佘春燕 李莉

【摘要】 隨著移動(dòng)多媒體技術(shù)的發(fā)展， 學(xué)者對于這一系統(tǒng)的研究也隨著增長。而進(jìn)入4G時(shí)代后，對于手機(jī)、APD等數(shù)字終端的功能已經(jīng)不在滿意，對更多的多媒體功能需求越大，例如VolP、視頻電話、無限監(jiān)控等技術(shù)的開發(fā)。本文主要是對移動(dòng)多媒體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和探索。多媒體系統(tǒng)中通信技術(shù)的不斷完善，但是在其發(fā)展的過程中仍然存在著一定的問題。本文將對多媒體系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的說明，其關(guān)鍵技術(shù)包含：移動(dòng)多媒體終端、抗干擾的音視頻編解碼機(jī)制、無線通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)及多媒體傳輸控制。并對移動(dòng)多媒體系統(tǒng)的時(shí)間進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【關(guān)鍵字】 移動(dòng)多媒體 關(guān)鍵技術(shù) 移動(dòng)對媒體終端

一、移動(dòng)多媒體系統(tǒng)介紹

將計(jì)算機(jī)和視頻技術(shù)進(jìn)行融合，同時(shí)便于群眾攜帶的可移動(dòng)設(shè)備，稱為移動(dòng)多媒體。并且是以兩種或者兩種以上的媒體為介質(zhì)進(jìn)行信息的交流和交換。通俗的講，手機(jī)就是我們現(xiàn)在使用最多的移動(dòng)多媒體載體，其包含多種功能，包括：網(wǎng)絡(luò)、音樂、電影、視頻通話、信息、圖片等等。其次在飛機(jī)、高鐵、地鐵中可以看的視頻節(jié)目也是移動(dòng)多媒體載體的另一種形式。

其主要要求有：1.可以為數(shù)字電視提供電視節(jié)目、并完成緊急廣播讀物，還可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的傳輸作用，并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的無縫隙覆蓋；2.可以為手機(jī)、PDA、MP4、飛機(jī)、火車、輪船等小型服務(wù)器提供指出，并完成音頻接受、數(shù)據(jù)分析等任務(wù)；3.利用自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為控制管理體系實(shí)現(xiàn)加密和授權(quán)，并為全國漫游實(shí)現(xiàn)支持；4.其發(fā)展和完善可以為媒體技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

二、移動(dòng)多媒體終端結(jié)構(gòu)

移動(dòng)多媒體的終端可以為媒體信息的采集、處理和傳輸進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并為其提供一定的功能。而媒體終端的主要系統(tǒng)分為四個(gè)方面：微處理器系統(tǒng)、多媒體外設(shè)、數(shù)據(jù)存在和無線網(wǎng)絡(luò)接口。如圖1顯示。

2.1微處理器

1947年，人類發(fā)明了第一個(gè)晶體管。在隨后發(fā)展中，半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)歷了不斷的發(fā)展和變化，并形成了硅晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，也對后期移動(dòng)多媒體的形成和發(fā)展產(chǎn)生了一定的影響，所以人們也將半導(dǎo)體技術(shù)稱為產(chǎn)業(yè)的種子。并對處理過程中的部件形成一定的控制，而隨著大規(guī)模集成電路的不斷發(fā)展，芯片的集成密度也隨之發(fā)展，現(xiàn)在CPU可以集中在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，這種大規(guī)模的集成電路同其具有中央處理其功能的，也被稱為“微處理器”。而現(xiàn)代對“微處理器”的應(yīng)用已經(jīng)隨處可見，包括錄像機(jī)、電器、汽車以及大規(guī)模武器等等。對于微處理器其而言不僅是計(jì)算機(jī)的核心，同時(shí)也是數(shù)字化設(shè)備的主要部件。而國際上一些超高速的巨型計(jì)算機(jī)或者一些高端的計(jì)算系統(tǒng)的建立，也是通過微處理器得以實(shí)現(xiàn)的的。

核心微處理器對原始多媒體的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過音頻視頻編碼對已知的編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼，并為本地播放或通過網(wǎng)絡(luò)傳輸提供一定的基礎(chǔ)。而對于多媒體外設(shè)接口和外部存儲(chǔ)器等提供一定的需求。而現(xiàn)在主要微處理器方案有以下幾種：

利用數(shù)字信號(hào)處理器芯片（DSP），這是由于其具備特殊的用途。對于這一類的芯片，國際上已經(jīng)推出了很多專用型號(hào)，特別是對于H.236、MPEG、JPEG，制定了有針對性的芯片。這些芯片的軟件算法可以在內(nèi)部硬件中得以實(shí)現(xiàn)，對于一些速度要求比較高的的場合可以提供更多的實(shí)用性。但是這類方案仍然存在著一定的缺點(diǎn)，例如靈活的較低，且開發(fā)工具也沒有得到完善。

