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【摘要】 随着移动多媒体技术的发展, 学者对于这一系统的研究也随着增长。而进入4G时代后,对于手机、APD等数字终端的功能已经不在满意,对更多的多媒体功能需求越大,例如VolP、视频电话、无限监控等技术的开发。本文主要是对移动多媒体系统的关键技术进行研究和探索。多媒体系统中通信技术的不断完善,但是在其发展的过程中仍然存在着一定的问题。本文将对多媒体系统中的关键技术进行详细的说明,其关键技术包含:移动多媒体终端、抗干扰的音视频编解码机制、无线通讯网络组网及多媒体传输控制。并对移动多媒体系统的时间进行了详细的阐述。
【关键字】 移动多媒体 关键技术 移动对媒体终端
一、移动多媒体系统介绍
将计算机和视频技术进行融合,同时便于群众携带的可移动设备,称为移动多媒体。并且是以两种或者两种以上的媒体为介质进行信息的交流和交换。通俗的讲,手机就是我们现在使用最多的移动多媒体载体,其包含多种功能,包括:网络、音乐、电影、视频通话、信息、图片等等。其次在飞机、高铁、地铁中可以看的视频节目也是移动多媒体载体的另一种形式。
其主要要求有:1.可以为数字电视提供电视节目、并完成紧急广播读物,还可以实现卫星的传输作用,并且实现了网络的无缝隙覆盖;2.可以为手机、PDA、MP4、飞机、火车、轮船等小型服务器提供指出,并完成音频接受、数据分析等任务;3.利用自主的知识产权,为控制管理体系实现加密和授权,并为全国漫游实现支持;4.其发展和完善可以为媒体技术的发展奠定基础。
二、移动多媒体终端结构
移动多媒体的终端可以为媒体信息的采集、处理和传输进行实现,并为其提供一定的功能。而媒体终端的主要系统分为四个方面:微处理器系统、多媒体外设、数据存在和无线网络接口。如图1显示。
2.1微处理器
1947年,人类发明了第一个晶体管。在随后发展中,半导体技术经历了不断的发展和变化,并形成了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路,半导体技术的发展,也对后期移动多媒体的形成和发展产生了一定的影响,所以人们也将半导体技术称为产业的种子。并对处理过程中的部件形成一定的控制,而随着大规模集成电路的不断发展,芯片的集成密度也随之发展,现在CPU可以集中在一个半导体芯片上,这种大规模的集成电路同其具有中央处理其功能的,也被称为“微处理器”。而现代对“微处理器”的应用已经随处可见,包括录像机、电器、汽车以及大规模武器等等。对于微处理器其而言不仅是计算机的核心,同时也是数字化设备的主要部件。而国际上一些超高速的巨型计算机或者一些高端的计算系统的建立,也是通过微处理器得以实现的的。
核心微处理器对原始多媒体的数据进行采集,并通过音频视频编码对已知的编码标准进行编码,并为本地播放或通过网络传输提供一定的基础。而对于多媒体外设接口和外部存储器等提供一定的需求。而现在主要微处理器方案有以下几种:
利用数字信号处理器芯片(DSP),这是由于其具备特殊的用途。对于这一类的芯片,国际上已经推出了很多专用型号,特别是对于H.236、MPEG、JPEG,制定了有针对性的芯片。这些芯片的软件算法可以在内部硬件中得以实现,对于一些速度要求比较高的的场合可以提供更多的实用性。但是这类方案仍然存在着一定的缺点,例如灵活的较低,且开发工具也没有得到完善。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/zgxt/zgxt201615/zgxt20161563-1-l.jpg)
另一种方案就是利用可编程的DPS芯片来进行实现。其内部硬件的结构具备乘法器、累加器,并且具有良好的并行性,而结构主要以流水线为主。对于一些不能出现延迟的实时领域更为适用。并且,这种芯片一块就可以完成那个系统的压缩编码。其主要的优势就是具备较高的灵活度,即使后期对硬件进行升级,也只需要对软件进行单独的处理,并不需要像传统模式一样,还需要重新对硬件进行安装,,因此还具有一定操作便捷性。
