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關鍵詞:多媒體 多媒體通信 技術應用
1 引言
多媒體通信技術是當今世界科技領域中最有活力、發展最快的高新信息技術,已廣泛應用于社會的各個行業、各個領域,影響著人類的生活方式和生活質量。按通訊網來分,多媒體技術主要應用在電話網(包括固定和移動電話網)、廣電網、計算機網上。它時時刻刻都在影響著世界經濟的發展和科學技術進步的速度。多媒體通信綜合了多種媒體信息間的通信,它是通過現有的各種通訊網來傳輸、轉儲和接收多媒體信息的通信方式,幾乎覆蓋了信息技術領域的所有范疇,包括數據、音頻和視頻的綜合處理和應用技術,其關鍵技術是多媒體信息的高效傳輸和交互處理。
隨著現代科技的不斷進步和快速發展,未來世界的通信網絡必將覆蓋整個天上地下。天上眾多的衛星系統可為全球用戶提供寬帶接入服務;地面不僅可以實現光纖到戶,用戶還能夠擁有高速的多媒體移動通信業務。而這一體系將是一個有機的整體,且具有高度的統一性和平滑的連接性。
2 “三網合一”技術
隨著數字技術的大力發展和全面推廣,有線電視、電信和計算機等傳統行業的界限越來越模糊;相應的數字處理、數字壓縮技術以及光纖通信技術的發展,也為各種媒體信息的傳送提供了必要的帶寬;而TCP/IP協議的廣泛應用更是為不同網絡之間的互通提供了共同的語言。這一切都為“三網合一”創造了技術條件。
“三網合一”正是指將計算機網、電視網和電信網在傳輸、接收和處理等方面合而為一,并全面實現數字化。如此便可以使三大行業在技術上逐步趨向一致,在業務上相互交叉滲透,在網絡上互連互通,在經營上相互合作競爭,從而更好的、更全面的為人們提供個性化、多樣化的通信服務。
但“三網合一”并不是簡單的三網相加,為了很好的傳遞音頻、視頻和數據信息必須同時在傳輸、交換和接入等各層具備寬帶化,較好的QOS以及統一的信息表示方式才能構筑其賴以生存的技術前提。而目前此項技術并不是很成熟,所以在今后很長一段時間之內三網仍將并存。但數字化、綜合化、寬帶化已成為今后網絡建設的潮流,基于光纖的寬帶IP網代表著網絡發展的方向,隨著技術的發展和社會的進步,三網合一終將實現。
2.1 向IP融合
IP技術是未來數據網絡中的核心技術,是承載各種應用業務的平臺,而在IP網上實現多媒體通信更是世界各國的主要目標。因為公眾電話網(PSTN)無論怎樣發展,其資源利用率低、帶寬窄、線路質量不穩定等缺點都是無法改變的事實;有線電視網(CATV)則相對缺乏在通信領域運營的經驗,研究工作也相對比較滯后;只有數據網因為有了Internet網絡技術的成功開發而迅速進入到開放的、分布式的發展環境,并飛快地向前推進。
隨著這樣的趨勢繼續發展下去,人們更是期待著能夠在一個統一的網絡上開展各種業務,傳輸各種信息以保障高效率地利用網絡資源和更好地開展業務。因此三大網絡的融合是不可避免的,且這種融合不僅是業務上的融合,更是網絡上的融合。而IP就是能夠實現這種融合最好的統一的協議,所以無論未來的基礎網絡會采用什么樣的結構,寬帶多媒體業務都必將會統一到IP網上。
2.2 走向寬帶
有這樣一種說法,有了寬帶,就有了高速度,就有了多媒體的傳送。在通信領域中,只有擁有了充足的帶寬,才能夠快速傳輸音頻、視頻和數據等多種媒體信息。這就好像只有在夠寬夠平整的高速公路上才能夠整齊有序且快速地通行各種車輛一樣。因此,帶寬引起了各層次人們的關注,投資商紛紛追加投資,運營商大舉進攻,各企業家也躍躍欲試,而用戶和媒體更是望穿秋水、翹首以盼。在現有的N-ISDN上開展的多媒體通信業務已經基本完善,下一步的重點就是寬帶多媒體通信??焖侔l展的光通信技術為未來的寬帶多媒體應用描繪了美好的前景,光纖通信的速率每10年可增長100倍,而這種增長速度還可以持續10年左右。寬帶速率的持續增長更是為寬帶多媒體技術的發展奠定了堅實的基礎。
2.3 與移動技術結合
手機自問世以來,歷經了1G、2G、2.5G和3G的發展過程。其中第一代移動通信系統采用的是模擬技術,只能進行語音通話。第二代移動通信系統相對第一代增加了接收數據的功能,如接收電子郵件或網頁。即完成了模擬技術向數字技術的轉變,從而可以提供數字化的語音業務和低速的數據業務,但由于采用不同的制式(GPRS、CDMA等)導致用戶只能在同一制式覆蓋的范圍內進行漫游。第三代移動通信技術則定位于實時視頻,高速多媒體和移動Internet訪問業務,是將無線通信與國際互聯網等多媒體通信結合的新一代移動通信系統。它在投入運行初期便可實現共享式2M帶寬的數據業務,并在逐步提高中,從而為多媒體通信與移動通信的結合提供可能。
3G可以讓全球用戶通過手機實現從陸地至海洋到衛星的全球立體通信聯網,從而輕松實現“5W”,即任何漫游用戶在任何地方、任何時候與任何人進行通話或數據的傳送(寬帶非話音業務),并能提供等同于有線電話的話音質量和等同于計算機聯網的傳輸速度。因此,眾多專家均認為未來多媒體通信的主要特征就是可移動的多媒體通信業務,而利用先進的空中接口技術、核心包分組技術以及對頻譜的高效利用,是完全可以實現的。
2.4 與衛星技術結合
基于多媒體計算機技術的進步和廣大用戶的需求,建立多媒體大型網絡已經成為當務之急??墒乾F有的電話線由于頻寬較小,根本無法滿足多媒體系統的要求,且利用地面網絡來實現接入不僅需要巨大的投資,往往還難以實現全球每個角落的全覆蓋和滿足普遍接入的要求。
近年來,衛星系統在通信、廣播、導航定位、遙感遙測、地球資源、環境監測、軍事偵察、氣象服務等方面逐漸體現出其重要的價值。衛星技術已進入到數字化發展的階段,它可以直接對用戶提供高帶寬,輕易地將寬頻信號傳送給用戶而無需中間節點??上攵?將多媒體技術和衛星通信技術結合在一起,建立一套全球性或區域性的多媒體網絡是完全可能的。且由于投資代價要比在地面鋪設光纖低廉得多,因此市場前景是非常被看好的。
3 結語
隨著社會的發展、技術的進步、全球計算機擁有量的增加、多媒體通信網覆蓋面的不斷擴大,將會有更多的計算機用戶成為多媒體通信網的用戶。尤其是在未來的多媒體通信網上,當業務種類極大豐富、高速的用戶數據傳輸、安全的數據保密、骨干網交換能力極大提高之后,將會吸引越來越多的用戶。而這也正要求著多媒體通信技術向多種方向發展,多種結合以最好的方式滿足用戶的需求。
【關鍵詞】 多媒體技術 通信 應用
多媒體通信技術是當今社會乃至世界科技領域中占有重要地位的內容之一,其具有較高的活力,且發展速度較快,無時無刻不在影響著現代社會的變化和進步。多媒體通信技術綜合采用了多種類型的媒體信息間,屬于一種數據資料、音頻文件以及視頻文件等形式的綜合處理系統技術,其核心在于實現多媒體信息的高效傳輸和交互性處理的目的。通過本文對多媒體通信技術具體應用及其發展趨勢的研究和分析,從而為多媒體技術進一步發展創造良好的條件。
一、多媒體通信技術的相關內容
所謂多媒體通信技術,是多媒體技術和通信技術相結合的產物,集計算機交互性、多媒體復合性以及通信網絡的分布性等功能于一身,具備著廣播電視所存在的真實性價值,旨在為人們提供綜合性的服務平臺。多媒體通信技術在現今世界中占有十分重要的地位,促使人生活質量和生活方式的改變,時刻影響著現代科學技術的發展步伐,多媒體通信技術應用廣泛,涉及當今社會的各個領域、各個行業,對人們生活水平的提高具有十分重要的影響。
多媒體通信技術是一種多功能的綜合型技術,范圍廣泛,且應用領域較多,現今已成為社會中不可缺少的重要組成部分。多媒體通信技術的系統結構主要包括兩方面的內容:其一是人與機之間的目的實現,通過使用多個設備之間相互作用的特征,從而將信息資源以不同的表現形式進行綜合性的處理工作,并最終展現給人們;其二是機與機之間的目的實現,以網絡協議為基礎,將多媒體信息資源在通信網絡上實現處理和傳輸,進而實現最終的目的。多媒體通信技術的系統結構具備三個顯著特性:第一是集成性,也就是說多媒體通信技術許需要同時具備處理兩種或者兩種以上的文件編碼以及圖片編碼等媒體形式的功能,或者能夠展現兩種以及兩種以上的聲音、圖片以及音像等媒體信息的功能。第二是交互性,也就是說媒體通信的終端使用用戶可以針對通信的全過程逐漸掌握交互的全部控制能力,為此,需要為多媒體終端客戶提供多樣化的交互控制形式。第三是同步性,就是將圖片、聲音、文字以及文本等媒體形式得以在同一時間實現工作的功能和價值,另外,還可以最終將所涉及的媒體信息以同步的方法將其組合在一起,從而構成一個比較完整的信息渠道,將其全面地展現在客戶面前。多媒體通信技術系統結構所具備的三個特性,都對媒體通信技術具有十分重要的影響,三個特性缺一不可。如果缺少了其中一個,那么多媒體通信技術也就不能形成完整的體系,自然也就不能稱之為多媒體通信技術。三個特性中最為重要的就是交互性,在整個多媒體通信技術系統中時刻扮演著管理者的角色,以用戶自身需求為基礎,為其提供獲取信息的有效渠道,以便進一步加強信息的注意力和理解力。另外,交互性也是多媒體通信技術的顯著標志之一,是實現多媒體通信技術形成和發展的關鍵。
二、多媒體通信技術的具體應用
現今社會的多媒體技術已經廣泛應用于各行各業之中,同時對人們的生活和工作產生十分重要的影響。以通訊網絡為基礎進行劃分,多媒體技術主要應用于電話網、廣電網以及計算機網絡等等方面。以電話網為核心的通訊網絡,其自身終端到話局之間存在的物理介質主要采用雙絞線為其制作材料,其特點在于以語言通信為主要特征,進而實現設計的目的。所以,以這種網絡狀態為基礎實現多媒體業務存在較大的技術難度,由此產生了可視電話這一優秀成果。可視電話完全在PSTN上進行設計,而無需依靠任何設備實現多媒體通信的目的,進而達到了與交流者彼此看見和聽見的效果,有助于促進交流者之間在情感上的交流。
隨著社會的不斷進步和發展,有線電視得到了飛速進步,廣電網自身具備較高的覆蓋使用范圍,其傳輸的信道帶比較寬,布線變得更為方便、快捷,為此可通過廣電網可實現多媒體的通信業務??刹捎眠m當的壓縮方法和傳輸體系,通過有線電視網絡這一渠道實現多媒體的通信技術。比如可以利用視頻點播VOD或者電視購物等已經存在的有線電視達到預期的多媒體通信目標。另外,大多數地區的廣電網絡已經實現了公用數據信息的服務系統、數據以及話音通信系統,且通過富裕頻來予以實現。與現今社會使用單純的電視信號幀的逆程掃描相比,具備更大的優勢和價值,無論是在信息量方面,還是在收視效果方面,都可以產生更為良好的效果。
計算機網絡是近幾年來發展較為迅速的技術之一,其主要就是以電話網或者其他介質為基礎物理介質實現的,將計算機作為交流性的終端網絡而構成的一種新興網絡形式。計算機網絡可以突破時間和空間的限制和影響,將地理位置較為分散的且獨立存在的幾臺計算機連接起來,并以某種協議為基礎實現資源共享的功能和目的,屬于一種有效的多媒體網絡通信系統。計算機網絡主要分為局域網、城域網以及廣域網、國際互連網四種形式,現今社會Internet的使用范圍極為廣泛,主要存在普通電話,就可以使用Internet網絡,其主要使用了TCP/IP協議,屬于一種開放性互連結構的標準協議模式。比如現今社會中的IP電話、計算機可視電話以及遠程監控設備等先進技術都成為不可忽視的重要研究成果,民營航空公司、鐵路運輸公司、交通公司以及銀行、國家企事業單位等組織都更加深入地使用計算機網絡,其普及程度不斷提高,其中也包括多媒體通信技術的現實性應用?,F今所使用的多媒體會議視頻系統、安全監控系統以及銀行工作中的票據交換系統等多媒體通信應用系統,都是極為普遍且廣泛的多媒體通信技術,已經滲透于各個領域的工作程序之中,占有不可忽視的重要地位。
三、多媒體通信技術未來的發展趨勢
