【 摘 要 】 多媒体通信的广泛应用极大地提高了人们的工作效率，改变了人们的生活方式。本文简要介绍了多媒体通信的概念和特征、多媒体通信的主要关键技术以及应用。
【 关键词 】 多媒体通信；关键技术；应用
1 引言
随着科学技术的飞跃发展和社会需求的日益增长，图像、视频等多媒体数据已逐渐成为信息处理领域中主要的信息媒体形式。多媒体通信技术是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物，它的广泛应用极大地提高了人们的工作效率，改变了人们的生活方式。
2 多媒体通信的概念和特征
2.1 多媒体通信的概念
“多媒体通信”一词可以划分成两个部分，即“多媒体”和“通信”。这说明多媒体内容和通信承载能力是“多媒体通信”的两个核心组成部分。我们一般可以这么理解，多媒体通信是包括音频、视频和数据等多种媒体并存的通信方式。在多媒体通信过程中所传输和交换的是一个既有声音， 又有图像，也可能还有文字、符号等多种信息类型的综合体，而且这些不同的媒体信息是相互联系、相互协调的。
2.2 多媒体通信的特征
多媒体通信技术的发展打破了传统通信的单一媒体、单一电信业务的通信系统格局，反映了通信向高层次发展的一种趋势。多媒体通信技术是一种涉及多媒体技术、计算机技术、通信技术等多个领域的综合技术。多媒体通信系统必须同时兼有集成性、交互性、同步性三个主要特征。
（1）集成性 集成性是指将原来独立的电话、电报、传真、广播、电视、音像等技术与计算机融合为一体。从信息组成角度看，集成性不仅指包括文本、图形图像、音频、视频在内的多格式的、大量内容数据信息，还包括一些附加的控制信息进行存储、传输、处理、显示的能力，它表现为多媒体信息的集成和处理这些媒体的设备的集成。
（2）交互性 交互性指的是在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中，交互性有两个方面的内容。一是人机交互界面，也就是系统的终端向用户提供的操作界面；二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。多媒体通信终端的用户对通信的全过程有完备的交互控制能力，这是多媒体通信系统的一个主要特征，也是区别多媒体通信系统与非多媒体通信系统的一个主要准则。
（3）同步性 同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字均以同步方式工作，它是多媒体通信系统中最主要的特征之一， 也是在多媒体通信系统中最为困难的技术问题之一。如要呈现一个包含图像、声音、文字等多种媒体的信息，多媒体通信终端需要通过不同传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来，并将这些图像、声音、文字等信息同步起来，构成一个整体的信息呈现在用户面前。信息的同步与否，决定了系统是多媒体系统还是非多媒体系统。
3 多媒体通信的主要关键技术
3.1 压缩编码技术
数据压缩技术是多媒体通信技术的核心问题之一，ISO、IEC、ITU制定了一系列的压缩编码标准。
（1）音频编码标准
国际上，对语音信号压缩编码的审议在CCITT下设的第十五研究组进行，相应的建议为G系列，多由ITU发表，已发布的相关系列的标准有G.711、G.721、G.722、G.723、G.728、G.729等。另外在目前应用的标准中还包括MPEG 系列中的音频编码和DOLBY 实验室推出的AC系列。
（2）JPEG 标准
JPEG 是联合图像专家组的英文缩写。其中“联合”意指CCITT和ISO 联合组成的一个图像专家小组。他们开发研制出连续色调、多级灰度、静止图像的数字图像压缩编码方法，称为JPEG算法，并被确定为国际标准。
（3）H.261和H.263标准
在多媒体通信标准中，电视图像的编码标准都采用H.261 和H.263。H.261主要用来支持电视会议和可视电话，并于1992 年开始应用于ISDN。该标准采用帧内压缩和帧间压缩技术，可使用硬件或者软件来执行。H.263是在H.261的基础上开发的电视图像编码标准，用于低位速率通信的电视图像编码，目标是改善在调制解调器上传输的图像质量，并增加了对电视图像格式的支持。
（4）MPEG 标准（系列）
MPEG-Ⅰ处理的是标准图像交换格式（SIF）或者称为源输入格式（SIF）的电视，压缩的输出速率定义在1.5Mbps以下。这个标准主要是针对当时具有这种数据传输率的CD-ROM和网络而开发的。
MPEG-Ⅱ标准是一个直接与数字电视广播有关的高质量图像和声音编码标准，主要适用于数字存储媒体、数字电视、视频点播和数字视频广播系统。
MPEG-Ⅳ是基于内容的压缩编码方法，突破了MPEG-Ⅰ和MPEG-Ⅱ以矩形/方形块处理图像的方法。MPEG-Ⅳ具有高效压缩、基于内容交互（操作、编辑、访问等）以及基于内容分级扩展等特点，具有基于内容方式表示的视频数据。
MPEG-Ⅶ的正式名称为“多媒体内容描述接口”，它为各种类型的多媒体信息规定一种标准化的描述，这种描述与多媒体信息的内容一起支持用户对其感兴趣的各种“资料”进行快速、有效的检索。
