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1、第7章 多媒体技术及其应用,7.1 多媒体信号和多媒体技术 7.2 多媒体信号的传输 7.3 多媒体技术的应用 思考题和习题,7.1 多媒体信号和多媒体技术,随着计算机技术、数字图像压缩技术和超大规模集成电路技术的发展，多媒体技术越来越受到人们的关注。多媒体是指携带两种或两种以上的信息的载体，这些信息通常包括图像、声音、数据、文字、符号、图形、动画、图片等等。多媒体携带的信息是相互联系、相互协调的。计算机交互地处理这些媒体的技术即是多媒体技术。,多媒体信号应具有以下三个特征：(1)综合性 多媒体信号应是相互有关的多种媒体的信号的综合；(2)交互性 通信双方能充分地进行信息传送或交流，能获取、处
2、理、编辑、存储、展示这些信息媒体；,(3)同步性 多种媒体能同步地、协调地传送信息。广播电视中图像、声音、时间、字幕同步地传送，具有综合性和同步性，但没有交互性，所以广播电视不属于多媒体；而视频点播（VoD，Video on Demand）观众可以选择节目，可以控制节目的暂停和继续播放，能够选择观看影片的多种结局之一，所以视频点播属于多媒体。通常认为电视会议、可视电话、安全监视、远程医疗、电子商务、远程教学等均属于多媒体范畴。,如多媒体远程教学，与一般的广播电视教学(教师讲学生听)的模式不同，教师讲课时可向学生提问，学生除了听课和回答问题之外也可以向教师提问。师生之间频繁采用图像、语音、文字、
3、符号、图形、动画、CAI(计算机辅助教学)课件等媒体交流信息。这种多媒体远程教学因为生动、直观、交互性强，能充分调动学生的积极性，所以取得了良好的教学效果。,7.2 多媒体信号的传输,图像信号要求实时传输，视频信号不压缩时传送速率在140 Mbs左右，而高清晰度电视(HDTV)传输速率可高达1000 Mbs。为了在网络中传送更多的多媒体信息，要对视频信息进行各种压缩。按照H.261、H.263、MPEGCD*21、MPEGCD*22等视频压缩的国际标准，HDTV压缩后的速率也只有20 Mbs。,至于可视电话，在公用电话网（PSTN）上传送时，可压缩为20 kbs左右。语音信号也要求实时传输，语
4、音信号如不压缩则需要64 kbs的速率，经过压缩后可降到32 kbs、16 kbs、8 kbs，甚至56 kbs。为了提高信道的利用率，视频与音频压缩编码是多媒体信号传输的关键技术。,通信服务质量(QoS，Quality of Service)是用来描述通信双方的传输质量，是衡量通信网络性能的重要参数，也是网络效果的主要表示参数。QoS基本参数包括系统吞吐率、网络传输的稳定性、可用性、可靠性、传输延迟、传输码率、出错率、传输失败率、安全性等。传输码率只是其中的主要参数之一。不同的系统强调的参数往往不同，而且QoS参数的设置一般采用分层方式，不同层的参数有不同的表现形式。,用户层中，针对音频、视
5、频信息的采集和重显，QoS参数表现为采样率和每秒帧数。在网络层中，QoS表现为传输码率、传输延迟等表示传输质量的参数。描述网络管理的QoS时，应主要考虑网络资源的共享、参数的动态管理和重组等。,PSTN 公用电话网(PSTN，Public Switched Telephone Network)是公共通信网中规模最大、历史最长的基础网络。电话网的主要用途是传输语音信号，用户的语音信息可通过传输线路和交换设备进行互传。该网络的终端设备主要是普通模拟电话机，要求所传输的信号带宽在300 Hz3.4 kHz之间。,目前，电话网以模拟设备为主的情况已经发生了根本性的变化，数字传输设备和数字交换设备不断地