為滿足廣大用戶的需求,以多媒體計算機為基礎建立的多媒體通信網絡大型系統已經成為不可忽視的一項重要內容。實現多媒體通信大型網絡系統可解決現今電話線存在的缺陷和問題,通過地面上的網絡系統來實現接入工作,這項工程的實現需要大量的資金投入,且無法將全球的各角落包含其中,難以實現普遍接入的實際需要。
近幾年來,我國這方面的研究成果取得了重要的突破,其中包括衛星系統針對通信、導航、定位、廣播、遙感、監測、地球資源以及氣象服務等方面所展現的巨大價值,衛星技術已經邁向了數字化的發展時期,可以為用戶直接提供高寬帶的服務,并將寬帶頻的信號輕松地傳輸給每一個用戶,而不需要中間節點。所以,實現衛星通信技術與多媒體技術的有效結合,有助于實現多媒體通信技術的順利發展,可以為用戶構建一個區域性的或者全球性的多媒體通信網絡,實現多媒體通信技術的長期有效。多媒體通信技術未來的發展趨勢應當集中表現在多媒體移動通信的發展。
3.1多媒體移動通信應當實現三網合一,保證三網得以協調發展
在當今社會的發展環境下,為應對全球信息化的發展環境以及經濟利益的沖突,有效避免彼此之間的競爭,進一步緩解矛盾,三大網絡應當實現融合發展,三者也正在根據自身的傳統業務進行劃分,并朝著融合的方向進步。三大網絡實現融合的趨勢具體表現在:彼此保護著各自的現有網絡資源投資,并在主營當前業務的基礎上逐步形成寬帶化、個性化以及智能化、全能化的統一性網絡資源數據平臺。實現三網合一,可以促使三大網絡之間同時得到提升,進而強化我國的網絡實力,實現我國多媒體通信技術技術的良好發展。
3.2多媒體移動通信技術有利于促進通信領域的飛速發展
多媒體移動通信技術的形成和發展,對通信領域水平的整體提高是有利的,不僅改變了傳統通信行業面臨的局勢和環境,同時也逐步提高了通信行業在發展過程中的質量和水平,促使通信領域技術水平的提升,讓通信行業朝著更加智能化、高效化、高水平化的方向進步??上攵?,多媒體移動通信技術對通信領域的發展具有至關重要的推動性作用,保證多媒體移動技術和通信領域的協調發展是十分重要的研究內容。
3.3多媒體移動通信技術與網絡技術實現二者有機結合,進而保證技術的提高
多媒體移動通信技術自身具備著強大的優勢和價值,可以促使傳統化的通信技術發生適當的改變,深化通信領域的發展形式,同時也可以實現與網絡技術二者的有機融合,憑借網絡技術的特點和優勢,從而達到提高自身技術水平的目的。從當前具體情況來看,多媒體移動通信技術將會與網絡技術實現融合,并以此為基礎保證二者的深度整合,從而實現多媒體通信技術的全面升級,滿足現今社會對技術水平的需求,未來的多媒體通信技術將會成為最具代表性的技術之一。
結語:綜上所述,多媒體通信技術的發展是當今社會必須研究的話題之一,已成為不可忽視的重要研究內容。多媒體通信技術不僅是時代進步的象征,同時也可促進其他領域的發展,對社會的進步產生了十分重要的影響。總結多媒體通信技術在當今社會中的具體應用,及時掌握多媒體通信技術的發展趨勢,有助于提高多媒體通信技術的理解和認知,進而采取適當的先進技術,為多媒體通信技術的進一步發展提供保障。多媒體通信技術是現今社會發展的重要產物,必須充分發揚多媒體通信技術的優勢和價值,為人們的生活和工作創造更為良好的環境。
參 考 文 獻
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【 關鍵詞 】 多媒體通信;關鍵技術;應用
1 引言
隨著科學技術的飛躍發展和社會需求的日益增長,圖像、視頻等多媒體數據已逐漸成為信息處理領域中主要的信息媒體形式。多媒體通信技術是多媒體、通信、計算機和網絡等相互滲透和發展的產物,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、視頻和數據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系、相互協調的。
2.2 多媒體通信的特征
多媒體通信技術的發展打破了傳統通信的單一媒體、單一電信業務的通信系統格局,反映了通信向高層次發展的一種趨勢。多媒體通信技術是一種涉及多媒體技術、計算機技術、通信技術等多個領域的綜合技術。多媒體通信系統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、視頻在內的多格式的、大量內容數據信息,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中人與系統之間的相互控制能力。在多媒體通信系統中,交互性有兩個方面的內容。一是人機交互界面,也就是系統的終端向用戶提供的操作界面;二是用戶終端與系統之間的應用層通信協議。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的一個主要特征,也是區別多媒體通信系統與非多媒體通信系統的一個主要準則。
(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中最主要的特征之一, 也是在多媒體通信系統中最為困難的技術問題之一。如要呈現一個包含圖像、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據庫中提取出來,并將這些圖像、聲音、文字等信息同步起來,構成一個整體的信息呈現在用戶面前。信息的同步與否,決定了系統是多媒體系統還是非多媒體系統。
3 多媒體通信的主要關鍵技術
3.1 壓縮編碼技術
數據壓縮技術是多媒體通信技術的核心問題之一,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發表,已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 是聯合圖像專家組的英文縮寫。其中“聯合”意指CCITT和ISO 聯合組成的一個圖像專家小組。他們開發研制出連續色調、多級灰度、靜止圖像的數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。該標準采用幀內壓縮和幀間壓縮技術,可使用硬件或者軟件來執行。H.263是在H.261的基礎上開發的電視圖像編碼標準,用于低位速率通信的電視圖像編碼,目標是改善在調制解調器上傳輸的圖像質量,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)或者稱為源輸入格式(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據傳輸率的CD-ROM和網絡而開發的。
MPEG-Ⅱ標準是一個直接與數字電視廣播有關的高質量圖像和聲音編碼標準,主要適用于數字存儲媒體、數字電視、視頻點播和數字視頻廣播系統。
MPEG-Ⅳ是基于內容的壓縮編碼方法,突破了MPEG-Ⅰ和MPEG-Ⅱ以矩形/方形塊處理圖像的方法。MPEG-Ⅳ具有高效壓縮、基于內容交互(操作、編輯、訪問等)以及基于內容分級擴展等特點,具有基于內容方式表示的視頻數據。
MPEG-Ⅶ的正式名稱為“多媒體內容描述接口”,它為各種類型的多媒體信息規定一種標準化的描述,這種描述與多媒體信息的內容一起支持用戶對其感興趣的各種“資料”進行快速、有效的檢索。
3.2 同步技術
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部存在的時態關系,組織多種媒體序列以實現某種特定的表現任務。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
多路復用同步技術是將多個媒體流的數據復用到一個數據流或一個報文中,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
發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,接收方緩存數據直到所有信道中的“同步標記”都達到時,才將已同步化的數據提交給用戶。該技術的主要特點是其簡單性, 以及能與現有協議體系良好地兼容,但它不適合媒體流來源于不同結點的情況。
3.2.3同步信道同步技術
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的。該技術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;不改變數據流,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據遲到。在數據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
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據單元都達到一樣的端端延遲這一間接的方法而完成的。數據分組在發送端打上時間戳,接收方在從發送時計起的一個固定延遲后,才將數據分組提交給用戶。時間戳同步技術的最大特點是接收方基于時間戳實現媒體間同步,同步信息(即時間戳)裝入數據分組中一起傳輸,不要附加信道,不需另外的同步信息,不改變數據流。
3.3 終端技術
終端設備是組成通信網的要素之一,它的功能與業務類型有密切的關系,也與通信網的性能直接相關。多媒體通信終端是掛在多媒體網絡上的一個個支點,是各種媒體信息交流的出發點和歸宿點。
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, 并按要求的表現形式呈現給用戶。
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:其功能體現了多媒體終端所具有的再編輯功能。
執行部分:完成對系統的接口。它主要由網絡和各種接口組成。
3.4 多媒體數據庫
由于多媒體信息的特點,多媒體數據庫具有下列區別于傳統數據庫的特點:占用存貯空間大,數據源廣泛;大量的非格式化數據信息,即多媒體信息,種類多,結構復雜;由于大多數多媒體應用都主要基于通信技術,因此數據庫系統必須是完全分布式的。
4 多媒體通信的應用
多媒體通信技術已廣泛應用于社會的各個行業、各個領域,如視頻會議系統、現代遠程教育、遠程醫療、視頻點播系統等,深深地影響著人類的生活方式和生活質量。
視頻會議系統是通過視、音頻壓縮和多媒體通信技術實現,支持人們遠距離進行實時信息交流與共享,開展協同工作的應用系統。視頻會議通過傳送協作成員的視、音頻信息,方便了協作成員之間真實、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。視頻會議系統經歷了幾個發展階段, 網絡介質從PSTN、ISDN、ATM、LAN 發展到因特網。ITU- T了一系列的視頻會議標準, 主要有H.320、H.323、H.324、H.310。
現代遠程教育是隨著現代信息技術發展而產生的一種新型的開放式教育網絡,它借助先進的通訊技術傳遞信息,可以實現不同地點實時地、交互地或者有選擇地進行學習。利用Web 強有力的交互性,創建一種交互式的學習環境。
遠程醫療是利用遠程通信技術、計算機多媒體技術及信息技術來傳輸醫學信息以進行診斷、治療和教育的一門應用學科,這里所描述的醫學信息包括醫學圖像、實時的音頻和視頻、患者的病歷、醫學設備輸出的數據等。
視頻點播系統(VOD)是計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術、電視技術和數據壓縮技術等多學科、多領域融合交叉的產物,是可對視頻節目內容進行自由選擇的交互式電視點播系統。VOD技術在社會各領域(如服務、教育、金融等)的應用十分廣泛,顯示出了強大的生命力。