另一種方案就是利用可編程的DPS芯片來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。其內(nèi)部硬件的結(jié)構(gòu)具備乘法器、累加器，并且具有良好的并行性，而結(jié)構(gòu)主要以流水線為主。對于一些不能出現(xiàn)延遲的實(shí)時(shí)領(lǐng)域更為適用。并且，這種芯片一塊就可以完成那個(gè)系統(tǒng)的壓縮編碼。其主要的優(yōu)勢就是具備較高的靈活度，即使后期對硬件進(jìn)行升級，也只需要對軟件進(jìn)行單獨(dú)的處理，并不需要像傳統(tǒng)模式一樣，還需要重新對硬件進(jìn)行安裝，，因此還具有一定操作便捷性。

最后還可以用FPGA等可編程陣列產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。主要是應(yīng)用于公司軟件語言的開發(fā)。對軟件進(jìn)行編程可以對一些特定的音視頻進(jìn)行壓縮算法。所以這種方面同時(shí)具有通透性，在算法上可以進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算，因此可以進(jìn)行更加廣泛的研究。

2.2無線網(wǎng)絡(luò)接口

由于有線網(wǎng)絡(luò)受到一定的限制，而現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備具有很高的靈活性和移動(dòng)性，所以需要利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳輸和網(wǎng)絡(luò)的建立。無線網(wǎng)絡(luò)在對數(shù)據(jù)傳輸時(shí)利用三維空間進(jìn)行傳送，不需要傳輸介質(zhì)，在具備相應(yīng)設(shè)備后就可以建立相應(yīng)的局域網(wǎng)，而網(wǎng)絡(luò)的自由接受范圍只要對其移動(dòng)終端進(jìn)行無線網(wǎng)卡的安裝，并且隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，其在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用范圍更加廣泛，并且會(huì)發(fā)揮更多的作用。無線網(wǎng)絡(luò)接口在對音頻編碼流進(jìn)行處理時(shí)，主要是將音頻編碼編程更適合傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并利用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，對系統(tǒng)選定的無線網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議進(jìn)行支持。

三、視頻編解碼技術(shù)

最初的視頻編碼技術(shù)只是運(yùn)用在網(wǎng)絡(luò)電視中，是因?yàn)槠湟曨l編碼具有一定的高效性，并為視頻的質(zhì)量提供一定的保障。H.264是開發(fā)出的最新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。和之前的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相比，對其功能進(jìn)行了進(jìn)一步的提高，并保證同等質(zhì)量的視頻可以節(jié)省近一半的碼率，并且對傳輸?shù)馁|(zhì)量進(jìn)行了控制，提升后的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)可以有更多的使用范圍。其主要應(yīng)用范圍是：網(wǎng)絡(luò)電視、廣播電視、數(shù)字影院等。除了國際化組織所制定的視頻編碼編制外，一些專業(yè)的IT公司本身也具備屬于自己的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，但是在一般情況下這些公司也經(jīng)常使用網(wǎng)絡(luò)電視標(biāo)準(zhǔn)。由于寬帶的限制、誤碼率較高等原因，為了保證其在無線信道上的傳輸，在圖像視頻進(jìn)行編碼時(shí)必須具備以下特點(diǎn)：具有高效的視頻壓縮比、傳輸實(shí)時(shí)性更高、視頻傳輸魯棒性更強(qiáng)。

在網(wǎng)絡(luò)流媒體領(lǐng)域中MPEG-4被更廣泛的應(yīng)用例如在移動(dòng)通信中、或者各種需要在無線網(wǎng)絡(luò)下進(jìn)行的電子產(chǎn)品。預(yù)計(jì)未來將有更多的電子產(chǎn)品，可以運(yùn)用到這編程。例如掌上電腦、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等等?！岸嗝襟w內(nèi)容描述接口”是MPEG-4的另一個(gè)名稱，是由于它可以為各類的多媒體信息提供標(biāo)準(zhǔn)的面熟。并且也被廣泛的應(yīng)用在智能多媒體、媒體編輯等系統(tǒng)當(dāng)中。

而MPEG-21的目標(biāo)是為交互式多媒體框架進(jìn)行定義，并可實(shí)現(xiàn)對不同網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的跨越，并真正的實(shí)現(xiàn)透明化，讓用在對多媒體資源進(jìn)行使用時(shí)可以更加方便。而對于目前的移動(dòng)多媒體終端水平而言，MPEG-4可以作為視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)中的首選。

四、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)