6、引入电话网，如数字光纤时分复用设备，数字程控交换设备，所有这些数字化设备都使公用电话网已经成为一个以数字设备为主体的网络。但在用户线路上传输的信号中，模拟语音信号的比例仍然最大，这给在公用电话网上传输数字信息带来了困难。,目前，在公用电话网上传输数字信号的主要手段仍然是要依靠调制解调器（Modem），为此ITU-T提出了V系列建议，如描述接口电气特性的V.28、V.35、V.10、V.11等建议，描述接口间各条接口线路功能及其动作的V.24建议等。还有一些建议是用于描述Modem本身的，如V.21、V.22、V.32等等。,在PSTN网上可传输符合H.324标准的传输码速率低于64 kb/s的
7、可视电话,采用V.34调制解调器,V.34是有关28.8 kbs速率的调制解调器的建议。QoS参数为S-QCIF或QCIF格式，7.5帧/s，YUV为411，12比特/像素。,ISDN和STM 在模拟电话网中，一对电话线只能传送一路模拟电话信号。随着通信技术的发展，出现了综合业务数字网(ISDN,Integrated Services Digital Network)，该网可以支持语音、数据和图像等几种媒体的传输业务，其基本传输速率为160 kb/s(2B+D)。它利用一对电话线，可同时传送2路数字电话信号(B通路，每路可传送速率低于64 kb/s的数字电话或数字数据)。,根据CCITT建议，
8、电信的传输、交换、复用统称为转移模式，简称为STM。STM在ISDN中的复用方式，如图7-1所示。以125 s为一帧，共传送20比特，时间上分3个信道(2B+D)，每个B信道传送数字电话信号8比特，一个D信道传送信令信号(电话号码等，速率为16 kb/s)2比特，还有供同步、控制等传输开销用的2比特。各子信道的信息占用了固定的时隙。各子信道的时隙以125 s为周期出现，根据信号所占用的时隙位置，就可判定是哪个子信道的信号，这就是同步转移模式(STM，Synchronous Transfer Mode)。,图 7-1 STM的时分复用,在STM模式中，一个固定的时隙一旦分配给了一个信道，只能传输
9、该信道上的数据，不能传输其他数据。如果该信道上没有数据要传输，则相应的时隙只能空闲，空闲时隙多时会造成带宽的极大浪费。综合业务数字网可传输会议电视和可视电话。当上述2B+D的基本接入（Basic Access）速率不够时，可使用23B+D、30B+D的基群接入（Primary Access）取得1.544 Mb/s或2 Mb/s的传输速率。QoS参数为CIF格式，30帧/s，YUV为411，12比特/像素。,B-ISDN和ATM 宽带综合业务数字网(B-ISDN,Broadband ISDN)与ISDN类似，利用同一线路在同一时间内传送多个电信业务信号，其码率在155 Mbs以上，采用异步时分
10、复用，或称为异步转移模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)。其传送的信息以信元为单位，信元长度是固定的53个字节，信头为5个字节，有用信息为48个字节。,在ATM模式中，各子信道的信号不是按一定时间间隔周期性出现的，不能再按固定的时隙位置来判断其属于哪个子信道。ATM要在信头中的固定位置加一种标志信息，来表明该信元属于哪个子信道，即准备送到对方哪个用户。这样在信道上的时隙划分就不必采用固定位置的方式了。,ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输。统计复用就是根据各信道业务的统计特性，在保证业务质量要求的前提下，在各个业务之间动态地分配网络带宽，以达到最佳的资源利