5 結束語
多媒體通信是多媒體技術與通信技術的有機結合,它將計算機的交互性和通信的分布性完美地結合在一起,向人們提供全新的信息服務。
參考文獻
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項目基金:
中央高?;究蒲袠I務費專項基金項目(LGQN201304)。
一、設計原則
(一)先進性和成熟性
信息技術尤其是軟件技術發展迅速,新理念、新體系、新技術迭相推出,這造成了新的、先進的技術與成熟的技術之間的矛盾。而大規模、全局性的應用系統,其功能和性能要求具有綜合性。因此,在設計理念、技術體系、產品選用等方面要求先進性和成熟性的統一,以滿足系統在很長的生命周期內持續的可維護和可擴展。
(二)開放性和標準性
系統將建立統一的先進的平臺標準,符合國家關于電子政務及信息化建設的有關標準,并將與現有的一些單位局域網絡系統平臺兼容,使這些系統能夠方便的接入到本系統中。
系統建成后,其他系統可以經過一定的改造接入到本系統的平臺上,從而使外事門戶平臺成為一個開放的平臺。
(三)實效性和共享性
系統將建立直觀易用的信息采集平臺和設定權限的信息平臺。確保全校多媒體教室資源庫的實效性和共享性。
(四)安全性
安全是系統正常運行的保證,所以要充分重視系統的安全,包括整個網絡環境、基礎工作平臺、應用系統和數據信息的綜合安全體系。
(五)可操作性和易用性
系統建設將結合實際需求,以可操作性為重點,避免追求大而全。并且保證系統的易用性,使各類用戶(領導查詢,普通工作人員,學生助理,普通公眾)都能方便的使用本系統。
二、網絡系統拓撲結構
為使多媒體教室設備管理系統具有良好的管理性、擴展性、以及優良的性能,建議采用分層的體系結構:附之以VLAN、三層交換、MPLS、VPN及ACL技術,提高網絡的整體安全性。
分層設計的思路使得網絡具有層次化、網絡結構清晰,便于進行網絡的實施與部署,在網絡糾錯上可以迅速將網絡故障范圍最小化,便于管理。而且由于廣播得以良好控制,也便于網絡擴充。
各辦公計算機通過接入校園網實現與高校網絡中心的互聯互通。
接入層: 基于校園網各個終端計算機。接入設備由華為MSR 50-60多業務開放路由器配置E1接口模塊實現。
核心層:位于高校網絡中心,由核心路由器NE16 155M CPOS接口統一匯聚各個辦公計算機網絡的接入,然后接入核心交換機,實現集中的數據交換、訪問。
三、網站技術架構
應用支撐平臺采用三(多)層技術體系架構,分別為:用戶界面層、業務邏輯層、數據存儲層。
用戶界面層:通過用戶權限和信息權限過濾后,統一用戶界面顯示,接收用戶界面操作和查詢請求,將業務邏輯處理后的數據生成用戶界面。
業務邏輯層:負責按照用戶界面層提交的請求,并按照業務邏輯提取、過濾和處理數據,并將處理完的數據包返回給用戶界面層,進行顯示。整個系統會有很多的應用子系統,用戶通過SERVLET調用應用子系統的功能。
數據存儲層:負責系統數據和信息的存儲、檢索、優化、自我故障診斷/恢復,以及業務數據。
采用三層應用體系架構的優勢在于:
1.保證系統的安全性:中間層(業務邏輯層)隔離了客戶(用戶界面層)直接對數據庫系統的訪問,保護了數據庫系統和數據的安全。
2.提高系統的穩定性:三層分布式體系保證了網站系統更可靠的穩定性,滿足7*24小時全天候服務:業務邏輯層緩沖了用戶與數據庫系統的實際連接,使數據庫系統的實際連接數量遠小于應用數量。
3.系統易于維護:由于業務邏輯在中間服務器上,并且采用構件化方式設計,當業務規則變化后,用戶界面層不做任何改動,就能立即適應。
4.快速響應:通過負載均衡以及業務邏輯層緩存數據能力,可以提高對客戶端的響應速度。
四、網站開發環境
(一)系統開發所涉及的語言
1.開發語言:c#
簡介:C# (C sharp) 是微軟對這一問題的解決方案。C#是一種最新的、面向對象的編程語言。它使得程序員可以快速地編寫各種基于Microsoft .NET平臺的應用程序,Microsoft .NET提供了一系列的工具和服務來最大程度地開發利用計算與通訊領域。
正是由于C#面向對象的卓越設計,使它成為構建各類組件的理想之選——無論是高級的商業對象還是系統級的應用程序。使用簡單的C#語言結構,這些組件可以方便的轉化為XML 網絡服務,從而使它們可以由任何語言在任何操作系統上通過Internet進行調用。
最重要的是,C#使得C++程序員可以高效的開發程序,而絕不損失C/C++原有的強大的功能。因為這種繼承關系,C#與C/C++具有極大的相似性,熟悉類似語言的開發者可以很快的轉向C#。
2.javascript簡介
JavaScript語言的前身叫作Livescript。自從Sun公司推出著名的Java語言之后,Netscape公司引進了Sun公司有關Java的程序概念,將自己原有的Livescript 重新進行設計,并改名為JavaScript。
JavaScript是一種基于對象和事件驅動并具有安全性能的腳本語言,有了JavaScript,可使網頁變得生動。使用它的目的是與HTML超文本標識語言、Java 腳本語言一起實現在一個網頁中鏈接多個對象,與網絡客戶交互作用,從而可以開發客戶端的應用程序。它是通過嵌入或調入在標準的HTML語言中實現的。
JavaScript具有很多優點:
簡單性。JavaScript是一種腳本編寫語言,它采用小程序段的方式實現編程,像其它腳本語言一樣,JavaScript同樣已是一種解釋性語言,它提供了一個簡易的開發過程。它的基本結構形式與C、C++、VB、Delphi十分類似。但它不像這些語言一樣,需要先編譯,而是在程序運行過程中被逐行地解釋。它與HTML標識結合在一起,從而方便用戶的使用操作。
動態性。JavaScript是動態的,它可以直接對用戶或客戶輸入做出響應,無須經過Web服務程序。它對用戶的反映響應,是采用以事件驅動的方式進行的。所謂事件驅動,就是指在主頁中執行了某種操作所產生的動作,就稱為“事件”。比如按下鼠標、移動窗口、選擇菜單等都可以視為事件。當事件發生后,可能會引起相應的事件響應。
跨平臺性。JavaScript是依賴于瀏覽器本身,與操作環境無關,只要能運行瀏覽器的計算機,并支持JavaScript的瀏覽器就可以正確執行。
節省CGI的交互時間。隨著WWW的迅速發展有許WWW服務器提供的服務要與瀏覽者進行交流,確瀏覽的身份、需服務的內等等,這項工作通常由CGI/PERL編寫相應的接口程序與用戶進行交互來完成。很顯然,通過網絡與用戶的交互過程一方面增大了網絡的通信量,另一方面影響了服務器的服務性能。服務器為一個用戶運行一個CGI時,需要一個進程為它服務,它要占用服務器的資源(如CPU服務、內存耗費等),如果用戶填表出現錯誤,交互服務占用的時間就會相應增加。被訪問的熱點主機與用戶交互越多,服務器的性能影響就越大。
(二)數據庫
采用安全性更為保障的Sqlserver2005:
Sqlsever2005簡介:當今組織機構面臨著多項前所未有的數據技術挑戰:在整個系統范圍內實現數據與系統的高度分布;為內部工作人員、目標客戶與合作伙伴提供針對相關數據的持續訪問調用能力;以切實有效的信息資料武裝信息工作者,促進科學決策;在不必犧牲應用程序可用性、安全性或可靠性的前提下控制成本費用水平。
新一版SQL Server的設計目標正是幫助企業單位應對上述挑戰。作為Microsoft公司的下一代數據管理與分析軟件,SQL Server 2005有助于簡化企業數據與分析應用的創建、部署和管理,并在解決方案伸縮性、可用性和安全性方面實現重大改進。
基于SQL Server 2000技術優勢構建的SQL Server 2005將提供集成化信息管理解決方案,可幫助任何規模的組織機構:
創建并部署更具伸縮性、可靠性和安全性的企業級應用。
降低數據庫應用創建、部署與管理的復雜程度,進而實現IT效率最大化。
憑借可供創建更具安全保障之數據庫應用的豐富、靈活、現代化開發環境增強開發人員工作效能。
跨越多種平臺、應用和設備實現數據共享,進而簡化內部系統與外部系統連接。
實現功能強勁的集成化商務智能解決方案,從而在整個企業范圍內推進科學決策,提高工作效率。
在不必犧牲性能表現、可用性或伸縮性的前提下控制成本費用水平。
(三)系統頁面技術
系統整體界面采用當前流行的Ajax技術,將大量的應用DIV+CSS+Javascript,結合XML進行界面制作,按照w3c標準來搭建系統的界面。
Ajax簡介:術語Ajax用來描述一組技術,它使瀏覽器可以為用戶提供更為自然的瀏覽體驗。在Ajax之前,Web站點強制用戶進入提交/等待/重新顯示范例,用戶的動作總是與服務器的“思考時間”同步。Ajax提供與服務器異步通信的能力,從而使用戶從請求/響應的循環中解脫出來。借助于Ajax,可以在用戶單擊按鈕時,使用JavaScript和DHTML立即更新UI,并向服務器發出異步請求,以執行更新或查詢數據庫。當請求返回時,就可以使用JavaScript和CSS來相應地更新UI,而不是刷新整個頁面。最重要的是,用戶甚至不知道瀏覽器正在與服務器通信:Web站點看起來是即時響應的。
雖然Ajax所需的基礎架構已經出現了一段時間,但直到最近異步請求的真正威力才得到利用。能夠擁有一個響應極其靈敏的Web站點確實激動人心,因為它最終允許開發人員和設計人員使用標準的HTML/CSS/JavaScript堆棧創建“桌面風格的(Desktop-like)”可用性。
按以上技術體系實行工程完成后,將有效的提高多媒體技術信息化的的管理能力,優化工作流程,使管理水平大幅提升;切實提高服務于教學的質和量,提高部門工作競爭能力,從而產生良好的教學效果和社會效益。
參考文獻
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關鍵詞:構件技術;多媒體;短信系統
中圖分類號:TN929.9文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 13-0000-02
The Design and Implementation of MMS System based on Component Technology
Lan Weiwen
(Caijiaguan Campus of Guizhou University,Guiyang550001,China)
Abstract:The component-based software development,multiplexing technique can decompose the complexity of the problem,reduce development,support parallel and distributed development,and improve the system of quality and maintainability,and can reuse previous work achievements and experience accumulation for the future development of reusable the software component.Based on the smart phones MMS client software system as the research object,proposed MMS design solutions based on component technology.
