習。利用Web強有力的交互性，創(chuàng)建一種交互式的學習環(huán)境。遠程醫(yī)療是利用遠程通信技術(shù)、計算機多媒體技術(shù)及信息技術(shù)來傳輸醫(yī)學信息以進行診斷、治療和教育的一門應用學科，這里所描述的醫(yī)學信息包括醫(yī)學圖像、實時的音頻和視頻、患者的病歷、醫(yī)學設備輸出的數(shù)