11、用率。这种方式可以解决STM中出现的带宽浪费的问题。多个子信道根据它们不同的传输特性复用到一条链路上。与同步时分复用STM不同，在ATM中，时隙只分配给有数据要传输的子信道，没有数据要传输的子信道不占用带宽。因此，ATM在处理实时传输时能达到非常好的性能，在一般的复用机制中，各个输入带宽的总和应小于传输线路的总带宽；利用统计复用的ATM可使输入带宽的总和大于总带宽。,常用的交换方式有电路交换和分组交换。电话程控交换是电路交换方式，通信期间始终有一条电路被建立，也属于STM模式，它是以固定时隙为基础的交换。其优点是实时性，没有交换引起的时延，但线路的利用率低。分组交换是把整个信息分成若干较短的分
12、组，各分组均有一定的目的地址，采用“存储转发”的方式，其优点是线路利用率高，但分组长度是可变的，两个用户的一次通信中各分组可能经由不同的路径。由于分组转发引入了较大的时延，不宜用作实时通信。,ATM交换把信息分成一个一个固定长度的信元，信元长度比分组交换时的分组小得多，利用硬件连接进行信息交换，交换的速度非常快。ATM交换既有分组交换线路利用率高的优点，又有电路交换快速交换的优点(信元很短，几乎没有时延)，它是分组交换与电路交换的一种结合。因此ITU已规定在BISDN中应采用ATM方式的复用和交换。这样的以信元为基本单位的高速ATM信号，必须在宽带网络中(例如光纤网络)才能传输。BISDN的传
13、输速率在155 Mbs以上，可以传送各种多媒体的新业务。,IP网络 IP网络包括Internet（因特网）、Intranet（企业网）、WAN（广域网）以及LAN（局域网）等，IP网络发展非常迅速。它利用TCPIP协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol），只需给出对方的IP地址，就可十分方便地把信息送到对方终端。但目前IP网络带宽较窄，许多用户要共享这样的通信网络，不能保证多媒体通信业务所需的服务质量(QoS)。,对视频和音频传输，丢掉几个分组不会造成很大的问题，但带宽较窄会导致视频画面被破坏，有时清晰，有时模糊；导致音频信息的中断
14、，有时噪声很小，有时噪声很严重。因此，要采用效率更高的压缩编码和协议来改善Internet中实时通信的质量。网络资源预留协议(RSVP，Resource Reservation Protocol)对于用IP有限的带宽传送视频和音频以及其他实时多媒体信息非常重要。采用RSVP这项技术，通信双方在建立传输信息之前预留了足够的带宽，服务质量会得到较好的保证。目前，RSVP的资源预留功能已在一些厂商的路由器和应用程序中得到了实现。,分类服务技术是解决IP网QoS问题的一种十分有效的方法，不同类别的信息对网络传输资源的要求是不同的，分类服务是按业务类别来分给能充分保证其服务质量的网络传输资源。而解决质量
15、问题的根本办法是拓宽网络带宽。现在美国正在积极研制下一代Internet，即NGI，就是要拓宽网络带宽。,7.3 多媒体技术的应用,会议电视 1.概述 会议电视是利用通信网召开会议的通信方式。会议电视要传递与会者的图像和声音，与会者对话时可以通过电视看到对方，会议电视还要传递文件、图片、图表、会议室气氛等各种静止的和活动的图像信息，使与会者有一种亲临会场的感觉。,会议电视减少了旅途时间，节约了大量的出差费用；一些紧急场合如防汛、防灾，需要迅速作出决策的会议利用会议电视可以争取时间、及时决策；会议电视的收费与使用时间成正比，促使发言人充分准备，压缩发言时间，提高了效率；会议电视可以增加与会人数，
16、更好地集思广益。1995年，我国公用会议电视骨干网已经建成，从北京到各省省会和直辖市共30个城市已经联网。湖南、湖北、江苏、辽宁、安徽、广东、山东、福建等省已建成省会到地市的省会议电视网。浙江省已建成了各地市到县的全省性的地市级会议电视网。这些会议电视大部分引进美国CLI、英国GPT等国外公司的设备。,2.会议电视系统的组成 会议电视系统由终端设备、传输设备、传输信道以及多点控制设备(MCU，Multipoint Control Unit)等组成。1)终端设备 会议电视终端设备有摄像机、话筒、计算机、传真机、监视器、会议电视编/解码器，如图7-2所示。,图 7-2 会议电视终端设备配置,摄像机