Keywords:Component technology;Multimedia;Messaging system
MMS是Multimedia Messaging Service的縮寫,中文譯為多媒體信息服務,也稱“多媒體短信”或“彩信”。是按照3GPP(Third Generation Partnership Project,第三代移動通信標準化的伙伴項目)的標準(3GPP TS 23.140)和WAP(Wireless Application Protocol,無線應用協議)論壇有關多媒體信息的標準(WAP-206和WAP-209)開發的業務。
MMS在WAP協議上運行,因此它對傳輸格式并沒有嚴格的限制,既支持CSD格式(Circuit-Switched Data,電路交換數據格式),也支持通用分組無線服務GPRS(General Packet Radio Service,通用分組無線業務)格式。其工作原理為利用高速傳輸技術EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)和GPRS的支持,以WAP為載體傳送視頻、圖片、聲音和文字,實現即時的手機端到端、手機終端到互聯網或互聯網到手機終端的多媒體信息傳送。
一、MMS系統的網絡結構
MMS的一個關鍵特征就是它能夠和其他的消息系統進行互操作,比如和SMS的互連、和EMAIL服務器的互連,甚至包括如傳真、語音郵件等消息系統等。MMS終端(客戶端)以及實際網絡環境組成如圖1所示:
1.MMS Client:多媒體短信客戶端,是用戶的終端設備上的一個應用,它和用戶進行交互,即本文開發的系統;
2.MMS Proxy-Relay:多媒體短信分發,MMS客戶端就是與其進行通信,同時,它還負責與其他的消息系統進行通信,并且負責訪問MMS服務器,有時MMS Proxy-Relay與MMS Server合而為一;
3.MMS Server:提供多媒體短信實體的存儲功能;
4.Email Server:電子郵件服務器;
5.Legacy Wireless Messaging System:目前存在的各種無線消息系統,例如SMS、傳真等等。
二、MMS運行平臺及功能需求
(一)MMS運行平臺
MMS智能手機客戶端軟件系統需要智能手機平臺為其提供GSM/GPRS硬件、SMS網絡接口支持,文件、內存管理支持,多線程的支持,以及消息機制,圖形界面、基本控件的支持和實時性的保證。
本文設計的MMS系統使用的智能手機平臺采用mLinux作為系統核心,mFone作為應用平臺。該系統為MMS提供了所有必需的軟硬件支持。該平臺按照層次的結構設計,各層相對獨立,通過對外接口進行層間通信,這樣可在產品開發中按各層的功能和接口并行開發,然后將各個子系統組裝集成,進行系統測試和驗收,從而縮短產品開發周期。整個平臺由HardWare、mLinux OS、mGUI及應用部分組成。在設計上采用分層結構,明確各層的功能及接口,盡量降低各模塊直接的依賴性,以便于系統整體或者部分的升級。
(二)MMS功能需求
MMS客戶端軟件系統需要實現如下功能:
1.編輯MM:創建新的MMS信息,對MMS信息的任意部分進行修改,增加或刪除背景音樂,增加或刪除幀,修改所有幀,增加或刪除文本,改變文本內容,增加或刪除圖片;
2.發送MM:發送MMS到手機或者郵件地址,具備發送、轉發、回復功能;
3.接收MM:將儲存在MMSC上的MMS信息接收到移動終端;
4.查看MM:預覽、播放MMS信息,支持SMIL的多幀顯示;
5.管理MM:劃分收件箱、發送箱、未發箱、草稿箱、收藏箱的方式管理在移動終端上的所有MMS信息;對新彩信通知、下載未讀、已讀、已發、未發信息進行標記,對所有的信息進行刪除和編輯操作。
三、基于構件技術的MMS系統設計
(一)體系結構設計
設計MMS的體系結構時,采用基于構件技術的設計,對MMS進行功能模塊的提取、劃分。在劃分功能模塊,設計構件時,并不是將功能分得越細越好,大粒度、完整的功能構件更有機會得到復用。MMS與WAP網關的網絡交互需要MMS編解碼功能的支持,因此,綜合考慮后,將MMS的編解碼、SMIL文件的解析以及與WAP網關的網絡交互功能放在一個功能構件MMS核心庫libmms.so中實現。系統采用層次的體系結構:上層通過下層對外提供的接口,直接調用下層的服務;下層通過上層注冊的回調函數向上層傳遞消息;libmms.so的解碼模塊將彩信解碼后,將圖片、音頻、文本保存到彩信應用的一個臨時文件夾下,MMS中的顯示模塊直接到該臨時文件夾下獲取當前彩信的圖片、音頻、文本,并根據解碼獲得的SMIL文件中的彩信播放控制內容播放彩信。
(二)基于構件技術的MMS系統詳細設計
1.MMS核心庫總體設計。MMS核心庫設計時也按照功能對其進行了模塊的劃分,MMS核心庫的總體設計如下圖3所示:
其中,MMS Editor模塊負責彩信的編輯,提供接口供彩信應用調用實現MM中幀的添加、刪除,幀中內容(圖片、音頻、文本)的添加、刪除及相關播放控制信息(播放時間,圖片、文本顯示位置)的設置,彩信的主題、收件人、日期等的設置;SMIL Composer模塊在彩信編輯完后,完成彩信播放控制信息的編碼工作:將彩信的播放控制信息按SMIL語法編碼到一個smil格式文件中;最后,MMS Composer模塊完成彩信的編碼:將編輯的多媒體消息按彩信相關協議編碼到一個MMS PDU中,相比構件間的關系,MMS核心庫中的各模塊除了提供對外的接口供其它模塊調用外,各模塊間還共享數據結構的定義、能夠對其他模塊中結構體的成員變量值直接進行讀取和設置,以提高核心庫的效率。
2.文件管理的構件化設計。File Manager用于管理消息,分為收件箱、已發箱、未發箱、草稿箱、收藏箱,分別用來保存接收的消息,發送成功的消息,發送失敗的消息,草稿消息,個人收藏消息。實現對MMS、SMS、EMAIL消息的統一管理。該模塊定義了管理器manager,manager里面包含文件夾folder,folder里面包含文件message。
3.圖片顯示的構件化設計。Picture Viewer構件實現對bmp、gif、jpeg、png格式圖片文件的顯示。該構件主要的對外接口設計如下:
CMS_S32 InitPicViewerPlugin();
功能:PicViewer的初始化;
4.PUSH消息處理的構件化設計。MMS的新彩信通知、送達報告和閱讀報告是以PUSH消息的形式到達手機的,PUSH消息由MCS統一處理。MCS與MMS相關的功能包括:MMS通知處理、彩信通知讀取、彩信刪除、彩信狀態修改,通知用戶彩信送達,通知用戶彩信已閱讀。MCS彩信模塊(負責彩信相關PUSH消息的處理的模塊)負責提取短信方式的新彩信通知。彩信應用將讀取這些通知,并供用戶下載、閱讀。在此過程中,MCS彩信模塊負責彩信狀態的維護,具體包括彩信存儲狀態的維護和彩信狀態的維護。
參考文獻:
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關鍵詞 多媒體技術,地理信息系統,空間數據,屬性數據,區域分析,數據模型
現今由于多媒體技術的迅速崛起和高速發展,越來越多的應用軟件都大量使用了多媒體技術.如果將多媒體技術應用于地理信息系統(geographic information system,簡稱GIS)軟件中,勢必大大增強GIS信息的表現能力,擴大GIS的應用領域.那么怎樣將多媒體技術應用于GIS軟件中呢我們認為應從兩方面來設計科技論文:其一是怎樣將多媒體數據溶于GIS數據庫中,并保證提供GIS軟件的雙向檢索及各種分析功能;其二是在應用過程中,怎樣實現多媒體的播放功能.以下就這兩個內容及其應用前景談談我們的看法.
1 多媒體數據的有效管理
通常,應用軟件中的多媒體數據有兩種生成方式:一種是媒體播放之前,將其數字化到數據庫當中,播放時從數據庫中取數據;另一種是播放時,邊生成邊播放.而GIS軟件中的數據庫又分為空間數據庫和屬性數據庫,即我們可根據媒體數據的特性或應用軟件的要求將多媒體數據分別溶于空間數據庫和屬性數據庫中.