最后还可以用FPGA等可编程阵列产品进行实现。主要是应用于公司软件语言的开发。对软件进行编程可以对一些特定的音视频进行压缩算法。所以这种方面同时具有通透性,在算法上可以进行实时运算,因此可以进行更加广泛的研究。
2.2无线网络接口
由于有线网络受到一定的限制,而现代自动化设备具有很高的灵活性和移动性,所以需要利用无线网络进行信息的传输和网络的建立。无线网络在对数据传输时利用三维空间进行传送,不需要传输介质,在具备相应设备后就可以建立相应的局域网,而网络的自由接受范围只要对其移动终端进行无线网卡的安装,并且随着微电子技术的发展,其在工业控制网络中的应用范围更加广泛,并且会发挥更多的作用。无线网络接口在对音频编码流进行处理时,主要是将音频编码编程更适合传输的数据包,并利用无线网络进行传输,对系统选定的无线网络控制协议进行支持。
三、视频编解码技术
最初的视频编码技术只是运用在网络电视中,是因为其视频编码具有一定的高效性,并为视频的质量提供一定的保障。H.264是开发出的最新一代视频编码标准。和之前的设计结构相比,对其功能进行了进一步的提高,并保证同等质量的视频可以节省近一半的码率,并且对传输的质量进行了控制,提升后的视频编码标准可以有更多的使用范围。其主要应用范围是:网络电视、广播电视、数字影院等。除了国际化组织所制定的视频编码编制外,一些专业的IT公司本身也具备属于自己的视频编码标准,但是在一般情况下这些公司也经常使用网络电视标准。由于宽带的限制、误码率较高等原因,为了保证其在无线信道上的传输,在图像视频进行编码时必须具备以下特点:具有高效的视频压缩比、传输实时性更高、视频传输鲁棒性更强。
在网络流媒体领域中MPEG-4被更广泛的应用例如在移动通信中、或者各种需要在无线网络下进行的电子产品。预计未来将有更多的电子产品,可以运用到这编程。例如掌上电脑、远程视频监控等等。“多媒体内容描述接口”是MPEG-4的另一个名称,是由于它可以为各类的多媒体信息提供标准的面熟。并且也被广泛的应用在智能多媒体、媒体编辑等系统当中。 而MPEG-21的目标是为交互式多媒体框架进行定义,并可实现对不同网络和设备的跨越,并真正的实现透明化,让用在对多媒体资源进行使用时可以更加方便。而对于目前的移动多媒体终端水平而言,MPEG-4可以作为视频编解码标准中的首选。
四、移动通信网络
目前移动多媒体的实现主要是用于宽带无线连接,而宽带无线接入技术又包含很多种,例如VSAT的连接中的宽带卫星广域接入,其中以IEEE 802.16为主要代表、中距离的无线本地环路技术、主要以IEEE 802.15和HiperLAN为无线局域网接入的主要代表,而平时可以接触到的蓝牙、红外线,只要是采用IEEE 802.15中无线个人域网WPAN。
4.1无线网络局域网络
利用射频或红外线的技术被称为无线局域网络,也被称为WLAN。在对两部或多部系统进行信息交换时,以无线的方式进行连接。和有线网络进行比较,无线网络具备着独特的优势。并且为了可以对多媒体问文件的稳定性提供更多的保障,就需要有足够的网络宽带。而由于多媒体文件的不同,其对宽带网络的要求也就存在着一定的差异,为了更好的保证视频的质量,就需要更好的网络宽带。在无线网络标准协议中,基于IEEE802.11b/g/a下所定义的标准有两种,即11Mbps/22Mbps/54Mbps。而5Mbps/10Mbps/22Mbps这几种有效的数据传输就可以完全满足各种多媒体的稳定性,并对视频的质量提供保障。
4.2未来发展方向-4G
随着4G网络的发展逐渐走向稳定,其高效的宽带质量可以为更多的多媒体信息提供一定的保证和支持,并且视频的质量也得到了进一步的提高。而在显示屏、CUP内存等关键技术中也可以得到更加广泛的应用。
