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多媒体技术与通信

多媒体技术与通信. 上海大学通信与信息工程学院 2012 年 10 月. 第九章 基于通信网络的多媒体应用系统. 提要. 9.1 多媒体会议系统 9.1.1 多媒体会议系统简介 9.1.2 电视会议系统的特点及功能 9.1.3 电视会议系统的组成 9.2 计算机支持的协同工作 9.2.1CSCW 的相关概念和研究内容 9.2.2CSCW 的关键技术 9.2.3CSCW 系统的分类与应用 9.3 交互电视和视频点播 9.3.1 概述

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Presentation Transcript

  1. 多媒体技术与通信 上海大学通信与信息工程学院 2012年10月

  2. 第九章 基于通信网络的多媒体应用系统

  3. 提要 • 9.1 多媒体会议系统 9.1.1多媒体会议系统简介 9.1.2电视会议系统的特点及功能 9.1.3电视会议系统的组成 • 9.2 计算机支持的协同工作 9.2.1CSCW的相关概念和研究内容 9.2.2CSCW的关键技术 9.2.3CSCW系统的分类与应用 • 9.3 交互电视和视频点播 9.3.1概述 9.3.2应用实例 9.3.3DAVIC规范（续）

  4. 提要 • 9.4 虚拟现实系统 9.4.1概述 9.4.2应用实例

  5. 9.1 多媒体会议系统 • 9.1.1多媒体技术的有关概念 1.多媒体会议系统简介 2.电视会议系统的特点及功能 3.电视会议系统的组成

  6. 9.1 多媒体会议系统 9.1.1 多媒体会议系统简介 电视会议系统可以同时传送语音、图形、图像、文本等多媒体数据，并允许多人共同交谈、协同工作，可以达到面对面实时开会的效果 。 电视会议系统3个方面的内容:即基于专有技术的会议室系统，基于PC平台的系统和可视电话 。

  7. 9.1 .1 多媒体会议系统简介 基于专有技术的会议室用的电视会议系统。典型特征是供小组使用，使用的编码解码器压缩速度高，可保证实时动态呈现较高的彩色效果与符合标准的分辨率的图像，能提供较大屏幕的全屏幕显示，所使用的线路传输速率可根据需要进行选择。 基于Apple公司Macintosh平台的桌面电视会议系统。 在普通电话上配以可视屏幕、信号处理机、小型摄像头就成为可视电话。

  8. 9.1 .2 电视会议系统的特点及功能 电视会议系统特点 具有多媒体的特点 具有协同工作的特点 具有分布式的特点

  9. 电视会议系统两类关键的服务 (1)用户之间的实时通信能力，即在不同机器和网络之间共享可编辑的多媒体信息。提供3种方式的通信： 点对点方式 广播方式 多点方式 (2)用户问一个或多个服务器的能力，即共享分布在不同机器和网络上的资源。

  10. 视频输入 输出设备 视频 编解码器 多路复用 信号分离设备 用户--网络接口 电视会议 终端设备 音频输入 输出设备 音频 编解码器 时 延 MCU 信息通信设备 系统控制 电视会议 终端设备 9.1.3 电视会议系统的组成 电视会议系统由会议终端设备、通信信道和多点控制单元组成。图示为基于H.320的多点电视会议系统图。

  11. 9.1.3 电视会议系统的组成(续) 电视会议终端设备将视频、音频、数据、信令等各种数字信号分别处理后复合成一路，再转变为与用户--网络接口兼容且符合传输网络规定的帧格式进行传输。 MCU是电视会议系统的核心。主要功能为会议安排、会议进程控制、查询分会场情况和故障诊断等。

  12. 视频显示的转换控制3种模式 (1)语言激活模式 (2)主席控制模式 (3)讲课模式

  13. 9.2 计算机支持的协同工作 计算机支持的协同工作CSCW(Computer Supported Cooperative Work)可以简单理解为CSCW研究群体如何工作，探讨各种技术(特别是计算机技术和网络技术)如何支持群体的工作。