17、一般有特写摄像机、全景摄像机、文字和图片摄像机等。图像切换器按会议进程选用不同摄像机的图像送出。话筒要选用方向性强的并应有平坦的频率特性，室内墙壁应进行吸音处理，避免声音反射引入的回音。喇叭与话筒之间的声音来回传递会引起啸叫，应设置回波消除器并调整喇叭与话筒的相对位置予以消除。监视器应选用大屏幕电视或投影电视，图像与实物之比为11能获得临场感。,图 7-3 会议电视编/解码器方框图(a)编码器；(b)解码器,会议电视编/解码器是终端设备中的关键设备，图7-3是会议电视编/解码器方框图。来自切换器的模拟电视信号，经亮色分离后由模数转换(AD)电路转换为数字信号，再经公共中间格式(CIF)转换把电
18、视信号转换成统一的中间格式(352288)，采用统一的H.261 算法进行压缩。,由于编码中采用了变长编码VLC技术，经压缩编码后的数据为不均匀的数据流，需要缓冲存储器对数据速率进行平滑，从缓存中读出的数据经过信道编码(纠错编码)增强其抗干扰能力，然后被送入时分多路复用模块，并与经编码的语音以及来自其他数字设备(如计算机、传真机等)的数据信号，按照指定的时隙合成一路数字信号，再经接口电路形成标准的传输码形(如HDB3码)被送入信道发送。,解码器的工作过程与编码器相反，经接口电路，被恢复成非归零的时分多路信号以及供解码用的基本时钟信号。经时分解码之后，分为3个信号流供进一步处理用。其中数据信号被
19、送往专用的数字接收设备(计算机、传真机、电子黑板等)；声音信号被送往声音解码电路经DA、功放送往音响设备；而图像信号则经纠错电路后，被送入缓存，转换成与编码器相同的数据流形式，经解码、格式转换、DA后，在彩色监示器上显示出来。,2)多点控制方式 会议电视的分会场一般相隔较远，分会场数目较多，这就构成了多点会议电视系统，多点会议电视系统的连接、控制方式有以下几种：(1)全耦合方式 所有各分会场之间相互用线路连接，这种方式当点数很多时，需要大量线路，很不经济。(2)图像合成方式 把所有会场图像汇集在一起合成为一幅图像传送到各终端，在各终端监视器上多画面显示所有会场图像。,(3)图像请求方式 把所有
20、图像集中于一个网络节点，根据多点的请求，切换出所希望显示的图像，国外的会议电视多点控制常采取这种方式。(4)图文分配方式 通过卫星把某一发送点的图像分配到所有各点，利用卫星召开电视会议，由于采用面辐射方式，因此最节省线路。(5)主席控制方式 不改变原来通信网络结构，线路连接、图像和声音的流向都由会议主席进行控制。这种方式不增加任何线路，但不够灵活。,3)多点会议电视网 多点会议电视网中都需设置一个或多个MCU来完成各个会议点之间的信息交换和汇接。ITU-T有关多点会议电视的标准只允许采用两层级连的组网模型，这样可以满足传输延时、话音图像同步以及网络控制的要求。,图7-4就是一个二级星型会议电视
21、网示意图，处在最上面一层的MCU1是主MCU，在它下面一层的MCU2、MCU3和MCU4是和它相连接的从MCU，它们都受控于MCU1。根据需要，网络内的会议电视终端可以连接在从MCU上，也可以连接在主MCU上。图中的终端是直接连接到MCU上的，实际上它们是通过各种通信网络连接到MCU上的。,图 7-4 二级星型会议电视网示意图,图像同步以及网络控制的要求。图7-4就是一个二级星型会议电视网示意图，处在最上面一层的MCU1是主MCU，在它下面一层的MCU2、MCU3和MCU4是和它相连接的从MCU，它们都受控于MCU1。根据需要，网络内的会议电视终端可以连接在从MCU上，也可以连接在主MCU上。