3.2 同步技术
同步就是保持和维护各个媒体对象之间和各个媒体对象内部存在的时态关系，组织多种媒体序列以实现某种特定的表现任务。媒体间同步通信方案可分为四类。
3.2.1多路复用同步技术
多路复用同步技术是将多个媒体流的数据复用到一个数据流或一个报文中，从而使它们在传输中自然保持着媒体间的相互关系，以达到媒体间同步的目的。多路复用的同步方法实现起来比较简单，同步比特开销较少；但它的灵活性较差，无法满足不同层次的同步要求。
3.2.2同步标记同步技术
发送者在每个媒体流中插入“同步标记”，每个媒体流通过不同的通信信道传输，接收方缓存数据直到所有信道中的“同步标记”都达到时，才将已同步化的数据提交给用户。该技术的主要特点是其简单性， 以及能与现有协议体系良好地兼容，但它不适合媒体流来源于不同结点的情况。
3.2.3同步信道同步技术
将不同的媒体在分离的信道中传输，同步信息并不包含在媒体流中而是通过附加同步信道来单独传输的。该技术能较好地适应各种媒体通信要求之不同；能支持较复杂的同步关系；不改变数据流，可用于直连设备；不需要时钟同步。它的一个主要问题是同步信道中的同步信息可能丢失或比要同步的媒体数据迟到。在数据传输速率化频繁的情况下，需要传输大量的报文分组作为同步信息，开销将会很大。
3.2.4时间戳同步技术
不同的媒体流通过分离的信道传输，媒体间同步是通过所有媒体流的数据单元都达到一样的端端延迟这一间接的方法而完成的。数据分组在发送端打上时间戳，接收方在从发送时计起的一个固定延迟后，才将数据分组提交给用户。时间戳同步技术的最大特点是接收方基于时间戳实现媒体间同步，同步信息（即时间戳）装入数据分组中一起传输，不要附加信道，不需另外的同步信息，不改变数据流。
3.3 终端技术
终端设备是组成通信网的要素之一，它的功能与业务类型有密切的关系，也与通信网的性能直接相关。多媒体通信终端是挂在多媒体网络上的一个个支点，是各种媒体信息交流的出发点和归宿点。
多媒体通信终端一般由搜索、解码、同步、准备和执行等部分组成。
搜索部分：指人机交互过程中的输入交互部分，如各种输入方法、选单选取等输入方式。
解码部分：对多种信息表示媒体进行解码， 并按要求的表现形式呈现给用户。
同步部分：处理多种表示媒体间的同步问题。多媒体终端的一个最大的特点是多种表示媒体通过不同的途径进入终端，由同步处理部分完成同步处理，再送到用户面前的就是一个完整的声、文、图、像一体化的信息。
准备部分：其功能体现了多媒体终端所具有的再编辑功能。
执行部分：完成对系统的接口。它主要由网络和各种接口组成。
3.4 多媒体数据库
由于多媒体信息的特点，多媒体数据库具有下列区别于传统数据库的特点：占用存贮空间大，数据源广泛；大量的非格式化数据信息，即多媒体信息，种类多，结构复杂；由于大多数多媒体应用都主要基于通信技术，因此数据库系统必须是完全分布式的。
4 多媒体通信的应用
多媒体通信技术已广泛应用于社会的各个行业、各个领域，如视频会议系统、现代远程教育、远程医疗、视频点播系统等，深深地影响着人类的生活方式和生活质量。
视频会议系统是通过视、音频压缩和多媒体通信技术实现，支持人们远距离进行实时信息交流与共享，开展协同工作的应用系统。视频会议通过传送协作成员的视、音频信息，方便了协作成员之间真实、直观的交流；同时，视频会议还利用多媒体支持协同工作中各种信息的处理，从而可营造一个多人共享的工作空间。视频会议系统经历了几个发展阶段， 网络介质从PSTN、ISDN、ATM、LAN 发展到因特网。ITU- T发布了一系列的视频会议标准， 主要有H.320、H.323、H.324、H.310。
现代远程教育是随着现代信息技术发展而产生的一种新型的开放式教育网络，它借助先进的通讯技术传递信息，可以实现不同地点实时地、交互地或者有选择地进行学习。利用Web 强有力的交互性，创建一种交互式的学习环境。
远程医疗是利用远程通信技术、计算机多媒体技术及信息技术来传输医学信息以进行诊断、治疗和教育的一门应用学科，这里所描述的医学信息包括医学图像、实时的音频和视频、患者的病历、医学设备输出的数据等。
视频点播系统（VOD）是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数据压缩技术等多学科、多领域融合交叉的产物，是可对视频节目内容进行自由选择的交互式电视点播系统。VOD技术在社会各领域（如服务、教育、金融等）的应用十分广泛，显示出了强大的生命力。
5 结束语
多媒体通信是多媒体技术与通信技术的有机结合，它将计算机的交互性和通信的分布性完美地结合在一起，向人们提供全新的信息服务。
参考文献
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项目基金：
中央高校基本科研业务费专项基金项目（LGQN201304）。
作者简介：
曹霁（1979-），男，河海大学，本科，硕士学位，实验师；主要研究方向和关注领域：信息安全与计算机犯罪。
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