多媒体网络与通信技术

4．多媒体网络与通信技术

随着网络、通信技术和多媒体技术的不断发展，人们已经采取了各种各样的新的方式进行沟通。如现在我们经常使用的ＩＰ电话、视频对话、语音对话、数字图书馆以及一些大规模的网络服务，如电子商务、远程教育等等都是伴随着多媒体技术的发展而逐渐发展起来的。这些基于多媒体的网络服务为家庭、学校和企事业单位提供了更加丰富多彩的信息交流手段，可以说网络、通信技术的发展离不开多媒体技术的进步，但同时，多媒体技术的实现以及它的有效利用也离不开网络技术和通信技术的支持。

（1）多媒体技术对网络、通信技术的要求

多媒体数据的分布性、结构性以及计算机支持的协同工作等应用领域都要求在计算机网络上传送声音、图像数据，在传输的过程就要保证传输的速度和质量。而多媒体通信是通信技术和多媒体技术结合的产物，它并蓄兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等优点。在协同工作中，由于要用到摄像机、监视器、话筒等多媒体设备进行发送和接收信息，这就对同时在网络上传输多路双向声音和图像的要求非常高。现有局域网是基于个结点可共享网络宽带的思想设计的，它假设各结点间传送的数据在时间上是相互独立的，因此可知，局域网技术不能满足多媒体通信的传输连续性的要求。除此之外，相关数据类型的同步、可变视频数据流的处理、信道分配以及网络传输过程中的高性能、可靠性等仍是多媒体技术对网络通信技术提出的要求。

（2）流媒体多网络、通信技术的要求

我们知道，多媒体在网络上传输和共享是基于传统的TCP/IP协议对通过网络传送信息的控制方法中得到的。当我们通过TCP/IP协议下载文件时，服务器会按照一定的次序将文件分成若干个独立的数据包，然后依次发送出去。而客户端会将这些数据包重新组装起来，最终形成和原来完全一样的完整的文件。这样我们就可以将这个文件纳为己有并可以对它进行各种操作了。流技术和传统的传输方式不同，它不是将数据文件打包再解包，而是按照特定的顺序将文件发送出去，在接收端，可以一边接收一边播放。为了使播放更加稳定连贯，通常客户端会通过为接收数据开辟缓存区的方法来缓解网络拥塞问题。这种在网络中使用流式传输技术的媒体称为流媒体。

目前流媒体技术已经在很多领域，如多媒体新闻发布、在线直播、视频点播、远程教育等，得到了广泛的应用。但这种备受喜爱的传输方式对网络和通信技术提出了更多更高的要求，因为多媒体数据必须进行预处理（降低质量、采用高效的压缩算法等）才能适合流式传输，此外，流式传输需要缓存以及适当的传输协议。如采用HTTP传输控制信息，使用RTP/UDP传输实时声音数据。

5．多媒体（计算机）专用芯片技术

同非多媒体系统相比，由于多媒体元素的自身特点以及多媒体技术的复杂的实现方式，使得多媒体系统在硬件和软件组成方面都发生了一些改变。表1-3是多媒体工作站的体系结构。

表 1.3 多媒体工作站体系结构

操作系统软件驱动程序多媒体设备驱动支持

系统硬件添加的多媒体设备的外设

图1.8中斜体部分与非多媒体系统非常相似，是系统的基本组成部分。宋体字部分显示了支持多媒体应用软件所需的新的体系结构实体。

多媒体计算机技术发展到今天，一些多媒体设备，如声卡、音箱、大容量存储器、带有图形加速器的显卡等已成为计算机系统的基本配置。除了主机外，一个典型的MPC的配置主要为光盘驱动器、音频卡、视频卡、打印机、扫描仪、数码相机等。

图1.8 多媒体硬件系统的结构

在多媒体的硬件系统中，基于大规模集成电路（VLSI)的多媒体专用芯片技术，是多媒体硬件系统体系结构的关键技术。而实现图像许多特殊效果、图像生成、绘制等处理以及音频信号的处理等，也都需要较快的运算处理速度，因此，只有采用专用芯片，才能取得满意效果。

多媒体计算机的专用芯片可分为两类：一类是固定功能的芯片，另一类是可编程数字信号处理器DSP芯片。除专用处理器芯片外，多媒体系统还需要其他集成电路芯片支持，如数/模（D/A)和模/数（A/D)转换器、音频、视频芯片，彩色空间变换器及时钟信号产生器，等等。