1.1 GIS數據庫中多媒體數據的管理
1.1.1 GIS空間數據庫中多媒體數據的管理 目前,多數GIS應用軟件所能描述的空間目標都是靜態的,實際上,很多GIS所要表達和研究的空間目標都不會是一成不變的,因此,GIS研究者已廣泛關注能對時空過程和時空目標進行描述和分析的時態GIS(temporal GIS).時態GIS的組織核心是時空數據庫,即設計一個合理的時空數據模型是建立時態GIS的關鍵所在.雖然目前還沒有較成熟的能支持時態GIS產品的時空數據模型,一但時空數據模型的研究有所突破,不僅能解決時態GIS的應用問題,還將解決空間數據庫中動畫數據的管理問題,即可通過使用動畫技術來實現在屏幕上動態播放時空過程.如動態顯示衛星云圖的變化情況、地殼變動情況、森林沙化和城市化情況以及海岸或河灘的侵蝕或淤積變化情況等.
有關時空數據模型,張祖勛[1]提出使用分級索引方法來對基本修正法進行改進.這種方法就是不存貯研究區域中每個狀態的全部信息,而只存貯某個時間的數據狀態(稱為基態)以及相對于基態或鄰近狀態的變化量.在此基礎上,建立分級索引,以便能快速找到所需的時空過程的數據.
要使用這種建索引的基本修正法,需要考慮兩個問題,一個是如何建立索引;另一個是如何設計用來描述兩個狀態變化量的差文件.
關于建索引的問題,筆者認為:基態,亦a,b,c,d分別表示時態GIS的4個時期;T.時間軸;t0,t1,…,tn分別表示 時態在GIS某個時期的n+1個時態,其中tn為基態,即“現在”時態 一次數據狀態——“現在”時態總是變化的,每產生一個新的現在時態,就應生成一個現在時態與前一次時態的差文件,同時根據現在時態所處的時間位置來決定是否產生新的索引差文件.以四叉樹為例,如圖1所示,當n為2i(i=2,3,…)的整數倍時,就需產生tn-2i~tn的索引差文件.相應地為了減少索引差文件所占的存貯空間,而又不影響對任一時態的檢索速度,可將tn-2i+1~tn-2i的索引差文件刪掉,所刪的索引名文件個數正好比新建的索引差文件個數少一個.
關于差文件,筆者認為在設計中應考慮如下幾個因素.(1)由于差文件是通過對兩個時態的目標信息進行異或而產生的,這意味著差文件包含有兩類目標信息:一類是前一時態有而后一時態無的目標信息;另一類是前一時態無而后一時態有的目標信息.為了能根據差文件快速、連續地由一個狀態到過去另一狀態或最近另一狀態進行檢索,應在差文件中將這兩類目標信息予以標識區分.(2)兩個狀態之間目標變化應是有對應關系的,即01(目標從無到有);10(目標從有到無);1N(目標從一個變成多個);N1(目標從多個變成一個),以及目標空間信息無變化,屬性信息有變化;目標局部空間信息有變化等.為了能進行快速檢索,在差文件中應將兩類各目標之間的對應關系予以標明,當然,這會增加差文件生成過程的復雜性.(3)和所有地圖數據庫模型類似,差文件也由空間信息、屬性信息和關系信息組成,差文件中應將每個目標這3種信息之間的關系予以標明.
1.1.2 GIS屬性數據庫中多媒體數據的管理 有些GIS的應用中,認為多媒體數據是一種特殊的專題屬性數據.怎樣選擇多媒體數據的數據模型,使得既能遵循其自身特點,又能有效地建立起它與空間數據的聯系,是多媒體技術在GIS應用中的關鍵所在.
目前,多數GIS屬性數據庫使用的是關系模型.為能將關系模型應用于多媒體數據管理系統中,就必須對現有的關系模型進行擴充,使它不但能處理格式化數據,也能處理非格式化數據.楊學良[2]就這個問題提出了3種技術策略:將多媒體數據文件名作為關系中元組某列(或屬性);將每個元組作為一個完整文件保存;元組中存貯格式化數據以及非格式化數據的引用項,而非格式化數據單獨存貯.
對比這3種技術策略,第一種技術策略方法簡單、容易實現,適宜于對多媒體數據進行播放.第二、三種技術策略雖然能夠實現并發控制和恢復,以及實現對多媒體數據進行編輯和拮取的應用,但由于此兩種技術策略將每個元組所對應的空間目標的專業屬性和多媒體屬性混在一起,這既增大了應用程序設計的復雜性,又不利于那些只需使用空間目標的專業屬性的一些應用的實現.為此,我們認為,在第一種技術策略的基礎上,增加一個或多個屬性項,用于存放多媒體數據的文件信息和數據流信息,當我們需要對多媒體數據文件進行特殊應用時,可根據文件信息和數據流信息對多媒體數據文件進行操作.
1.2 GIS區域分析中多媒體數據的生成
多媒體數據生成的另一種方式是在GIS應用中,邊統計、分析運算,邊生成結果數據——多媒體數據.
1.2.1 空間分析中多媒體數據的生成 空間分析是一組分析結果依賴于所分析對象的位置信息技術[3],因此,空間分析要求獲得目標的空間位置及其屬性描述兩方面信息.空間分析主要有:地形分析、疊加分析、緩沖區分析和網絡分析等.
為了能更清楚地表示上述一些空間分析的結果,我們可用虛擬現實技術來實現.所謂虛擬現實[4]是一種由計算機生成的高級人機交互系統,即構成一個以視覺感受為主,也包括聽覺、觸覺、嗅覺的可感知環境,使用者通過專門的設備可在這個環境中實現觀察、觸摸、操作、檢測等試驗,有身臨其境之感.比如,可用虛擬技術來觀察地形分析或網絡分析得到的空間效果,使用者可用交互操作的方式來控制自己與觀察對象的角度、距離以及光照等,使觀察對象隨使用者的操作而動態旋轉.此時以動畫形式顯示的媒體數據隨使用者的操作產生并顯示.
1.2.2 統計分析中多媒體數據的生成 統計分析就是用數理統計方法開展區域分析.數理統計方法主要有:統計特征值、研究兩種或多種地理現象之間的相關分析,通過一組實際觀測數據分析系統變量之間因果關系的回歸分析,以及主成分分析等.
為了更加形象化,我們可以將數理統計結果以直方圖、曲線、曲面或區劃圖表示,甚至可以將重要的部分以醒目的顏色、特殊的符號或閃爍的顯示形式來告訴使用者,還可以配上解說詞,以增加系統的感染力,而表現這些現象的媒體數據是在統計分析之后由系統自動生成并播放的.
2 GIS應用系統中多媒體功能的實現
在GIS應用軟件中進行多媒體功能實現,首先是受GIS應用軟件自身開發平臺的限制.多數情況下,GIS應用軟件的多媒體開發平臺宜選擇編程語言,如VC++,VB或BC++等,以利于和GIS應用軟件相結合.一旦多媒體開發環境確定下來,那么怎樣實現區域分析中多媒體功能
2.1 空間數據庫中多媒體數據的播放
由前所述,空間數據庫中存貯的多是各期間的時空數據,這些數據的結構與MCI所能接受的多媒體文件格式RIFF(resource interchange file format)不同,所以應用程序不能直接調用MCI函數和API函數,必須根據時態GIS的空間數據庫結構,設計一個相應的動畫播放程序來實現動態顯示功能.
下面簡述動態顯示時態GIS中ti~tj狀態的算法步驟(0≤i≤j≤n,其中n為現在時態).(1)由基態開始檢索各索引差文件直到生成ti狀態信息.(2)顯示ti狀態信息.(3)根據ti差文件,擦除ti狀態有而ti+1狀態無的信息,顯示ti狀態無而ti+1狀態有的信息.(4)i+1i.(5)當i<j時,轉(3);否則結束.
如果用上述算法來實現動態顯示時空過程,還有很多細節需要設計.首先,在(1)步驟,從基態開始,逐級逐步檢索,每檢索到一個狀態差文件,就需根據差文件來生成該狀態信息,直到ti狀態處;其次,在(3)中,需要用到動畫技術,擦除前一狀態信息實質為恢復該處顯示內容,而顯示后一狀態信息之前,需保存后一處信息內容,再予以顯示新狀態信息.
2.2 屬性數據庫中多媒體數據的應用
一般來說,多媒體數據主要應用于兩個方面:一個是簡單播放;另一個是對多媒體數據進行編輯和拮取.對于前者,只要使用MCI函數或API函數按屬性數據庫中其他屬性的要求進行播放;對于后者,這就要求程序員熟悉多媒體數據文件格式RIFF,根據多媒體數據的文件信息和數據流信息,通過調用多媒體文件輸入/輸出函數來實現多媒體的播放、編輯、拮取以及同步控制等操作.
3 多媒體技術在GIS中的應用前景
(1)實現資源信息的科學管理,提供信息服務.GIS一改為用戶管理提供單一的圖表、數據信息形式,而在管理空間信息的同時,對圖形、圖象、視頻、聲音、動畫等形式的信息進行管理和播放,大大增加了信息的表現能力.(2)家庭教育和個人娛樂.將多媒體和GIS溶于一身,會豐富教育、娛樂軟件的內容及表現手段.比如有關地理、歷史等課程的教學軟件和娛樂軟件的設計.(3)銷售和演示信息系統.GIS和多媒體技術合為一體的這類系統會比以往的信息系統更具有表現力.比如房地產公司的銷售系統,既能表明所售住房的空間位置,又能從中檢索其住房環境及內部結構,而且可以動態地刪去當天已售出的房子,給出不同價格等;旅游導游系統,可以在為觀光游客制定導游路線時,就能對不同地方的景點產生身臨其境的感覺.
總之,將多媒體技術和GIS技術相結合,是計算機應用領域的一個發展方向,它會改變人們的工作、生活、思維方式,推動信息社會的前進.