目前移動(dòng)多媒體的實(shí)現(xiàn)主要是用于寬帶無線連接，而寬帶無線接入技術(shù)又包含很多種，例如VSAT的連接中的寬帶衛(wèi)星廣域接入，其中以IEEE 802.16為主要代表、中距離的無線本地環(huán)路技術(shù)、主要以IEEE 802.15和HiperLAN為無線局域網(wǎng)接入的主要代表，而平時(shí)可以接觸到的藍(lán)牙、紅外線，只要是采用IEEE 802.15中無線個(gè)人域網(wǎng)WPAN。

4.1無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)絡(luò)

利用射頻或紅外線的技術(shù)被稱為無線局域網(wǎng)絡(luò)，也被稱為WLAN。在對兩部或多部系統(tǒng)進(jìn)行信息交換時(shí)，以無線的方式進(jìn)行連接。和有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較，無線網(wǎng)絡(luò)具備著獨(dú)特的優(yōu)勢。并且為了可以對多媒體問文件的穩(wěn)定性提供更多的保障，就需要有足夠的網(wǎng)絡(luò)寬帶。而由于多媒體文件的不同，其對寬帶網(wǎng)絡(luò)的要求也就存在著一定的差異，為了更好的保證視頻的質(zhì)量，就需要更好的網(wǎng)絡(luò)寬帶。在無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中，基于IEEE802.11b/g/a下所定義的標(biāo)準(zhǔn)有兩種，即11Mbps/22Mbps/54Mbps。而5Mbps/10Mbps/22Mbps這幾種有效的數(shù)據(jù)傳輸就可以完全滿足各種多媒體的穩(wěn)定性，并對視頻的質(zhì)量提供保障。

4.2未來發(fā)展方向-4G

隨著4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展逐漸走向穩(wěn)定，其高效的寬帶質(zhì)量可以為更多的多媒體信息提供一定的保證和支持，并且視頻的質(zhì)量也得到了進(jìn)一步的提高。而在顯示屏、CUP內(nèi)存等關(guān)鍵技術(shù)中也可以得到更加廣泛的應(yīng)用。

高速互聯(lián)網(wǎng)接入 通過4G網(wǎng)絡(luò)，用戶可以用手機(jī)或者筆記本對網(wǎng)頁進(jìn)行快速的瀏覽，甚至直接下載，甚至利用4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)施購物，享受移動(dòng)證券，通過VNP功能，企業(yè)還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公，內(nèi)部電子郵件的發(fā)送、舉行多媒體會(huì)議。

移動(dòng)視訊除了可以滿足手機(jī)還筆記本的基本應(yīng)用，還可以提供手機(jī)電視、可視電話、視頻點(diǎn)播等業(yè)務(wù)，除此之外，4G移動(dòng)流媒體視訊業(yè)務(wù)還被廣泛的應(yīng)用于交通、物流監(jiān)控和家庭監(jiān)控等諸多領(lǐng)域中。交通監(jiān)控使交通部門能夠?qū)崟r(shí)察看告訴公路和主要道路的交通狀況，可查看指定道路區(qū)間的路況，并可在途中通過定位服務(wù)實(shí)現(xiàn)路段檢查，及時(shí)了解交通狀況，家庭監(jiān)控可以幫助家庭和辦公室進(jìn)行監(jiān)控。

移動(dòng)地位 利用4G網(wǎng)絡(luò)，可以通過網(wǎng)絡(luò)對用戶所在地提供位置相關(guān)的服務(wù)。同時(shí)，與GPS、GIS等技術(shù)結(jié)合，移動(dòng)定位可以廣泛的應(yīng)用于交通、物流、公安、醫(yī)療等部門。在導(dǎo)航、測量、急救、車輛調(diào)度、防盜防劫、城市規(guī)劃、城市導(dǎo)游等各個(gè)方面發(fā)貨作用，在4G應(yīng)用中，移動(dòng)定位業(yè)務(wù)占有重要的位置。

移動(dòng)電子商務(wù) 利用4G網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)電子商務(wù)將成為4G時(shí)代的重要應(yīng)用方向。諸如證券交易、銀行繳費(fèi)、網(wǎng)上購物、機(jī)票及酒店的預(yù)訂、旅游及行程和路線的安排等更多的適用范圍，都可以通過4G網(wǎng)絡(luò)得到實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)一步的發(fā)展。

五、總結(jié)

本文對移動(dòng)多媒體體中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，可以為建立更加高效的多媒體終端、音視頻編解碼標(biāo)注及4G通信技術(shù)，提供一定的幫助。并且，隨著移動(dòng)多媒體的進(jìn)一步發(fā)展，其運(yùn)用范圍可以得到進(jìn)一步的提高和使用，而移動(dòng)多媒體的擴(kuò)展也必將成為今后的發(fā)展趨勢。

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