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探索多媒体技术发展的新趋向

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电信网、互联网、广电网;固定网、移动网、无线接入网等各个层面的网络融合正在不断加快和走向深入,随着网络技术的IP化,内容的数字化与网络化,互联网和电信网、固定网和移动网的边界日趋模糊,行业、网络、应用、终端等各个层面的融合也已经取得突破性进展。融合的发展趋势给多媒体带来了前所未有的机遇,也对其商业模式提出了更加严峻的挑战。

20世纪80年代中后期开始,多媒体计算机技术成为人们关注的热点之一。多媒体技术是一种迅速发展的综合性电子信息技术,它给传统的计算机系统、音频和视频设备带来了方向性的变革,对大众传媒产生深远的影响。20世纪90年代以来,世界向着信息化社会发展的速度明显加快,而多媒体技术的应用在这一发展过程中发挥了极其重要的作用。

“上个世纪90年代的时候出现了会议电视网,后来逐步演进为现在的视频会议系统。目前,我国的视频会议系统利用率相当高,在世界范围内也是数一数二的。”毕老师向记者介绍到,政府机关、企业,已经有了专用的会议网络以及IP电话网,随着视频通信技术H.323标准协议的应用,图像的清晰度水平也越来越高。可视电话的发展要追溯到20世纪70年代左右,最先在日本发展起来,但是由于各个国家的想法都不太一致,比如涉及到隐私问题再加上技术方面的不统一,可视电话还不是发展的非常好。“随着先进的sip技术的发展,视频会话已经变得比较简单,再加上3G技术在中国的发展,统一融合的多媒体通信将成为发展的必然趋势。”

多媒体通信技术的现行标准

视频通信系统技术(图1):视频通信目前主要应用于会议电视、远程教学、远程医疗、家庭应用、企业应用等等。目前采用的视频通信技术主要是H.320、H.323和SIP三种。ITU-T于1990年7月通过的H.320是国际上第一个主要用于会议电视的协议标准。其中视频编码器用来压缩和解压缩视频信息,采用H.261的协议标准。H.320主要应用于政府、金融、大型企业等。ITU-T于1996、1997、2000、2001年分别推出H.323的V1~V4格式标准。H.323系统的基本组成单位为“域”,它有一个网闸(GK)、若干个网关(GW)、多点控制器(MCU)、多个终端(T)组成。网闸(GK)提供接入控制、带宽管理、呼叫路由等功能,它实际上是H.323系统的集中控制装置。多点控制器(MCU)用于对输入的多路会议电视信号进行切换。H.323利用分组交换的IP网络传送媒体信息。(图2)

作为下一代多媒体通信网络的IMS(IP多媒体核心网子系统)也选择了SIP做为会议控制协议,SIP是一个应用层的控制协议,用来创建、更改和终止多媒体通信,它只定义了通信的控制过程,它不是一个完整的多媒体通信框架,它需要SDP、RTP、RTCP、RTSP等协议完成信号传输,需要G.711、G.729、H.263、H.264等实现声音和图片信号的处理和压缩。SIP是视频通信进一步发展的组网方式,目前正在完善中。(图3)

视频压缩编码技术:1988年,CCITT通过H.261协议标准,它被称为视频压缩编码的里程碑,1991年、1994年ISO/IEC公布了MPEG-1、MPEG-2标准,1995年ITU-T推出了H.263标准,1999年ISO/IEC通过了MPEG-4标准,2003年ITU-T公布了H.264标准。即节省了带宽,又保证了质量不变,压缩比提高了一倍,由于H.264压缩比很高可用于高清视频通信。如高清720P的分辨率为1280*720,大部分厂家都采用最低网络带宽为1Mbit/s的H.264标准。

H.264/AVC是ISO/IEC和ITU-T两大国际标准化组织联合制定的新一代视频编码标准。。H.264视频编码技术以其独有的优势,受到业界几乎所有主流视频相关设备、产品厂商的支持。由于完全独立开发编解码器所需要的人力和物力都很大,许多公司和团体都采用直接修改移植开源代码的方式以求缩短开发周期。在目前可选的几种开源代码中,X264以其结构精简适于应用的特点,成为众多团体选择的对象。熟悉X264代码,以此为基础将其移植到DSP平台并进行优化,对构建高效的多媒体平台具有一定的实际意义。