高速互联网接入 通过4G网络,用户可以用手机或者笔记本对网页进行快速的浏览,甚至直接下载,甚至利用4G网络实现实施购物,享受移动证券,通过VNP功能,企业还可以实现移动办公,内部电子邮件的发送、举行多媒体会议。
移动视讯除了可以满足手机还笔记本的基本应用,还可以提供手机电视、可视电话、视频点播等业务,除此之外,4G移动流媒体视讯业务还被广泛的应用于交通、物流监控和家庭监控等诸多领域中。交通监控使交通部门能够实时察看告诉公路和主要道路的交通状况,可查看指定道路区间的路况,并可在途中通过定位服务实现路段检查,及时了解交通状况,家庭监控可以帮助家庭和办公室进行监控。
移动地位 利用4G网络,可以通过网络对用户所在地提供位置相关的服务。同时,与GPS、GIS等技术结合,移动定位可以广泛的应用于交通、物流、公安、医疗等部门。在导航、测量、急救、车辆调度、防盗防劫、城市规划、城市导游等各个方面发货作用,在4G应用中,移动定位业务占有重要的位置。
移动电子商务 利用4G网络,移动电子商务将成为4G时代的重要应用方向。诸如证券交易、银行缴费、网上购物、机票及酒店的预订、旅游及行程和路线的安排等更多的适用范围,都可以通过4G网络得到实现,并进一步的发展。
五、总结
本文对移动多媒体体中的关键技术进行研究,可以为建立更加高效的多媒体终端、音视频编解码标注及4G通信技术,提供一定的帮助。并且,随着移动多媒体的进一步发展,其运用范围可以得到进一步的提高和使用,而移动多媒体的扩展也必将成为今后的发展趋势。
参 考 文 献
[1]纪红英,巩存群,崔琳. 基于移动多媒体CTMM的研究[J]. 计算机与现代化,2010,03:33-38+42.
[2]曾捷. 新一代移动多媒体系统的关键技术研究[J]. 通信技术,2010,03:70-71+133.
[3]黄俊,余青松,张敏,宗文杰. XML在移动多媒体服务系统中的应用研究[J]. 计算机工程与设计,2010,17:3911-3914+3918.
[4]张继东. 移动多媒体通信系统及其关键技术[J]. 移动通信,2002,03:24-25.
[5]. 通信[J]. 中国无线电电子学文摘,2002,05:56-116.
【关键字】 移动多媒体 关键技术 移动对媒体终端
一、移动多媒体系统介绍
将计算机和视频技术进行融合,同时便于群众携带的可移动设备,称为移动多媒体。并且是以两种或者两种以上的媒体为介质进行信息的交流和交换。通俗的讲,手机就是我们现在使用最多的移动多媒体载体,其包含多种功能,包括:网络、音乐、电影、视频通话、信息、图片等等。其次在飞机、高铁、地铁中可以看的视频节目也是移动多媒体载体的另一种形式。
其主要要求有:1.可以为数字电视提供电视节目、并完成紧急广播读物,还可以实现卫星的传输作用,并且实现了网络的无缝隙覆盖;2.可以为手机、PDA、MP4、飞机、火车、轮船等小型服务器提供指出,并完成音频接受、数据分析等任务;3.利用自主的知识产权,为控制管理体系实现加密和授权,并为全国漫游实现支持;4.其发展和完善可以为媒体技术的发展奠定基础。
二、移动多媒体终端结构
移动多媒体的终端可以为媒体信息的采集、处理和传输进行实现,并为其提供一定的功能。而媒体终端的主要系统分为四个方面:微处理器系统、多媒体外设、数据存在和无线网络接口。如图1显示。
2.1微处理器
