浅析多媒体同步技术

论文题目：浅谈多媒体同步技术

作者姓名徐晓霞

作者学号201120110221

指导教师卢为党

学科专业通信1104 所在学院信息工程学院

提交日期2014年12月10日

摘要：

维持多媒体的同步关系是对多媒体通信的一个重要要求，也是多媒体通信区别于传统通信的一个重要特征。在多媒体系统中，各种媒体并存，既有视觉方面的文字、图像，又有语音、音乐等信息，多媒体对象表现的基本思想是以时间为主线来安排活动的开始、中断、继续、终止等操作，可见，多媒体对象表现的关键是确定多媒体对象在时间上的顺序，即多媒体的时间同步。

关键词：多媒体通信同步技术多媒体信息传输

浅谈多媒体同步技术

1、多媒体同步特性

1.1什么是多媒体及多媒体同步

1.1.1多媒体的概念

多媒体在计算机系统中，两个或两个以上的信息和互动媒体的人机交流的媒体组合。使用的媒体包括文字，图像，照片，声音，动画和视频，以及由该计划提供的互动功能。

多媒体是计算机和视频技术相结合，它实际上是两个媒体；声音和图像。多媒体本身有两个方面，和所有现代技术一样，它是一个硬件和软件，或机器和思想混合。多媒体技术和能力，在概念上可以分为控制系统和信息。多媒体已经能够实现是依靠数字技术，多媒体数字控制和数字媒体代表的数字式计算机控制系统的衔接，在当今最先进的音频和视频的存储和传输形式的数字媒体。

1.1.2什么是多媒体同步

能够对多种媒体进行处理是多媒体系统的基本特征之一。在这些媒体之中文字、图形、图像等是不随时间变化的，而声音或视频信号则是时间的函数。数学上随时间变化的函数在实际中表现为一个数据流；数据流中各个相继的单元之间有确定的时问关系。如果媒体的每个单元在播放时所用的时间都相同，则称这种媒体为连续(continuous)媒体。

一个多媒体系统至少应该能够支持一种连续媒体。媒体之间的相互依存关系，不只是显示时才有，在捕获、存储、传输和处理过程中也是存在的。不同媒体对象之间的相互依存关系可概括为3类：

(1)内容关系。根据某一组数据既可以列出表格，同时又可以画出曲线，那么，在计算机中只需要保存一份数据，而将表达这组数据的方式另作定义，这称为指定数据间的内容关系。同一组数据可以对应于几个不同的内容关系。

(2)空间关系。主要指不同媒体对象在显示中所处的相互位置关系通常它们分别在不同的窗口中显示，而每个窗口又允许有缩放、移动、激活等功能，这些复杂的相对位置关系需要有一定的方法来描述。

(3)时间关系。电视中的伴音要求很好地和人的口形动作相吻合，幻灯片的解说词应该与正在显示的图像相对应，这是媒体对象之间必须保持一定时间关系的典型例子。

因此，媒体同步指的是上述3种关系确立。显然，在集成了多种媒体的多媒体系统中，同步是一个关键性问题。系统的各个组成部分。例如，操作系统、数据库、文件系统、传输数据的通信系统，以至于应用程序等，都需要不同层次上支持媒体的同步。而多媒体通信同步就是使得经网络传输后的多媒体对象序列仍能保持原来的约束关系，在目标结点上仍能得到和源结点相同的多媒体表现。

1.2多媒体的同步要求

多媒体的同步要求主要分为多媒体通信同步、多媒体表现同步及多媒体交互同步等。这些同步功能体现为多媒体同步体系结构中的不同层次的同步要求，由它们共同来实现系统中的媒体同步。这几种同步要求相互影响相互制约，其中，表现同步和交互同步属于上层同步，即用户层同步，是由用户的需求来决定的一种大体上的同步。用户可以对各个媒体进行编排，由此决定何种媒体何时以何种

时空关系表现出来。多媒体通信同步则属于中层同步，即合成同步，它的作用就是将不同媒体的数据流按一定的时间关系进行合成。多媒体通信同步的要求是分布系统同步的最基本的要求，是其他同步功能的基础。

1.3多媒体同步研究的意义

随着语音，图像压缩技术的不断突破，和数据宽带移动互联网的增加，开发新一代高品质的多媒体移动终端的客观条件已经成熟。新一代的终端的研究和应用是在无线互联网的同时音频和视频通信的重要方向之一。音频和视频对象的表现，即动态再现声音和图像序列，同步是非常重要的。音频信息的需求，以保持其连续性和变化必须是同步的视频信息，音频信息的变化。我们必须在发送器和接收器同步控制，恢复的数据之间的时间同步。因此，多媒体同步研究的问题具有重要的理论意义和实践意义。

2、多媒体同步方法及比较

早期对多媒体同步的研究主要集中在对多媒体流的同步，已经提出了一些同步方法。例如分层同步、时间轴同步、参考点同步等方法，随着高速网络的发展，多媒体流在网络上或分布式系统中的同步问题变得非常突出。传统的多媒体流同步技术不能解决网络多媒体流同步的问题。目前开展这方面的研究也极为活跃。提出了一些同步方法。

2.1分层同步法

分层同步法是基于分层同步模型基础上的一种同步方法，主要基于两种同步操作：一种是动作的串行同步；另一种是动作的并行同步。该方法的优点是易于操作并且应用广泛，但其限制是每一个动作只能在起点和终点进行同步。这就使得分层同步法不能支持多媒体对象内部结构的适当抽取，从而无法实现灵活的交互操作。另外，还存在一些不能由分层结构来描述的同步情况。

在分层同步法中，把多媒体对象看成一个树型结构，由串并行演示子树组成。主要基于动作的串行同步和动作的并行同步两种操作。动作可以是原子的，也可以是复合的。原子动作管理着一个媒体或一个用户输入或一个延时的播放，复合动作是原子动作和同步操作的组合。

优点：层次清晰、管理方便；

缺点：同步仅在动作开始和结束时进行。

2.2时间轴同步法

时间轴同步法是基于时间轴同步模型，是将所有独立的对象依附在一个时间轴上进行描述，去掉任何一个对象都不会影响其他对象的同步。这种同步方法是维持一个整体时间，每个对象可以将整体时间映射到它的局部时间，并由此局部时间表现。当局部时间与整体时间的误差超出一个指定门限时，则需要重新与整体时间进行同步。通过时间轴方法同步的对象可以较好地从单媒体对象和多媒体对象的内部进行抽取。然而，多媒体流之间的相关性使得基于整体时间的同步方法不能有效地表述不同流之间的同步情况。

它将互相独立的多媒体对象附加在一个时间轴上，丢掉一个对象不影响其他对象的同步，它维持一个全局的时间，每个对象都能得到它。每个对象可以从全