  14. 9.2.1 CSCW的相关概念和研究内容 1．CSCW的发展背景 CSCW是以人们协同工作方式为背景，并且以计算机技术、通信技术、多媒体技术的发展为基础而形成的。 首先，计算机系统结构的发展是沿着单机单用户->单机多用户->多机系统->计算机网络->计算机网络互联、互操作和协同工作这个方向进行的。 其次，计算机网络技术和通信技术的飞速发展，真正实现“你见即我见”。 第三，计算机学科中多种技术的发展给CSCW的产生和发展提供了一定的技术背景 。

  15. 2. 与CSCW相关的概念 (1)群件 群件是一种支持一组成员为一个共同任务而工作的计算机软件系统，它提供了支持人们之间协作工作的环境和工具，同时还提供了对共享环境连接的界面。 “实时群件”“非实时群件” “共同任务”“共享环境” CSCW和群件的关键区别在于：群件往往面向技术，而CSCW更倾向于人类工作的方法和特性的研究，其首要目的并不是设计支持群体工作的计算机系统。

  16. 2. 与CSCW相关的概念（续） (2)工作组计算 工作组计算是指在较小的组织机构中，合作者进行协同工作，共同完成有关的计算任务。

  17. 3. CSCW的研究内容 CSCW主要由两部分组成，即群体工作过程和支持群体工作的相关技术。 (1)群体工作方式 群体工作过程主要指群体工作的特点，其中人与人相互之间的交流方式、人与计算机的交互方式是它的核心。 包括以下的4个方面问题 1)协同工作群体中的个人的工作方式和风格； 2)协同工作的群体编制； 3)协同工作的群体工作设计； 4)协同工作的群体动态。

  18. 3. CSCW的研究内容（续） （2）支持群体工作的相关技术 指用来支持群体工作的计算机技术、网络通信技术以及其他相应的软、硬件技术。主要包括以下几方面： 1)高效的通信系统 2)共享工作空间系统 ：远程屏幕共享设施 3)共享信息系统：超媒体系统、多用户数据库 4)群体活动支持系统：过程处理／工作流系统、共同执笔工具及共同决策工具

  19. 9.2.2 CSCW的关键技术 1．界面技术 多用户界面，应能体现群体活动及多用户控制的特征。 YSIWIS是多用户界面设计原则的抽象。

  20. 9.2.2 CSCW的关键技术（续） 2．协调控制机制 CSCW最本质的特征是支持一组用户协同工作，也就是要为一组用户提供一个协调控制机制。 协调机制是用户间约定的交互方式，可完成调度用户活动、分配共享资源等任务。 包括路由选择、行动的时序安排、存取控制、一致性检验和并发控制、冲突解决等方面。

  21. 9.2.2 CSCW的关键技术（续） 3．并发控制和一致性问题 需要解决多用户同时操作时存在的并发问题，有以下几项 ： (1)组界面的一致性 (2)广域性 广域网通信速度慢，不太可靠。 (3)故障恢复 某个节点或网络出现故障，这要求CSCW能从这类故障中恢复过来 。

  22. 9.2.2 CSCW的关键技术（续） 保证一致性问题要解决以下3方面问题： 1)并发操作同一数据项而引起的数据对象准确性问题。 2)如果操作的数据对象的内部数据存在关联性，则会引起数据对象内部一致性问题。 3)存在数据对象多个副本之间的一致性问题

  23. 9.2.2 CSCW的关键技术（续） 4．分布式多媒体数据库和超媒体技术 超媒体是集图、文、声于一身，具有比一般文本更强的信息综合表达能力，同时它又是一种数据库技术。 不是一种线性结构，而是一种非线性的网状结构 。

  24. 9.2.2 CSCW的关键技术（续） 5．CSCW对通信的要求 要求有多点(multipoint)、多信息流(multistream)通信支持，而目前的传输层和会话层协议没有提供这方面的支持。 (1)由于缺乏合适的通信抽象，精力放到底层的通信细节上。 (2)将多点、多信息流的实现以及相关的协调控制问题留给应用层解决，效率不高。 (3)由于缺乏标准的界面和抽象，导致协作系统之间不能互操作。 (4)要求虚拟网络。 在CSCW系统中，多媒体的研究主要解决网络通信限制带来的多媒体的实时问题和同步问题 。