參考文獻
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關鍵詞:多媒體技術;音樂欣賞;多媒體課件
中圖分類號: J611. 1
文獻標識碼:A
信息技術的飛速發展使傳統教育的所有方面受到革命性的挑戰。從上個世紀初的無聲電影、唱片應用于教育開始,現代教學媒體就成了音樂教學不可缺少的重要工具。這種新穎的教學媒體承載了大量的視聽信息。它不但拓展了課堂教學的深度和廣度,同時也使教學變得更為形象和生動。學生足不出戶便可以在欣賞視聽資料的過程中真實地感受教學內容,而不需要教師用如何形象的語言去描述――即便在某種程度上它會有限制學生想象力的可能。傳統教師的知識壟斷被網上無限資源打破,傳統教材及其靜態、單向的灌輸方式被超文本的互聯和互動交流方式取代――e教育大潮已不可逆轉。
目前,世界上許多國家的音樂教育者對信息技術的創造性開發和利用是積極的。音樂教室的數字化進程迅速,電腦音樂工作站、多媒體和大屏幕顯示、遠程學習、便攜式音樂系統、互動式個體化音樂學習軟件、在線的互動音樂創作、演奏和學習等技術正在普及。信息技術開始實現以往因技術限制難以完成的教育理念,它將對現有的教育產生全方位的沖擊,一次圍繞信息技術而展開的教育改革悄然興起。
一、在音樂欣賞課中運用多媒體技術的重要性、必要性、現實性
音樂欣賞課程是學科牽涉面很廣、知識性很強的一門課程。音樂欣賞課的講授方式,往往牽涉到多種學科內容(如各類音樂表現方式、樂器與人聲的分類、東西方音樂史、各類音樂體裁等等),但因課時的限制而無法深入講解。因此,學生在受教育過程中常常是只知其然而不知其所以然,特別是偏遠地區的學生,由于以前對音樂作品接觸較少,欣賞作品時的茫然感更甚。再則,現階段的音樂欣賞授課過于陳舊,相當多的院校在音樂欣賞教學中依然延用古老、傳統的教學模式:一個教師面對眾多學生,一只粉筆一張嘴,一臺錄音機幾盤磁帶或CD,教師講,學生聽,沒有交流的課堂里枯燥呆板的旋律帶不起激情的漣漪。
而要解決這些問題,傳統的授課方式和相對較少的課時是遠遠不夠的?,F代多媒體技術為開展高質量的音樂教學提供了有利的條件。以幻燈、VCD、DVD、電腦、校園網絡、寬帶網、視頻等現代化視聽工具組成的音樂欣賞多媒體課件,能夠使音樂欣賞課程通過綜合性大學校園網,創設課堂教學與學生自學相結合的全新的教學模式。在高校音樂欣賞教學中充分運用多媒體技術輔助教學,能夠為大學生學習音樂提供一個聲情同步、聲形并茂、時空統一的多媒體音樂世界。通過五彩繽紛、千姿百態的多種信息呈現方式以及演示、交互、自學等形式,引導學生去感受音樂、欣賞音樂和理解音樂,啟迪學生去想象音樂與創造音樂,從而激發學生學習音樂的興趣,培養他們的自主學習與協作學習能力,建構起以“以學生發展為本”的新型音樂教學模式,使學生真正能在音樂知識的海洋中遨游,充分發展他們的藝術創造才能,切實提高他們的審美能力。
對運用多媒體技術教學的必要性,現實性,我們認識到:
第一,從信息論角度看,人的信道特性觸覺信道帶寬為1,聽覺為100,視覺為10000,所以要交換信息,就要充分利用視覺信息。它的實施是實現音樂欣賞教學手段現代化的方向。信息時代中教育改革是以推行多媒體教學為其本質標志,它綜合體現了現代社會對教育的需求。因此,實施多媒體技術教學是優化音樂欣賞教學過程,促進音樂欣賞教育改革的必不可少的重要手段,它能發揮現代教育技術作用,擴大對音樂欣賞知識的傳輸量,增大音樂欣賞教學容量和密度,可用聲、光、形、色多種信號使這一世界上最普及的文化得以再現。
第二,多媒體設備的高度的可變性,可控性的特點,可開闊學生視野,調動多種感官,充分開發大腦的認識功能,發展形象和抽象思維的能力。隨著音樂教育改革的深入它的必要性更加凸現出來。發展多媒體電子計算機教學是實現音樂欣賞教學現代化、深化音樂教育改革的緊迫任務。多媒體電子計算機教育為廣大音樂教師提供施展才華的舞臺,也向廣大音樂教師提出新的要求。不抓緊學習現代化教育理論、掌握現代化教育技術和方法,就不能適應發展的需要。人們常說計算機是進入21世紀的通行證,掌握網絡知識,學會利用網絡資源能力才算是拿到21世紀的免簽證,“控制與掌握網絡的人,將是人類未來命運的主宰”,網絡已經來到我們身邊,網絡將無處不在,無所不能。因此,知識經濟時代的音樂教師如果沒有學會在網絡海洋中沖浪,那么他們將會很快被信息的海洋所淹沒。
第三,信息時代的知識結構不再是單純的線性聯接,而是呈綜合網狀性。未來的教育將是,無“網”而不勝。普通高校音樂欣賞教學也如此,隨著青年學生的品位和對音樂欣賞文化的需求質量越來越高,他們決不會再僅僅滿足于老套的、陳舊的音樂欣賞教學內容和手段,他們期望通過對音樂欣賞的參與而獲得健康、積極的審美心理,塑造個性。因此,他們需要多種音樂欣賞和其它學科交叉而獲得的知識,聽音樂已經不再是一種單純的音樂欣賞文化現象了,通過多媒體向學生展示音樂作品的社會性、文化性、歷史性等,不僅可以使學生對音樂欣賞文化有重新的認識,而且可以在潛移默化中影響到他們參與到音樂欣賞實踐中。
二、在音樂欣賞教學中運用多媒體技術的優勢
多媒體技術是指以計算機為核心,綜合處理文字、圖形、圖象、聲音、動畫以及視頻等多媒體信息,并使這些信息建立起邏輯連接,以表達更豐富、更復雜的思想或方法,這些教學信息能夠在短時間內作用于學生的各個感官,使學生產生一種前所未有的深刻的感受,使用多媒體課件輔助教學是一種較為理想的現代化教學手段。
多媒體技術制作出的多媒體音樂欣賞課教學課件運用動態展示,情景創設,啟發剖析等手段,并將文本、圖片、聲音、動畫、影像等多媒體素材進行集成,注重色彩的合理搭配、字幕的工整美觀、聲像結合的融洽、構圖布局的和諧等,充分體現交互性。它還可以特別設置音樂欣賞知識,幫助一部分學生掌握音樂基礎知識,使其增加欣賞音樂作品的深度,從而向著更高的目標邁進。多媒體技術的優勢在于:
1、增加音樂課堂教學的信息量、容量,提高課堂教學質量
多媒體課件在應用時形象逼真,臨場感強,使得傳統的音樂理論和音樂技法得以簡化,也使得音樂作品更加完美,更動聽。它可使抽象的音樂理論形象化,使虛化的音樂語言變得直觀形象,使學生在學習中感到輕松愉快,能大大增強學生的學習主動性和積 極性。同時多媒體課件的多功能性使得音樂的表現力更加豐富多彩,鮮活的動畫和逼真的情景,激發了學生在學習中的創造性思維。例如在給學生介紹西洋樂器分類這課時,每個學校既沒有那么多的樂器展示給學生看,教師也不可能演奏所有的樂器,要上好這一內容,想讓學生感受多種樂器的音色,還要欣賞這些樂器的演奏片段,如果制作了相關課件,這個課件中不僅有各種樂器的形狀資料還有音色資料,以及由它們演奏的名曲片斷,學生可以任意選擇想看的樂器、想聽的樂曲,一節課結束后,學生不僅可以認識所有的西洋樂器,而且“巴松、豎琴、樂器皇后、樂器中的花腔女高音”等特色樂器還會在學生頭腦中留下極深的印象。
2、可以利用豐富多彩的網絡資源
目前我國各類學校的音樂類書籍、音像資料非常匱乏,但是豐富多彩的網絡資源彌補了這一缺陷,通過互聯網可以很方便地找到世界各個著名音樂家、著名的音樂作品的相關資料,還可以聆聽欣賞或下載各種各樣音樂欣賞課程內容,使得音樂欣賞課多媒體課件完全可以不受時間、空間的限制。網上流行的MP3音樂是一種經過壓縮的音頻作品,音源豐富,來源廣泛,既可以從共享免費資源網絡上下載,也可以從世界各大網站或專業音樂教育網絡上有償獲取最新資訊,學生可根據需要下載或在線欣賞,擴展和鞏固課堂學習內容。另外,校區分散是很多高校合并辦學后所面臨的一大現實,而利用網絡平臺,增加了音樂欣賞的渠道,不僅能夠使有限的教育資源得到更充分的利用,而且學生能夠在課余時間利用校園網自學音樂欣賞課程,為學生課外學習提供了方便,使教學效果得到大幅度的提高。
3、多媒體網絡教學交互性強
作為一種實用性極強的現代化教學手段,多媒體系統以其特有的形象直觀性和應用交互性為學生提供了全新的音樂學習環境和學習方式,在音樂教育中已經展現出非常廣闊的應用前景。通過多媒體網絡實現學生與學生的交互,可以達到協同學習和共同探索的目的。而學生與老師的交互則表現在由教師在網上親自輔導,既彌補了課堂教學的不足,又體現出一種教學的極大靈活性。
4、促進傳統教學模式的轉變
1)多媒體音樂欣賞教學使學生成為學習的主體多媒體教學使學生成為學習的主體,成為知識的主動建構者,而教師只是教學過程的組織者、指導者、幫助者和促進者,這種模式與現代社會對人才的培養目標相適應,真正體現了信息化時代的特點。這種教學模式下教師不再是教學的主導角色,而成為學生學習的指導者和信息的導航者,教師的主要職能是指導學生正確獲取信息的方法和技巧,組織和指揮學生學習,協調學生之間的信息交流。學生成為學習的中心和教學活動的主動參與者,學生可以根據自己的音樂知識水平、愛好以及自學能力的強弱選擇適當的學習內容,通過自己的認識將所學的信息重新編排,變成自己的知識,通過檢索、學習、構思將有關音樂信息組合起來,形成自己的音樂欣賞觀點。同時還可以利用網絡提供的明顯優于教師的豐富信息資源進行自學,實現“學會學習”的目的①。
2)多媒體音樂欣賞課教學能完善教學手段
傳統音樂欣賞課的教學工具主要是傳統樂器和模擬音像設備,在教學過程中,教師要花大量時間來連接和切換設備,復雜的機械在操作嚴重干擾正常的教學進程。在音樂欣賞課教學中經常需要對音樂作品的某一部分反復聆聽分析,而傳統音像設備只有常用選曲功能,教師不能進行現場改編,同時尋找播放起速度慢,定點不精確。應用多媒體技術,教師可以根據需要在電腦上隨意設置播放方式,作品的播放可以從作品的任意一拍和任意時間段開始,使作品的每一個音樂元素能細膩、逼真地表現,提高效果。