22、图中的终端是直接连接到MCU上的，实际上它们是通过各种通信网络连接到MCU上的。,3.我国公用会议电视骨干网 我国的公用会议电视骨干网，采用二级星型结构，以北京为全网一级枢纽中心，以星型辐射形式与二级枢纽中心(即各大区中心沈阳、上海、南京、武汉、广州、西安、成都等地)的多点控制单元(MCU)相连接，各大区中心的MCU与本区内各省中心(即省会会场)相连，这样就构成了一个以北京为中心的全国会议电视骨干网。传输手段可以是现有的光缆、数字微波、数字卫星等。,按我国开会的惯例，采取主席控制模式，即主席所在的主会场，可同时向所有分会场传递主会场的图像和声音，并通过MCU与任一分会场对话，指挥汇接设备切换图
23、像和声音。分会场发言需向主席申请，一旦被主席认可，该分会场的图像、语音便可以广播方式传送到其他各个会场。这种模式符合ITU-T的H.243标准。,全国性会议电视网管中心设在一级枢纽中心，由中央多点管理系统(CMMS)及工作站组成，网管中心的主要功能是：(1)显示各MCU状态；(2)对MCU进行故障诊断；(3)对每个MCU的计费进行统计；(4)统计与会会场、会议时间、码速率；(5)记录会议的有关事件。,国家骨干网全部采用美国视讯公司(CLI)的Radiance9075型会议电视终端设备，该设备有一套CLI专有的CTX、CTX Plus的编码算法，其图像清晰度高于H.261算法。同时还具备符合H.
24、261建议的CIF、QCIF图像格式。国家骨干网的多点控制采用CLI公司的MCU II，它具有12个2 Mbs端口，符合H.200系列建议，具有全网的主席控制模式以及远端摄像的互控功能。,4.三种实用会议电视系统 符合H.320标准的ISDN网的会议电视业务已开始应用。为了在计算机网以及PSTN网上组建会议电视系统，ITU-T于1995年推出了在LAN网上组建视听系统的H.323 系列建议，在ATM网组建视听系统的H.310系列建议，在PSTN网上进行视听通信的H.324系列建议。目前H.320会议电视系统已占有相当大的比例，为了将H.320系统引入计算机网和ATM网，ITU-T又推出了H.3
25、21系列标准，在H.320的设备外增加了一个ATM适配器连接到ATM网上。,与此类似，可采用H.322建议将H.320系统适配入计算机LAN中。H.321和H.322实质上是将H.320系统的码流重新组装为ATM和LAN可接收的码流，起着一种网间适配的作用，本质上仍然是H.320系统。由于有关ATM的协议迟迟不能出台，基于ATM的H.310系统至今也未得到推广使用，真正有发展前景的会议电视系统为基于ISDN的H.320、基于PSTN的H.324和基于IP的H.323三套，它们各自所包括的有关国际标准如表7-1所示。,表7-1 三套实用的会议电视标准,可视电话 可视电话的通信包括语音信号和图像信
26、号，通话双方在对话过程中可以看到对方的图像，丰富了通信的内容。通话过程传送的是双方的头肩像，图像内容简单，对细节的要求可以适当降低。目前，发展可视电话的条件已经具备，国际标准ITU-T H.324描述了低比特率的多媒体通信终端，采用V.34调制解调器，码率通常为28.8 kbs,可通过公共电话交换网(PSTN)进行传送。我国现在的电话普及率为可视电话的普及、互通创造了条件。,1.H.324可视电话终端 H.324可视电话终端如图7-5所示。H.324是一个框架型的建议，它包含一系列的建议，称之为H.324协议族。它全面规范了视频、音频的压缩编解码、多种媒体信息的复用、信道接口、控制信令等多项技
27、术指标。,图 7-5 H.324可视电话终端,(1)低速语音编解码建议 提供高效语音压缩编解码，其速率为5.3 kbs和6.3 kbs两挡。(2)G.729G.729A低速语音编解码建议 电话网质量的语音编码，8 kbs编码速率，原来设计用于无线移动网络，G.729A是G.729的简化版，和G.729兼容。(3)H.263或H.261视频编解码建议 提供高效的活动图像压缩编码技术。,(4)H.245通信控制协议 多媒体通信中，控制部分是整个系统的“司令部”，音频、视频、数据和复用部分都需要由它来统一协调。从通信的开始、呼叫、建立物理通路、建立逻辑通路、交换通信能力、判决主从关系、通信过程的控制