1947年,人类发明了第一个晶体管。在随后发展中,半导体技术经历了不断的发展和变化,并形成了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路,半导体技术的发展,也对后期移动多媒体的形成和发展产生了一定的影响,所以人们也将半导体技术称为产业的种子。并对处理过程中的部件形成一定的控制,而随着大规模集成电路的不断发展,芯片的集成密度也随之发展,现在CPU可以集中在一个半导体芯片上,这种大规模的集成电路同其具有中央处理其功能的,也被称为“微处理器”。而现代对“微处理器”的应用已经随处可见,包括录像机、电器、汽车以及大规模武器等等。对于微处理器其而言不仅是计算机的核心,同时也是数字化设备的主要部件。而国际上一些超高速的巨型计算机或者一些高端的计算系统的建立,也是通过微处理器得以实现的的。
核心微处理器对原始多媒体的数据进行采集,并通过音频视频编码对已知的编码标准进行编码,并为本地播放或通过网络传输提供一定的基础。而对于多媒体外设接口和外部存储器等提供一定的需求。而现在主要微处理器方案有以下几种:
利用数字信号处理器芯片(DSP),这是由于其具备特殊的用途。对于这一类的芯片,国际上已经推出了很多专用型号,特别是对于H.236、MPEG、JPEG,制定了有针对性的芯片。这些芯片的软件算法可以在内部硬件中得以实现,对于一些速度要求比较高的的场合可以提供更多的实用性。但是这类方案仍然存在着一定的缺点,例如灵活的较低,且开发工具也没有得到完善。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/zgxt/zgxt201615/zgxt20161563-1-l.jpg)
另一种方案就是利用可编程的DPS芯片来进行实现。其内部硬件的结构具备乘法器、累加器,并且具有良好的并行性,而结构主要以流水线为主。对于一些不能出现延迟的实时领域更为适用。并且,这种芯片一块就可以完成那个系统的压缩编码。其主要的优势就是具备较高的灵活度,即使后期对硬件进行升级,也只需要对软件进行单独的处理,并不需要像传统模式一样,还需要重新对硬件进行安装,,因此还具有一定操作便捷性。
最后还可以用FPGA等可编程阵列产品进行实现。主要是应用于公司软件语言的开发。对软件进行编程可以对一些特定的音视频进行压缩算法。所以这种方面同时具有通透性,在算法上可以进行实时运算,因此可以进行更加广泛的研究。
2.2无线网络接口
由于有线网络受到一定的限制,而现代自动化设备具有很高的灵活性和移动性,所以需要利用无线网络进行信息的传输和网络的建立。无线网络在对数据传输时利用三维空间进行传送,不需要传输介质,在具备相应设备后就可以建立相应的局域网,而网络的自由接受范围只要对其移动终端进行无线网卡的安装,并且随着微电子技术的发展,其在工业控制网络中的应用范围更加广泛,并且会发挥更多的作用。无线网络接口在对音频编码流进行处理时,主要是将音频编码编程更适合传输的数据包,并利用无线网络进行传输,对系统选定的无线网络控制协议进行支持。
三、视频编解码技术
最初的视频编码技术只是运用在网络电视中,是因为其视频编码具有一定的高效性,并为视频的质量提供一定的保障。H.264是开发出的最新一代视频编码标准。和之前的设计结构相比,对其功能进行了进一步的提高,并保证同等质量的视频可以节省近一半的码率,并且对传输的质量进行了控制,提升后的视频编码标准可以有更多的使用范围。其主要应用范围是:网络电视、广播电视、数字影院等。除了国际化组织所制定的视频编码编制外,一些专业的IT公司本身也具备属于自己的视频编码标准,但是在一般情况下这些公司也经常使用网络电视标准。由于宽带的限制、误码率较高等原因,为了保证其在无线信道上的传输,在图像视频进行编码时必须具备以下特点:具有高效的视频压缩比、传输实时性更高、视频传输鲁棒性更强。
在网络流媒体领域中MPEG-4被更广泛的应用例如在移动通信中、或者各种需要在无线网络下进行的电子产品。预计未来将有更多的电子产品,可以运用到这编程。例如掌上电脑、远程视频监控等等。“多媒体内容描述接口”是MPEG-4的另一个名称,是由于它可以为各类的多媒体信息提供标准的面熟。并且也被广泛的应用在智能多媒体、媒体编辑等系统当中。 而MPEG-21的目标是为交互式多媒体框架进行定义,并可实现对不同网络和设备的跨越,并真正的实现透明化,让用在对多媒体资源进行使用时可以更加方便。而对于目前的移动多媒体终端水平而言,MPEG-4可以作为视频编解码标准中的首选。