  25. 9.2.3 CSCW系统的分类与应用 1．CSCW系统分类 CSCW系统的两个基本特征——交互合作方式和合作者的地理分布。 (1)合作形式 合作形式可分为以下3类: 完全同步系统 完全异步系统 混合系统

  26. 9.2.3 CSCW系统的分类与应用 (2)地理情况 基于群体的地理分布情况，CSCW系统可分为以下4类： 当场合作 虚拟当场合作 局部远程合作 远程合作

  27. 9.2.3 CSCW系统的分类与应用 (3)CSCW系统分类 根据合作形式和地理情况，现有CSCW系统可以分成4类: 电子邮件系统 计算机会议系统 会议室系统 协同写作及协同问题讨论系统

  28. 9.2.3 CSCW系统的分类与应用 2．CSCW的应用领域 在下列领域中广泛地应用着CSCW (1)远程教育 (2)办公自动化领域与管理信息领域 (3)合作科学领域 (4)工业领域 (5)医疗领域

  29. 9.3 交互电视和视频点播 9.3.1 概述 VOD(Video 0nDemand)即视频点播或点播电视，并没有一个严格的定义，可泛指一类能在用户需要时随时提供视频服务的业务。 延时广播 准VOD(NVOD) 交互式视频点播(TVOD):能完全由用户控制的视频点播方式，

  30. VOD的几种具体应用 1. 电影点播MOD 2. 远程购物 3. 卡拉OK点播 4. 点播新闻 5．远程教学 6．家庭银行

  31. 9.3.2 应用实例

  32. 9.3.3 DAVIC规范 VOD系统还没有统一的国际标准 。 DAVIC是一个在瑞士注册的非盈利性组织，目的在于提供一个国际公认的接口和协议，以增强不同国家和不同应用中数字音频、视频业务的可互换性，从而推动数字音频、视频业务的发展。 一个VOD系统由节目提供者、分配网络和用户终端这三个子系统构成。

  33. 9.3.3 DAVIC规范（续） DAVIC规范可以分为3大类： 第一类是核心内容，描述了所有基本工具。 第二类描述了DAVIC各个子系统的构成。 第三类从整体角度对DAVIC系统进行了描述。

  34. 9.4 虚拟现实系统 9.4.1 概述 虚拟现实(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。

  35. VR的关键技术

  36. VR的关键技术

  37. 9.4.2 应用实例 日本住商株式会社的激光扫描三维建模产品，ModelMaker。它的激光测量器安装在美国FARO Technologies公司的机械臂FARO Arm上。测量速度为14000点/秒。测头移动速度0.4-5mm/秒。测量距离120-220mm。测量精度0.2mm。

  38. 9.4.2 应用实例 下图表示，日本MINOLTA公司的激光扫描三维建模产品，VIVID 700。测量距离0.6m-2.5m。扫描区域可达1.1m×1.1m。分辨率(x, y, z)为200×200×256点。扫描时间0.6秒

  39. 9.4.2 应用实例 用于人体外形建模的大型激光扫描系统

  40. 本章总结 电视会议系统集分布式多媒体与协同工作于一身，充分利用多媒体和网络技术为CSCW提供支持，其主要为用户提供实时通信和访问服务器两种关键服务，具有会议管理、用户界面控制、发言控制和信息交换等4项功能。它由会议终端设备、通信信道和MCU等组成 。 CSCW是以计算机、通信、多媒体等技术的发展为基础而形成的计算机支持的协同工作环境。 主要包括界面技术、协调控制机制、并发控制和一致性问题、分布式多媒体数据库和超媒体技术、多点和多数据流通信支持等关键技术。 VOD泛指一类能在用户需要时随时提供视频服务的业务，现已成为交互式视频业务的总称。 VR泛指是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界。

  41. 本章总结 1. 什么是电视会议系统?它与CSCW、群件等是怎样的关系? 2. TVOD和NVOD是如何为用户提供服务的?简述VOD系统的组成和功能。

  42. The End

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