28、、结束通信等操作都由它来控制完成。为了保证不同厂商产品的互通，有必要统一这种通信标准。ITU-T在1995年专门发布了用于多媒体通信的控制协议H.245，规定了终端信息消息的句法和语义，以及通信开始时进行协商的操作过程。这些消息包括终端发送和接收的通信能力、接收端的优先模式、逻辑信道的通知、控制和指示。,(5)H.223信道复用协议 多媒体信息由多种不同媒体信息组成，多种媒体信息（视频、音频、数据和控制流）要同时传输，在发送端把它们复用成一个统一的码流；在接收端，又要同步地实时地把它解复用，即分解为多种媒体信息。H.223建议对低比特率多媒体通信中信息的帧结构、字结构、分组复用等作了明确规定,
29、它适用于低比特率多媒体终端之间，低比特率多媒体终端与MCU之间的通信。这个复用协议还能对图像序列进行编号、误差检测和校正。,(6)V.34调制解调器全双工通信协议 通信速率可达28.8 kbs或33.6 kbs。(7)V.8建议 规范在PSTN上的数据通信的起始呼叫过程，以及可视电话和普通电话工作模式的转换。(8)T.120系列数据通道建议 这种极低比特率的视听系统的潜在应用十分广泛，除可视电话外，还可用于远程监控、远程医疗、移动可视电话、多媒体电子邮件、视频游戏等。,2.H.323可视电话 ITU-T的H.323“基于分组交换的多媒体通信系统”是一个框架性的建议，包括终端设备、视频、音频和数
30、据的传输、通信控制、网络接口等内容，还包括多点控制单元(MCU)、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)、网关(GW，Gateway)和网闸(GK，Gate Keeper)设备。H.323系统的信息传播可以采用单播(Unicast)、多路单播(Multiunicast)、多播(Multicast)的形式。H.323系统的终端结构如图7-6所示。,图 7-6 H.323终端结构示意图,H.323系统使用实时协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP)。RTP提供同步和排序服务，适于传送如音频、视频等连续性的数据，对网络引起的时延和差错有一定的自适应性。RTCP用于管理质量控制信息，例如监视延时和
31、带宽。RTP不能确保数据的完整性，但能很好地处理定时的问题。在通信过程中RTP对所传的每个分组盖上时间戳(Timestamp)。在接收端，解码器可根据时间戳重新建立定时关系。H.323中资源预留协议(RSVP)可以防止网络超载，不能传递信息的情况，保证H.323终端有一定的带宽，从而保证传输质量。,在H.323中，与RSVP有关的是网闸(Gatekeeper)机制，用来防止视频业务量占用所有的有效带宽。网闸执行三项功能：第一，接入控制，由于网络资源有限，网络上同时接入的用户数也是有限的，GK根据授权情况和网络资源情况确定是否允许用户接入。第二，能够为终端提供带宽管理和网关定位等服务，如为用户保
32、留所需的带宽。第三，具有呼叫路由的功能，所有终端的呼叫可以汇集到这里，然后再转发给其他终端，以便和其他网络终端通信。,多点控制单元(MCU)为3个或3个以上的终端或网关参加多点通信提供服务。MCU包括必备的MC和可选的MP，多点控制器(MC)是H.323中的实体，它为多点通信提供控制，并控制资源。MC通过H.245与各终端进行协商，为当前的通信确定一个共同的通信模式，MC不负责音频、视频和数据的混合或交换。MP负责完成视音频编解码、格式转换、语音的混合、视频的合成或切换等功能。,网关(GW)是H.323中的端点设备，通过它的实时双向通信服务，提供局域网和其他类型网络之间的连接。H.323的系统