四、移动通信网络
目前移动多媒体的实现主要是用于宽带无线连接,而宽带无线接入技术又包含很多种,例如VSAT的连接中的宽带卫星广域接入,其中以IEEE 802.16为主要代表、中距离的无线本地环路技术、主要以IEEE 802.15和HiperLAN为无线局域网接入的主要代表,而平时可以接触到的蓝牙、红外线,只要是采用IEEE 802.15中无线个人域网WPAN。
4.1无线网络局域网络
利用射频或红外线的技术被称为无线局域网络,也被称为WLAN。在对两部或多部系统进行信息交换时,以无线的方式进行连接。和有线网络进行比较,无线网络具备着独特的优势。并且为了可以对多媒体问文件的稳定性提供更多的保障,就需要有足够的网络宽带。而由于多媒体文件的不同,其对宽带网络的要求也就存在着一定的差异,为了更好的保证视频的质量,就需要更好的网络宽带。在无线网络标准协议中,基于IEEE802.11b/g/a下所定义的标准有两种,即11Mbps/22Mbps/54Mbps。而5Mbps/10Mbps/22Mbps这几种有效的数据传输就可以完全满足各种多媒体的稳定性,并对视频的质量提供保障。
4.2未来发展方向-4G
随着4G网络的发展逐渐走向稳定,其高效的宽带质量可以为更多的多媒体信息提供一定的保证和支持,并且视频的质量也得到了进一步的提高。而在显示屏、CUP内存等关键技术中也可以得到更加广泛的应用。
高速互联网接入 通过4G网络,用户可以用手机或者笔记本对网页进行快速的浏览,甚至直接下载,甚至利用4G网络实现实施购物,享受移动证券,通过VNP功能,企业还可以实现移动办公,内部电子邮件的发送、举行多媒体会议。
移动视讯除了可以满足手机还笔记本的基本应用,还可以提供手机电视、可视电话、视频点播等业务,除此之外,4G移动流媒体视讯业务还被广泛的应用于交通、物流监控和家庭监控等诸多领域中。交通监控使交通部门能够实时察看告诉公路和主要道路的交通状况,可查看指定道路区间的路况,并可在途中通过定位服务实现路段检查,及时了解交通状况,家庭监控可以帮助家庭和办公室进行监控。
移动地位 利用4G网络,可以通过网络对用户所在地提供位置相关的服务。同时,与GPS、GIS等技术结合,移动定位可以广泛的应用于交通、物流、公安、医疗等部门。在导航、测量、急救、车辆调度、防盗防劫、城市规划、城市导游等各个方面发货作用,在4G应用中,移动定位业务占有重要的位置。
移动电子商务 利用4G网络,移动电子商务将成为4G时代的重要应用方向。诸如证券交易、银行缴费、网上购物、机票及酒店的预订、旅游及行程和路线的安排等更多的适用范围,都可以通过4G网络得到实现,并进一步的发展。
五、总结
本文对移动多媒体体中的关键技术进行研究,可以为建立更加高效的多媒体终端、音视频编解码标注及4G通信技术,提供一定的帮助。并且,随着移动多媒体的进一步发展,其运用范围可以得到进一步的提高和使用,而移动多媒体的扩展也必将成为今后的发展趋势。
参 考 文 献
[1]纪红英,巩存群,崔琳. 基于移动多媒体CTMM的研究[J]. 计算机与现代化,2010,03:33-38+42.
[2]曾捷. 新一代移动多媒体系统的关键技术研究[J]. 通信技术,2010,03:70-71+133.
[3]黄俊,余青松,张敏,宗文杰. XML在移动多媒体服务系统中的应用研究[J]. 计算机工程与设计,2010,17:3911-3914+3918.
[4]张继东. 移动多媒体通信系统及其关键技术[J]. 移动通信,2002,03:24-25.
[5]. 通信[J]. 中国无线电电子学文摘,2002,05:56-116.