三、音樂欣賞多媒體課件的制作和使用原則
1、輔原則
多媒體課間教學不能以多媒體簡單的代替教師的傳授,仍然要充分發揮教師的主導和學生的主體作用,同時突出多媒體教學的輔助功能,我們應該將多媒體課件作為課堂教學點睛之筆,這樣才能運用多媒體技術提高音樂課堂的授課效果。課件制作應制作得簡潔美觀,操作簡單可行,內容選擇得當,點到為止,電腦多用于解決一些語言無法說清的問題即可。不能把音樂欣賞課上成美術欣賞課,課件制作的畫面不宜過于繁多,實際操作不宜過于復雜,不能因為課件的使用影響學生對音樂的心靈體會。
2、視聽統一原則
課件制作中采用聲畫結合和動畫演示的方式一定要遵循視聽統一原則,看到的畫面和聽到的音樂要協調統一,這樣才能通過調動欣賞者的感受來實現教學目標,而不扼殺學生的音樂想象力和創造力?!氨Wo和鼓勵學生在音樂體驗中的獨立見解”也就是要重視學生的感受,尊重學生的個性差異,張揚學生的個性。音樂多媒體課件可以通過聲畫結合的方式充分調動學生的學習興趣和積極性,加深對作品的理解和感悟,但不能通過課件過于具體地表述音樂一切內容,這樣反而會限制學生的情感想象和藝術聯想②。
3、適當信息原則
適度信息原則是指學科教學過程中有效組織信息資源,提供適度的信息量,在解決教學難點、重點、擴大視野的同時,能讓教師自主地教學,讓學生在教師的指導下自主地對信息進行加工,提高學生自學能力。目前演示型多媒體教學課件信息量太大的現象普遍存在,這是矯枉過正了。因為在短時間內接收超量信息,會使學生大腦處于停滯狀態,結果是變傳統的“人灌”變為“機灌”,不但不能發揮多媒體教學的優勢,效果反而適得其反。對多媒體課件的應用也要適度,利用認知學習和教學設計理論,根據教學設計,適當運用多媒體教學課件來創設情境,使學生通過多個感覺器官來獲取相關信息,提高教學信息傳播效率,增強教學的積極性、生動性和創造性。與此同時,一定要注意把時間和空間留一些給學生,讓他們自己去理解、想象和思考,還可以讓他們去交流,讓他們去提問③。
總之,音樂欣賞課程是大學生素質教育的重要組成部分,它的目標就是培養大學生的音樂審美綜合素質,無論是傳統的大學音樂教育教學模式還是以現代教育技術為指導的創新教學模式,都應當以培養大學生的音樂修養和人文精神為前提,都應做到以激發大學生的學習積極性、提高教學效率、更好地發揮教師的作用為宗旨。要達到和實現這樣的目標,課程改革勢在必行,因此需要更多人的不斷探索和努力。
①參見吳蕓、王紅主著《基于資源的自主型學習模式探討――〈外國音樂欣賞〉網絡課程的學與教》,載于《電化教育研究》, 2002年第3期,第52頁。
網絡多媒體技術是網絡技術和多媒體技術兩種技術的結合起來的新型產物,它集文字、聲音、圖像、視頻、通信等多項技術于一體,采用計算機的數字記錄和傳輸傳送方式對各種媒體進行處理,具有廣泛的用途,甚至可代替目前的各種家用電器,集計算機、電視機、錄音機、錄像機、VCD機、DVD機、電話機、傳真機等各種電器為一體。多媒體技術是指利用電腦技術把各種信息媒體綜合一體化,使它們建立起邏輯聯系,并進行加工處理的技術。多媒體技術的研究涉及計算機硬件、計算機軟件、計算機網絡、人工智能、電子出版等,其產業涉及電子工業、計算機工業、廣播電視、出版業和通訊業等。媒體在電腦領域中有兩種含義:一是指用以存儲信息的實體,如磁帶、磁盤光盤和半導體存儲器;另一種是指多媒體技術中的媒體,即指信息載體,如文本、聲頻、視頻、圖形、圖像、動畫等。
2多媒體通信技術
2.1多媒體網絡的發展1989年由歐洲物理實驗室CERN開發了萬維網,它是一個以共享各種不同類型的信息,包括文字,圖像,音頻,視頻等信息的基于Internet的信息系統。萬維網通過超級鏈接,將所有的硬件資源、軟件資源、數據資源連成一個網絡,用戶可以從一個站點輕易的轉接到另一個站點,非常方便于地獲取網絡上的豐富信息。由于萬維網(www)上提供的信息量大,覆蓋面廣,信息傳播速度快等優勢,很快萬維網就發展起來了。隨著多媒體技術的發展,成本的降低及多媒體應用需求的增加,出現了以異步傳輸模式(ATM)技術為主要寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)和以IP技術為主的寬帶IP網,多媒體通信呈現出良好的發展勢頭。高速局域網,寬帶ISDN光纖網絡提供了ATM、圖像、聲音和靜止圖像傳輸。寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)和寬帶IP網的發展,為實現多媒體通信提供了理想環境,在以寬帶光纜為基礎的骨干網上,多媒體網絡已成為現實,為多媒體通信的實用化奠定了技術基礎。
2.2多媒體通信技術的形成多媒體通信技術的形成是計算機技術、電視技術和通信技術相結合的產物。隨著多媒體技術的發展,寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)和寬帶IP網的發展,為實現多媒體通信提供了理想環境,為多媒體通信的實用化奠定了技術基礎。此外,廣播,電視,有線電視等一大批大中信息傳播媒介也在不斷地發展和完善之中。特別是以計算機為代表的數字數據化的信息交換方式,使得信息交換的速度更加迅速,共享程序度更高,產生了一大批如電子郵政,信息查詢一類更層次的應用,也產生了一批種類不同,用途各異的通信網和通信新業務。
3多媒體網絡
3.1多媒體通信網絡多媒體通信網分類多媒體通信網絡是實現多媒體網絡通信的基本環境,它是在現有通信網絡的基出上發展而成的。目前的通信網絡可為四大類:⑴電信業務網:是由電信運營商投資建設的公用電信網,業務類型包括公有電話網(PSTN)、電報網、分組交換網(PSPDN)、數字數據網(DDN)、窄帶和寬帶綜合業務數字網(N-ISDN和B-ISDN)等,為用戶提供各種通信業務,如電話,傳真,電視會議以及數據通信等等。⑵計算機網絡:是由相關機構建立的計算機網,如局域網(LAN)、城域網(MAN)、廣域網(WAN),如光纖分布式數據接通口(FDDI)、分布隊列雙總線(DQDB)等。計算機網實現了計算機互連,為計算機之間進行文件傳輸,資源共享提供服務。一個部門,幾臺計算機就可以構成一個局域網,但構成城域網和廣域網需要通過電信網以專線或撥號形式互聯。隨著高速寬帶光纖網和寬帶IP技術的發展,出現了高性能的光纖令牌環網FDDI和FDDIII、快速以太網(100Mb/s)和千兆以太網(1000Mb/s),以及電信網和計算機網融合的ATM網絡,使計算機網具備了實時處理聲音和傳送動態圖像的能力。技術上的進步為在網絡上傳送多媒體信息奠定了基礎。⑶電視傳播網絡:是由廣播電視部門建設的電視網,如有線電視網(CATV)、混亂合光纖同軸網(HFC)、衛星電視網等。有線電視網提供廣播業務,包括電視,圖文電視等,有線電視網一般覆蓋一個城市范圍,各城市之后間通過光纖、微波或衛星轉發。有線電視網采用樹形拓布結構,網絡中采用大量的分支器,將信號從信號源分配到網絡中的各個端口的用戶,網絡中的用戶是平等的,只要打開電視就可以收到節目。有線電視網是三種種網絡中寬帶化程度最高的,但它是單向的,如需用作雙向傳輸,還必須完成數字化工作,并要兼容目前的模擬廣播電視。針對有線電視網開發的機頂盒STB及交互式視頻點播系統(VOD),為有線電視提供交互能力,實現有線電視網與計算機網融合,極大地增添了有線電視網的活力。⑷移動網:是由移運通信公司建設的PLMN(publiclandmobilenetwork)網,如GSM、3G(WCDMA,CDMA,TD-SCDMA)4G(TD-LET)等等。
3.2多媒體通信網絡模型多媒體通信網絡是一個端到端的、能夠提供多性能服務的網絡。多媒體通信網絡由多媒體的接入網、主干傳輸網、交換網、多媒體終端設備以及能夠滿足多媒體網絡化應用的網絡軟件等組成。多媒體通信網絡模型系統功能示意圖如下所示。一個完整的多媒體網絡環境由多媒體終端、多媒體接入網絡、多媒體傳輸骨干網絡以及能夠滿足多媒體網絡化應用的網絡軟件等組成。事實上,多媒體通信網并不是一種新建立的通信網絡,而是按照多媒體通信的要求對現有網絡進行改造和重組而成,多媒體通信網絡系統如圖所示。多媒體通信對網絡的要求相當高。要求實現一點對一點、多點對多點的實時不間斷的信息傳輸。在多媒體通信技術中,通信網絡技術是非常得要的一個環節,只有通信技術才能把各地不同用戶的大量的多媒體系通過高速網絡連成一體實現真正的信息共享,并在此基礎上創造更多的信息內容。在實際應用中因采用了傳輸、交換和接入技術不同,可構造不同的多媒體網絡環境。另外,多媒體終端通過操作系統和應用軟件直接提供網絡多媒體應用環境。