33、控制分为三个部分：一是H.245通信控制协议完成通信的初始过程的建立、逻辑信道的建立、终端之间能力的交换、通信结束等功能，例如通过能力交换，发送端采用接收端能解码的模式发送。二是RAS(Registration，Administration and Status注册、允许和状态)控制用于传送有关RAS的信息。三是呼叫信令(Call Signaling)控制用于建立呼叫、请求呼叫的带宽改变、获得呼叫中端点设备的状态、拆除呼叫等的消息过程。呼叫过程使用所定义的消息。,远程医疗 远程医疗系统是一种利用现代通信网络实现远距离的医疗咨询、会诊、手术示范的交互式多媒体信息系统。边远地区的医生将患者的病历、
34、检查数据、心电图以及B超、X线、CT(Computed Tomography计算机断层成像)、MRI（Magnetic Resonance Imaging核磁共振成像）等影像资料通过信息处理设备和相应的通信线路传送给大城市的医生、专家会诊。专家们可以向对方医生或病人提问以进一步了解病情，最后做出诊断和治疗方案。边远地区的病人因此得到高质量的医疗服务。图7-7是远程医疗系统的结构示意图。,图 7-7 远程医疗系统结构示意图,1.输入输出设备 视频输入输出设备有摄像机、监视器和录像机,还有心电图机、B超成像系统、CT成像系统、MRI成像系统；音频输入输出设备有话筒、扬声器等。信息通信设备有书写电话
35、、传真机等。书写电话为书本大小的电子写字板，供与会人员将要说的话写在此板上，变换成电信号输入到视频编码器上，再传送给对方并显示在监视器上。,2.视频编解码器 视频编解码器用来压缩医疗视频信息。在医用图像中，病变部位的图像对保真度要求是非常高的，任何细节上的损伤都是不允许的，它的模糊有可能导致误诊，以致于把病人推向危险的边缘。可是需要无损恢复的病变部位图像只占整个医用图像的一小部分，对于图像的其他部分可以适当调整质量以减小图像数据率。这样压缩后的图像完全保存了疾病特征，而数据量非常小。医生可以把它迅速发送到千里之外的医学专家那里并以最快的速度得到权威的确诊。,3.复用解复用设备和用户网络接口 复
36、用解复用设备是将视频、音频、控制信号等各种数字信号组合为641920 kbs的数字码流，成为与用户网络接口兼容的信号格式。该信号格式应符合国际规定的H.221建议的要求。最好采用B-ISDN的网络，接口是B-ISDN的网络接口。,1997年7月份在上海召开了第一届全国远程医学研讨会，标志着我国远程医疗将进入一个新阶段。卫生部已建立“金卫工程”卫星专网，分布在全国15个中心城市的首批20家医院将率先上网。上海市在卫生局的支持下，已建立了联合名医中心，开展了远程医疗工作，取得了很好的成绩。例如，徐州市第四人民医院与上海远程会诊中心开通以来，共会诊了逾120人次，会诊质量和效果满意率达99.2%，医
37、生和病人满意率也达99.2%。,再如，上海中山医院自1995年10月正式开展远程医疗以来，至今已在江苏、浙江、山东、安徽、福建、河南、甘肃、江西、湖南、新疆、西藏等地建立48个会诊点，会诊病人逾650人次，形成了一个初具规模的远程会诊网络，在医疗实践中发挥了重要作用。,多媒体电视监控报警系统 多媒体电视监控技术打破了传统的电视监控结构，依靠计算机技术、数字视频压缩编/解码技术、网络技术和通信技术，对各种媒体信息的应用趋向综合化、交互化。多媒体电视监控系统由现场多媒体电视监控终端、多媒体监控中心和传输网络构成，如图7-8所示。多媒体电视监控终端由摄像机、报警探头、切换控制器和多媒体计算机构成，多