毕老师说,目前多媒体通信技术的发展还存在着一些问题,如压缩编码技术还有待完善,因为压缩编码并不是简单的压缩还要保证它的数据不要被破坏。另外就是网络安全监控方面的问题,网络安全性比较差,需要加强有效的监控。在国外,美国正在研制新一代互联网,侧重点将会放在网络安全监控方面。

多媒体通信技术的应用现状

近几年来,多媒体技术的不断发展,多媒体在工作和生活中的应用愈加广泛,如视频会议、远程医疗、企业视频监控以及网络购物消费等等。然而不可否认的是,多媒体技术的引用还面临着很多问题。在多媒体通信领域,视频点播、IPTV等等都发展的不尽如人意。原因当然是多方面的,包括政策不明朗、安全性能监控不到位、收费的商业模式不清晰等等。

应用

“现在有多媒体呼叫中心,以前只是单一的语音信息传送,现在语音跟互联网联系起来,就可以通过互联网来开展多种服务如订票、订餐、旅游咨询以及交通引导等等。”毕老师说。

多媒体在远程教育方面也起着重要的作用,相关部门在全国偏远地区的100多个学校建立了远程教育网,这对偏僻地区孩子们的学习和教育无疑是大有帮助的。“5.12汶川大地震,给灾区孩子们的学习和生活带来了巨大灾难。为了让孩子们早日走出灾难的阴影,为了不辜负幸存下来的美好时光,为了让孩子们能受到更好的教育实现资源共享,对于远程教育网的建设国家政府就要投入更大的经历。”毕老师语重心长的告诉记者。

多媒体在视频监控领域也起到了重大作用,各个企业银行都建有专门的视频监控系统。但是它们都是相对独立的,随着社会发展的需要,建立惠及公众的基于城市安全考虑的视频监控网也将被提上日程。目前,国际电联正在研究新的标准。

在谈话中,记者获悉,随着多媒体通信的广泛应用如手机电视等,它将极大的改变人们的生活方式。在移动通信领域,3G技术不断成熟并逐渐商用,多媒体应用的发展也会再上新台阶。不过,虽然3G能实现各种多媒体通信,但是3G尚达不到高速率和高质量多媒体通信的需要。因为3G的带宽只有2兆,只能传送一般性的视频节目,而要保证视频的传送质量至少需要达到3.4兆以上,那么发展第四代移动通信技术也就变得十分必要了。第四代移动通信能提供无线多媒体通信服务包括语音、数据、影像等大量信息。目前4G仍处于研究的起步阶段,相关标准尚未出台。4G是远比3G更加复杂的通信体系,它的实现需要依托于很多新兴的关键技术:如MIMO(多输入多输出)、OFDM(正交频分复用)、软件无线电、智能天线和IPv6等技术。OFDM+MIMO等技术标准传输的码率能达到100多兆,能够大大的满足各种多媒体业务的需求。未来的移动多媒体广播将朝着高清晰度的方向发展,发展更具潜力的4G技术将变的刻不容缓。第四代移动通信系统能提供给我们更快速和更高质量的无线数据传输,4G下的多媒体通信必将给人们带来革新的体验。

问题

在多媒体通信领域,视频点播、IPTV等等都发展的不尽如人意。原因是多方面的,包括政策不明朗、监控不到位、收费的商业模式不清晰等等。对于网络信息安全的监控方面,国家相关部门应该采取一些更加明确的措施。“我个人认为,目前最好的商业运营模式是按流量来计费,不过它所牵涉到信息内容安全问题却还没有得到有效解决。多媒体要想进一步发展,除了提高话音的质量、数据的传输速率及其容量,更重要是要推动视频业务规范化的向前发展。”毕老师向记者介绍。

