---- 多媒體技術(shù)是以計算機為核心的集中了圖象、文字、聲音等處理技術(shù)的綜合性技術(shù)。多媒體技術(shù)與遠程和地區(qū)性局部網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)(Internet)、電話、廣播、電視、微波、衛(wèi)星通信等各種通信技術(shù)相結(jié)合,就產(chǎn)生了多媒體通信技術(shù)。理想的多媒體通信方式應(yīng)該是使人們可以在任何時間、任何地點通過通信網(wǎng)獲得所需要的各種各樣的多媒體信息。
---- 多媒體通信技術(shù)的出現(xiàn)是通訊領(lǐng)域的一次新的革命,它將計算機的交互性,通信的分布性和電視的真實性融為一體,最終將會使計算機、通信、大眾傳播、娛樂業(yè)等多個領(lǐng)域形成一個統(tǒng)一的多媒體產(chǎn)業(yè),從而成為新世紀最大的產(chǎn)業(yè)。多媒體通信領(lǐng)域技術(shù)水平的高低,將對未來我國在國際上經(jīng)濟地位的高低起非常關(guān)鍵的作用。
1. 多媒體通信終端協(xié)議的概況
---- 通信涉及到全球范圍,因而實現(xiàn)標準化是使之實現(xiàn)成功產(chǎn)業(yè)化的前提。在多媒體通信技術(shù)快速發(fā)展、迅速成長的背景下,國際電信聯(lián)盟(ITU)近年內(nèi)制定了一系列的多媒體通信系統(tǒng)協(xié)議-- H.32x系列, 這些系統(tǒng)協(xié)議有以下共同的特點:
---- (1) 利用了成熟且大量普及的通信網(wǎng)絡(luò)--如現(xiàn)有的普通電話網(wǎng),綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）和 Internet--進行多媒體通信,所有的通信方式都基于統(tǒng)一的國際標準。
---- (2) 基于ITU-T標準的圖象和語音壓縮算法。其中圖象是H.26x,語音是G.7xx系列。這樣,由不同開發(fā)者用不同方式實現(xiàn)的編解碼器互相之間都遵照同樣的格式工作,這是保證不同系統(tǒng)進行互聯(lián)的前提條件。
---- (3) 保證系統(tǒng)互聯(lián)性。標準的通信數(shù)據(jù)碼流,標準的數(shù)據(jù)打包方式、數(shù)據(jù)復接方式和系統(tǒng)控制,真正讓不同的產(chǎn)品在世界上的不同地方相互通信。也只有這樣,才能讓多媒體通信系統(tǒng)真正在世界范圍內(nèi)普及。
---- (4) 獨立于應(yīng)用平臺的系統(tǒng)。無論是基于計算機系統(tǒng)還是獨立的電器設(shè)備,也無論是大型工作站還是個人電腦（PC）,只要系統(tǒng)能夠向通信網(wǎng)絡(luò)提供符合標準的數(shù)據(jù)和控制,這些系統(tǒng)就能夠進行多媒體通信。
---- 表1概括了這些國際標準的情況,其中列出的時間和內(nèi)容均表示該標準第一版正式批準的時間和內(nèi)容。由于本文沒有討論除語音圖象以外數(shù)據(jù)的傳輸標準(如T.120系列),多點控制標準(如H.243)以及加密標準(如H.235),因而這些也就沒有列在表中。
---- 應(yīng)該注意到,不同的通信網(wǎng)絡(luò)有著不同的傳輸特性和不同的傳輸接口,因此有關(guān)數(shù)據(jù)打包和復接的協(xié)議以及其它的一些協(xié)議對不同的通信網(wǎng)絡(luò)有著不同的特性依賴程度,本文將在第2節(jié)中對此做進一步的分析,同時這也說明在研究工作中,吃透標準的內(nèi)涵而不拘泥于國際標準的形式,對實現(xiàn)不同的系統(tǒng)是十分必要的。
2. H.324和H.323多媒體通信終端協(xié)議的分析和比較
---- ITU-T H.323和H.324是目前最重要的兩個多媒體通信終端協(xié)議,這一重要性和它們所面向的通信信道有著直接的關(guān)系。H.323的通信途徑是Internet或Intranet,H.324面向的則是普通電話網(wǎng)。這兩個都是聯(lián)系到每一個人的通信途徑,其影響的廣泛程度可想而知,因此對這兩個系統(tǒng)加以仔細研究是進行多媒體通信系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。
---- 2.1 H.324概況
---- 基于H.324的可視電話系統(tǒng)運行于普通電話網(wǎng)(GSTN)之上,可提供語音、圖象和其他數(shù)據(jù)的實時通信。由于電話網(wǎng)帶寬的限制,決定了語音和圖象都必須采用高壓縮比的算法,以低數(shù)碼率進行傳輸。這樣,語音雖然仍然能夠和普通電話的質(zhì)量相當,但是圖象卻不會太好。根據(jù)協(xié)議的描述,對于176×144象素的分辨率,圖象每秒的幀數(shù)只能在4-15之間,大約只是普通電視幀數(shù)的1/3。實際上,如果要得到比較清晰的圖象,每秒就只有4到5幀。同352x240象素分辨率的VCD相比,分辨率只有VCD的30%。
---- 只要是按照H.324協(xié)議運行的系統(tǒng),它們之間就可以相互通信。這樣的系統(tǒng)包括下面的情形:
---- (1)獨立的可視電話。這樣的系統(tǒng)和目前的普通電話基本上一樣,當然也可以象普通的電話那樣使用,同樣有話筒和RJ11的電話線接口。但是它外面會多出一些東西,如攝像頭和圖象顯示設(shè)備如液晶顯示屏,或者也可以用普通的電視機顯示影象。而它里面卻要比普通電話機復雜得多,需要實現(xiàn)系統(tǒng)控制、語音圖象編解碼和調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)等功能。
---- (2)基于PC的可視電話。具有多媒體功能的個人計算機通過使用有語音功能的調(diào)制解調(diào)器,全雙工工作的聲卡,圖象采集卡以及攝像頭,利用PC機本身的CPU處理語音和圖象,或者還可以再加上另外的數(shù)字信號處理器(DSP)來加速處理語音或圖象數(shù)據(jù),然后再配合上適當?shù)能浖?就可以進行普通電話的通話和可視電話的通話。
---- H.324是一個系統(tǒng)協(xié)議,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它負責控制系統(tǒng)的運行,對語音和圖象數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮,進行數(shù)據(jù)復接--將語音數(shù)據(jù)、圖象數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)合在一起再用一條電話線從調(diào)制解調(diào)器實時傳送出去,以及通過調(diào)制解調(diào)器接收到從電話線上來的數(shù)據(jù)之后區(qū)分開語音、圖象等數(shù)據(jù)并進行再解碼,所有這具體的事情都需要有其它的協(xié)議來幫助完成。
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| 圖1 H.324的系統(tǒng)框圖 |
---- 下面是H.324系統(tǒng)所必須包含的其他協(xié)議:
---- V.34 調(diào)制解調(diào)器協(xié)議。在普通電話網(wǎng)絡(luò)上兩點之間以28.8或33.6k位/秒的速率傳輸數(shù)據(jù),要求支持"透明的"同步傳輸模式,如果是異步的話,PC機就要求有V.80的支持,由V.80完成H.223中要求的透明數(shù)據(jù)的工作。其它和調(diào)制解調(diào)器有關(guān)的還有：V.8協(xié)議,其中包括調(diào)制解調(diào)器開始數(shù)據(jù)傳輸前的起始過程;V.8bis和V.25ter的附錄A協(xié)議,這其中包括先進行普通電話通話再升級到可視電話的過程。
---- H.223數(shù)據(jù)復接和分路協(xié)議。在發(fā)送端把控制數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)、圖象數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)合成一路數(shù)據(jù)讓調(diào)制解調(diào)器傳輸,在接收端再分開這些數(shù)據(jù)。H.223分成復接(MUX)和自適應(yīng)(AL)兩個層次,MUX與調(diào)制解調(diào)器接口而AL與數(shù)據(jù)來源接口。AL層分為AL1, AL2, AL3三種情況,語音數(shù)據(jù)和AL2相關(guān)聯(lián),圖象數(shù)據(jù)和H.223的AL3相關(guān)聯(lián),有關(guān)H.245的控制數(shù)據(jù)則和AL1相關(guān)聯(lián)。
---- H.245系統(tǒng)控制協(xié)議。通過協(xié)議定義的消息和過程,通信雙方互相交換信息,決定如何傳送語音、圖象和數(shù)據(jù),如何處理錯誤。H.245分成對消息編解碼和對各個消息處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)換機制兩個部分。語音和圖象采用的算法及選項由H.245的交換信息決定。
---- G.723.1語音算法。這是窄帶語音編碼,編碼方法為多脈沖最大似然量化和代數(shù)碼本激勵線性預測編碼,把8kHz采樣的語音信號壓縮成5.3或6.3k位/秒,同時提供靜音檢測,在沒有聲音時傳輸更少比特的數(shù)據(jù)。
---- H.261、H.263圖象算法。這是低碼率圖象壓縮編碼算法。采用分塊、DCT變換、運動估值和運動補償、熵編碼的基本結(jié)構(gòu),由于采用了半像素搜索等更好的處理方法,H.263的編碼效率比H.261高一倍。
---- 2.2 H.323概況
---- H.323與H.324極為相似, 如圖2所示,不同的地方只是在于通信信道變成了包交換機制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以及隨之而帶來的一些通信方式上的改變,比如說,它帶寬的變化范圍就非常大。對于采用電話撥號上Internet的用戶而言,其帶寬不可能比在H.324中更高,而如果是用ISDN,DDN或其它高速數(shù)字方式接入的用戶,其帶寬就可能比H.324中高出很多。至于局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的情況,帶寬就更加寬了。