38、媒体计算机内插视音频采集压缩卡，内装大容量硬盘，对输入的视、音频信号进行实时捕获、实时压缩后存入硬盘。,图 7-8 多媒体电视监视系统,摄像机、报警探头的输出信号通过各自的传输线传送到切换控制器，切换控制器是以单片机为核心的。它接收多媒体计算机通过RS-232串口发出的各种命令，包括切换命令、信息叠加命令、云台和镜头控制命令、报警控制命令等所有专用键盘能发出的命令，实现视音频的切换，控制电动云台作上、下、左、右等动作，调整变焦镜头的光圈、聚焦和变焦等。切换控制器还将报警信息统计后发送给多媒体计算机。,多媒体电视监控终端实际是一个小型监控系统，利用计算机的图形显示功能，可以在CRT上显示与实物完
39、全一样的原来的控制键盘，用鼠标器拖动光标到按键上，按一下鼠标器按钮，将产生与原键盘按键一样的功效。也可以在CRT上显示报警统计图表，或对其他数据进行统计，生成直方图、折线图、饼图等多种统计图表，这些图表可以在打印机上打印出来。,还可以在CRT上显示整个电视监控报警系统的配置示意图，示意图中应有所有摄像机与入侵检测器的状态，示意图应与系统的实际地理位置相接近，以便操作人员辨认。在每一台摄像机与入侵检测器上安排一个作用钮，用鼠标器拖动光标到作用钮上，揿一下鼠标的按钮将打开相应的视频窗口，窗口内显示摄像机的实时图像或入侵检测器上一次报警时记录的一帧冻结图像和报警日期、时间。多媒体计算机可以多画面形式
40、显示多路视频信号的活动图像，可将某图像放大到全屏或缩小，可以将重要的图像存入硬盘或从硬盘中取出某段录像显示在CRT上，或在打印机上打印出来。,(1)对图像的各种参数，如亮度、对比度、饱和度及R、G、B三基色的相对取值进行调整。(2)对图像进行均衡处理，如灰度分布不均匀的图像可处理的均匀分布。(3)对图像进行平滑处理，比如噪波点太多的图像处理后噪波点减少。(4)对图像进行锐化处理，比如边缘不清晰的图像处理后可突出景物的边缘。,多媒体电视监控报警系统的最大特点是：可以对图像、声音、数据等由多种媒体传来的现场信息进行总体混编，组成多媒体数据库。比如需要某年某月某日报警时的现场信息，多媒体数据库中的图
41、像、声音、数据等就能同时展现在你面前，使你做出合理的分析，采取恰当的对策。,思考题和习题,1.填空题(1)多媒体信号应具有_性、_性、_性三个特征。(2)综合业务数字网(ISDN)的基本接入是_，基群接入是_、_。(3)异步转移模式(ATM)信元长度是固定的_个字节，信头为_个字节，有用信息为_个字节。,(4)常用的交换方式有_交换和_交换。(5)目前，在公用电话网上传输数字信号要依靠_。,2.选择题(1)下列标准中适用于ISDN网络的是_。H.320 H.321 H.323 H.324(2)下列标准中适用于ATM网络的是_。H.320 H.321 H.323 H.324(3)下列标准中适用于
42、LAN网络的是_。H.320 H.321 H.323 H.324(4)下列标准中适用于PSTN网络的是_。H.320 H.321 H.323 H.324,3.判断题(1)广播电视中的图像、声音、字幕等多种媒体可同时传送,所以属于多媒体。(2)在STM模式中，一个固定的时隙分配给了一个信道就只能传输该信道上的数据，不能传输其他数据。(3)在ATM中，各个输入的带宽总和小于传输线路的总带宽。(4)ITU-T有关多点会议电视的标准允许采用多层级连的组网模型。,4.问答题(1)多媒体信号有哪三个特征？举例说明。(2)PSTN、ISDN、B-ISDN、IP网络各有什么特点？(3)会议电视系统由哪几部分组成？(4)多点会议电视系统有几种控制方式？各有什么特点？(5)H.320、H.324和H.323 三套建议分别应用于什么网络？,(6)H.324规范了低比特率多媒体通信终端的哪些技术指标？(7)远程医疗的视频编解码器采用什么标准好？(8)视频录像分散存于多媒体电视监控终端好还是集中存于多媒体监控中心好？,