走向

谈及未来多媒体业务发展的新趋向时,毕老师说:“在多媒体技术发展成熟以后,可以开展多种公共服务。比如在城市开展立体三维导游业务如多媒体社区体验,像今天的天气怎么样啦,交通的运行状况如何,商品优惠情况的等等。”多媒体应用的市场前景是相当的大,因为它的传输数据比较大,因此消费者对它的需要还是蛮多的,如网上购物等等,问题是要保证它的信用系统,这就需要有关政府部门采取措施加大监控的力度。“多媒体技术的快速发展,还将会为个人提供全新的用户体验,如虚拟的旅游体验,旅行社可以将旅游线路以及虚拟的旅游情景通过多媒体技术的应用,传到消费者那里去,从而为客户提供一种“身临其境”般的感觉,赢得顾客的青睐;虚拟的动感影院体验,开展这种业务的公司可以先发一段视频给消费者,看看好不好玩,如果可以的话,就会吸引更多的客户。面向企业的多媒体体验也很多,如产品选购、产品的效果体验等等,这里就不一一赘述了。”

下一代通信网络技术的发展趋势:

随着网络技术不断发展,特别是宽带通信和压缩编码技术的发展,光纤电缆已经不能满足需要。为了推动多媒体通信继续向前发展,还必须开发下一代网络技术。现有的宽带通信网络,必须要解决各种不同宽带接入技术。还要解决固网与移动网络的融合技术。用户需求的升级和技术业务的创新,下一代网络技术的发展也面临着一定的挑战。在与记者的谈话中,毕老师几次提到了IMS和通播网这两个概念。

IMS

这就引入了IMS的概念,这是当前已经公认的以SIP为基础的下一代网络。现有的网络以DNS为基础,在安全性和商业性等方面还有很多不足之处。

传统网络架构的特点是垂直化,只要有一种业务出现,就会相应的会有一个对应网络,如电话业务需要PSTN网,数据业务需要有分组数据网,计算机业务有互联网、广播电视业务有广播电视网等等。不同业务需要不同的终端,不同的付费模式等等,随着业务种类的日益繁多,用户愈加感到不方便,这也给通信运营商带来了管理上的诸多不变,如网络的复杂化增加了运维费和网络投资费。

IMS采取水平化的结构,它有统一的业务应用平台,统一的用户数据率,统一的鉴权控制和计费方式,统一的基于SIP协议的会话控制方式,统一的核心传送网,这样不但简化了网络结构,令用户感到方便,也使运营商节省了更多成本。

通播网

互联网因其应用以DNS为基础,只能识别域名,不能识别用户,这样就会带来安全性和商业模式等方面的问题。通播网包括UNS协议、业务描述语言、组播和转播协议、以及超级IP协议等几部分。目前各个部分的基础工作已经完成,正在进一步编制相应的商用软件,不久就可以进入适用阶段。毕先生认为,通播网结构简单,成本低廉,对于下一代宽带网络(NGN)具有重大应用价值。相对而言,IMS的结构比较复杂,较多的网关可能会对网络性能带来一定影响。

多媒体业务的需求日益迫切,压缩技术和网络技术的进一步发展,网络多媒体技术将在下一个阶段大有可为。下一代网络是基于NGN的技术,它将数据、视频信息以及数据融合到一个平台之中。“融合统一是多媒体通信的发展趋势,功能各样的不同网络要融合到同一种网络当中,就是业界认识现在提出的“普社网络”以及“范在网络”,从而实现任何人在任何地点的即时通信。”■

链接:多媒体技术简介

媒体(Media)就是人与人之间实现信息交流的中介,简单地说,就是信息的载体,也称为媒介。多媒体就是多重媒体的意思,可以理解为直接作用于人感官的文字、图形图像、动画、声音和视频等各种媒体的统称目前,多媒体技术不是各种信息媒体的简单复合,它是一种把文本(Text)、图形(Graphics)、图像(Images)、动画(Animation)和声音(Sound)等形式的信息结合在一起,并通过计算机进行综合处理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技术。多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域,使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具,广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练,甚至家庭生活与娱乐等领域。