3.3廣域網多媒體環境廣域網的基本特點是傳輸距離長,廣域網的重點是如何提供綜合多媒體業務傳輸和保證服務質量(QoS)問題。目前的廣域網環境有X.25網絡、幀中繼網絡、ISDN網絡以及寬帶IP網絡等。⑴X.25網絡。它的符合ITU的x.25協議的一種分組交換方式的數據通信網,所提供的網絡功能相當于ISO/OSI參考模型的底三層功能。X.25是較早的數據通信網絡,存在著傳輸速率低,網絡延時大,吞吐量小以及通信費用高等缺陷。X.25網絡主要由分組交換機,傳線路和用戶接入設備組成。分組交換機是網絡核心,分組交換機之間以全互聯方式連接。根據分組交換機網格中所處的地位,可分為中轉交換機和本地交換機。⑵幀中繼網絡。它是20世紀90年代推出的一種新型的廣域網技術,由X.25分組技術派生而來,其基本思想是利用幀對數據進行封裝,使之在網絡中傳輸,并提供多個用戶同時使用一條線路的支持能力。從而大幅提高線路及寬帶的利用率,其網絡時延與數據傳送速率可與高質量的專線線路相比。用戶接入率可在56kb/s-1.54mb/s及64kb/s-2.048mb/s的范圍內,而上限速率實際可達到50mb/s。幀中繼網絡由三部分組成:幀中繼接入設備、幀中繼交換設備和幀中繼服務。幀中繼接入設備可在是具有幀中繼接口的任何類型的接入設備,如主機,橋接器或路由器,分組交換機及特殊的幀中繼PAD等,通常采用56bk/s,64kb/s鏈路入網,兩端的傳輸設備速率可能不同。⑶ISDN網絡。ISDN(integratedservicedigitalnetwork,綜合業務數字網)是一種以傳輸數字信號為目的的綜合數字網,由數籽交換機和數字信道組成,主要依靠數字電話網的義務和接續功能提供語音,數據傳真,可視電話等多種業務,傳輸速率一般為64kb/s。⑷寬帶IP網絡。隨著Internet的發展,大量的語音和視頻信息需要在基于分組交換的數據網上傳輸,對廣域用的網絡帶寬和QoS支持能力提出了更高的要求。這就需要在網絡基礎結構上解決數據,語音和視頻流的綜全傳輸和資源協調問題,實現各種應用的有機集成,使整個廣域網肯有高度的適應性,開放性和可伸縮性。近些年相繼推出了一些以光纖為傳輸介質的廣域網,如同步光纖網(SONET)、同小數字序列(SDH)和密集波分復用(DWDM)等,其傳輸速率已達到10GB/s大大提高了廣域網的網絡帶寬,明顯改善了廣域網的擁擠狀況。
4網絡多媒體技術的應用
4.1多媒體網絡提供的服務隨著技術的發展和用戶要求的提高,通信業務將具備多媒體通信的特點,特別是寬帶通信業務將全部是多媒體業務。多媒體業務種類繁多,根據ITU-T的定義工分為六種:會議業務:具有多點通信、雙向信息交換的特點。如:視聽會議、聲像會議等。談話業務:實現點對點,人與人之間的通信。如:多媒體可視電話、數據交換等。分配業務:實現點對多點,機器對人的通信。如:廣播式視聽會議。檢索業務:實現點對點,人與機器的通信。如:多媒體圖書館、數據庫。采集業務:實現多點對一點,機器與機器之間或機器與人之間的通信。如:遠程監控、投票。消息業務:實現點對點,人轉發到機器,機器存儲后轉發到人的過程。如:如多媒體文件傳送。
4.2多媒體網絡技術的應用領域多媒體網絡技術的應用領域非常廣,主要包括視頻服務、信息檢索、遠程教育、遠程醫療、娛樂、辦公自動化等。⑴點播電視。點播電視(videoondemand,VOD)的意思是各取所需電視,即觀眾想看什么節目,就可以通過網絡點播什么節目,并可以控制節目的播放。VOD系統是一種用于家庭娛樂的多媒體通信系統,由VOD視頻服務中心和許多VOD用戶組成。在視頻服務中心,將所有的節目以壓縮后的數形式存入由高速計算機控制的龐大的多媒體數據庫。在VOD的電視上有一個機頂盒裝置。通過機頂盒子可安照片指令菜單調取任何一套節目,或調取任何一套節目中的任何一段。與打電話一樣,VOD服務中心通過計算機對用戶實行自動計費。⑵電視電話。電視電話由電話機、攝像設備、電視接收顯示設備及控制器組成的。目前國內幾大網絡運營商均推出電視電話業務,采用了騰訊QQ視頻同樣的通道和通信協議。⑶有線電視。它是一種基于銅軸電纜或光纖為傳輸介質傳輸信息的電視系統,現在有線電視技術和互聯網技術融合在一起,給我們帶來無限的電視節目。⑷遠程教學。遠程教學是一種基于網絡的新型教學方式,打破了常規的上課只有在教室里完成的方式。老師,學生都可以不在教室里,在能相互通信的計算機上就能完成相應的教學活動。⑸遠程醫療。遠程醫療是指通過計算機技術、通信技術與多媒體技術,同醫療技術相結合。利用高速網絡進行數字、圖像、語音的綜合傳輸,并且實現了實時的語音和高清晰圖像的交流。⑹數據庫信息資詢服務。通過收集得到的圖片、聲音、視頻等信息組建成一個大型的數據中心站,為各類用戶提供相應的信息服務。
5敘結
關鍵詞:計算機通信;發展;實用技術
1 引言
隨著計算機技術的快速發展,計算機通信技術已成為一門重要的計算機技術分支, 是計算機技術的邊界不斷拓展的結果,是計算機技術與通信技術相互融合所產生的重要產物。隨著社會發展,人們的通信,文件的傳輸, 乃至氣象預報,軍隊指揮和生物、信息等高新技術產業的發展都需要計算機通信技術的支持,所以,計算機通信技術是一門及其重要的技術, 其應用領域,發展前景也尤為廣闊 。
2 計算機信息技術發展及特點
2.1 計算機信息技術概念
計算機通信技術同時兼顧了計算機技術與通信技術,以計算機作為信息傳輸的平臺, 能實現計算機之間,計算機與其他硬件終端的連接以及信息交換。計算機通信支持的通信形式包括紙質文件和聲像文件。數據通訊設備、通信軟件、終端設備以及傳輸通道都是組成完整的計算機通信系統的重要組成部分。
2.2 計算機信息技術特點
( 1 ) 兼容性強。傳統的信息傳輸方式有信件、電話,電話比信件具有更直接,更方便的特點, 但只能傳輸聲音。 而計算機通信除了能實現信件、電話的功能外,還能實現傳輸電影, 音樂等多媒體文件, 以及傳輸圖片、圖像等 。
( 2 ) 傳輸效率高。以前所用的語言模擬信息狀態下,傳輸速率往往只有2400bit/s。而在數字信息傳輸狀態下,傳輸速率已經達到了64kb/s,隨著現在光線技術的迅猛發展, 數字傳輸的速率還會得到更大的提升。
( 3 ) 呼叫等待時間短, 通信質量高。 以前的基于電話傳輸的通信時間一般在3 ~4 分鐘, 而在計算機通信基礎上的通信時間大部分被縮短到5 秒以下, 由于計算機通信抗干擾能力強, 通信質量也優于基于電話的通信質量。
2.3 計算機通信技術的發展
計算機通信技術并不只應用于傳輸文件。通過結合網絡技術, 計算機通信技術在微電子, 光纖和光子學等各個方面都取得了很大的成果。微電子技術很早就應用在通信領域,我們熟知的數字電話等就是這種技術的成果,多媒體通信技術也是基于這種技術并且良好發展。 現代技術主要發展更高速的分組交換設備以及更簡化的通信方式。光纖技術極大提高了傳輸的速率和性能,它具有傳輸距離遠,高帶寬,高速率和高可靠性等眾多優點?,F在,許多家庭都用上了光纖網絡。計算機通信技術并不是單純的傳輸數據, 雖然以傳輸數據為基礎, 但它與計算機技術密切相關,包括數據傳輸,數據交換以及傳輸前后數據處理的全部過程。
3 計算機通信的實用技術
3.1 實時遠程通信技術
實時遠程通信技術是計算機通信技術的最基本的應用。 在互聯網融合的應用環境下, 主機與主機間通過網絡進行連接。 通過計算機技術和互聯網技術的支持, 遠程通信能得到有效保障,而且方式還能更加多樣化。例如MSN, e-mail等實時通訊工具,可以支持文字, 視頻,聲音等各種形式的信息傳輸,而且還能進行大容量的信息交換。
3.2 多媒體通信技術
多媒體通信技術是集語音、數據和視頻于一體的功能,由其生成的語音流、數據流和視頻流在寬帶網絡技術的支持之下可以實現質量高、速率快、可靠性好和實時的傳輸。在寬帶網絡接入技術的日漸成熟的今天,多媒體通信技術已然演變成了多媒體網絡通信技術,隨著這一技術的出現,同時又在市場的推動之下,“三網融合” 已經成了多媒體技術應用的主流。
3.3 無線計算機通信技術
實現隨時隨地的無障礙通信是無線計算機通信技術的初衷, 而且現在已經實現了這一功能。 隨著便攜式計算機用戶的快速增長, 在任意時間、 任何地點的通信傳輸必然成為技術演進的趨勢。 在無線計算機通信技術支持下的無線局域網、廣域網、衛星通信技術等為便攜式計算機實現有線通信狀態下的同樣功能提供的可能。
3.4 F B 技術
F B 技術即現場總線技術,通常也被稱為開放式、數字化、多點通信的底層控制網絡系統, 它是應用于生產現場的, 在微機化測量控制設備之間實現雙向串行多節點的數字通信系統。 是計算機通信技術在配電網中的應用技術。
3.5 光纖通信網技術
光纖通信主要適用于主站與子站之間、中心城區以及重要負荷等方面。它能夠很好地解決電網分散多點和遠距離通信的問題。早期的光纖通信網技術(FCN)作為一種高速率的數據傳輸網, 擁有較大的傳輸容量,能夠傳輸大容量數據,為通信提供技術保證; 光纖通信網技術具有很強的抗外界干擾性,其誤碼率極小,而且配置擴展系統方便。而后期,又有一種更加全面, 更加優化性能的全光纖技術(AON) 。AON在FCN 基礎上發展起來。AON對信息內容不做任何的處理, 以此可以成為一個真正的對業務透明的網絡。AON具有的開放性, 使其從本質上做到了完全透明。AON能夠做到同時兼容不同的速率、 不同的協議、 不同的調制頻率和不同制式的信號,而且還能夠使PDH、ATM 和SDH在同一光纖設施中存在。AON有十分靈活的結構, 能夠隨時增加如無源分路合成器和短光纖等新的節點。AON能夠對大容量文件實現更快速的傳輸,使其具有較高的傳輸質量和較大的傳輸容量,為實現配電通信系統大容量數據的高速傳輸,提供了有力的技術支持。AON采用了虛波長通道技術,能夠有效地實現網絡的可擴展性,從而節約了網絡資源。AON還采用了光時復用技術,有效地解決了原來使用高速電子元器件和半導體激光器直接調制能力限制的問題,實現了數據信息傳輸的高速化。
4 小結
隨著計算機通信技術的發展,人們的生產生活以及社會,環境等各個方面都出現了巨大變化, 人們的生活更加便利,效率更高,交流也更加順暢,相信通過努力,計算機通信技術可以再有突破,在更多的方面發揮更大的作用。
參考文獻