移動多媒體系統的實現及關鍵技術的研究

佘春燕 李莉

【摘要】 隨著移動多媒體技術的發展， 學者對于這一系統的研究也隨著增長。而進入4G時代后，對于手機、APD等數字終端的功能已經不在滿意，對更多的多媒體功能需求越大，例如VolP、視頻電話、無限監控等技術的開發。本文主要是對移動多媒體系統的關鍵技術進行研究和探索。多媒體系統中通信技術的不斷完善，但是在其發展的過程中仍然存在著一定的問題。本文將對多媒體系統中的關鍵技術進行詳細的說明，其關鍵技術包含：移動多媒體終端、抗干擾的音視頻編解碼機制、無線通訊網絡組網及多媒體傳輸控制。并對移動多媒體系統的時間進行了詳細的闡述。

【關鍵字】 移動多媒體 關鍵技術 移動對媒體終端

一、移動多媒體系統介紹

將計算機和視頻技術進行融合，同時便于群眾攜帶的可移動設備，稱為移動多媒體。并且是以兩種或者兩種以上的媒體為介質進行信息的交流和交換。通俗的講，手機就是我們現在使用最多的移動多媒體載體，其包含多種功能，包括：網絡、音樂、電影、視頻通話、信息、圖片等等。其次在飛機、高鐵、地鐵中可以看的視頻節目也是移動多媒體載體的另一種形式。

其主要要求有：1.可以為數字電視提供電視節目、并完成緊急廣播讀物，還可以實現衛星的傳輸作用，并且實現了網絡的無縫隙覆蓋；2.可以為手機、PDA、MP4、飛機、火車、輪船等小型服務器提供指出，并完成音頻接受、數據分析等任務；3.利用自主的知識產權，為控制管理體系實現加密和授權，并為全國漫游實現支持；4.其發展和完善可以為媒體技術的發展奠定基礎。

二、移動多媒體終端結構

移動多媒體的終端可以為媒體信息的采集、處理和傳輸進行實現，并為其提供一定的功能。而媒體終端的主要系統分為四個方面：微處理器系統、多媒體外設、數據存在和無線網絡接口。如圖1顯示。

2.1微處理器

1947年，人類發明了第一個晶體管。在隨后發展中，半導體技術經歷了不斷的發展和變化，并形成了硅晶體管、集成電路、超大規模集成電路，半導體技術的發展，也對后期移動多媒體的形成和發展產生了一定的影響，所以人們也將半導體技術稱為產業的種子。并對處理過程中的部件形成一定的控制，而隨著大規模集成電路的不斷發展，芯片的集成密度也隨之發展，現在CPU可以集中在一個半導體芯片上，這種大規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”。而現代對“微處理器”的應用已經隨處可見，包括錄像機、電器、汽車以及大規模武器等等。對于微處理器其而言不僅是計算機的核心，同時也是數字化設備的主要部件。而國際上一些超高速的巨型計算機或者一些高端的計算系統的建立，也是通過微處理器得以實現的的。

核心微處理器對原始多媒體的數據進行采集，并通過音頻視頻編碼對已知的編碼標準進行編碼，并為本地播放或通過網絡傳輸提供一定的基礎。而對于多媒體外設接口和外部存儲器等提供一定的需求。而現在主要微處理器方案有以下幾種：

利用數字信號處理器芯片（DSP），這是由于其具備特殊的用途。對于這一類的芯片，國際上已經推出了很多專用型號，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部硬件中得以實現，對于一些速度要求比較高的的場合可以提供更多的實用性。但是這類方案仍然存在著一定的缺點，例如靈活的較低，且開發工具也沒有得到完善。

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

最后還可以用FPGA等可編程陣列產品進行實現。主要是應用于公司軟件語言的開發。對軟件進行編程可以對一些特定的音視頻進行壓縮算法。所以這種方面同時具有通透性，在算法上可以進行實時運算，因此可以進行更加廣泛的研究。

2.2無線網絡接口

由于有線網絡受到一定的限制，而現代自動化設備具有很高的靈活性和移動性，所以需要利用無線網絡進行信息的傳輸和網絡的建立。無線網絡在對數據傳輸時利用三維空間進行傳送，不需要傳輸介質，在具備相應設備后就可以建立相應的局域網，而網絡的自由接受范圍只要對其移動終端進行無線網卡的安裝，并且隨著微電子技術的發展，其在工業控制網絡中的應用范圍更加廣泛，并且會發揮更多的作用。無線網絡接口在對音頻編碼流進行處理時，主要是將音頻編碼編程更適合傳輸的數據包，并利用無線網絡進行傳輸，對系統選定的無線網絡控制協議進行支持。

三、視頻編解碼技術

最初的視頻編碼技術只是運用在網絡電視中，是因為其視頻編碼具有一定的高效性，并為視頻的質量提供一定的保障。H.264是開發出的最新一代視頻編碼標準。和之前的設計結構相比，對其功能進行了進一步的提高，并保證同等質量的視頻可以節省近一半的碼率，并且對傳輸的質量進行了控制，提升后的視頻編碼標準可以有更多的使用范圍。其主要應用范圍是：網絡電視、廣播電視、數字影院等。除了國際化組織所制定的視頻編碼編制外，一些專業的IT公司本身也具備屬于自己的視頻編碼標準，但是在一般情況下這些公司也經常使用網絡電視標準。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，在圖像視頻進行編碼時必須具備以下特點：具有高效的視頻壓縮比、傳輸實時性更高、視頻傳輸魯棒性更強。

在網絡流媒體領域中MPEG-4被更廣泛的應用例如在移動通信中、或者各種需要在無線網絡下進行的電子產品。預計未來將有更多的電子產品，可以運用到這編程。例如掌上電腦、遠程視頻監控等等。“多媒體內容描述接口”是MPEG-4的另一個名稱，是由于它可以為各類的多媒體信息提供標準的面熟。并且也被廣泛的應用在智能多媒體、媒體編輯等系統當中。

而MPEG-21的目標是為交互式多媒體框架進行定義，并可實現對不同網絡和設備的跨越，并真正的實現透明化，讓用在對多媒體資源進行使用時可以更加方便。而對于目前的移動多媒體終端水平而言，MPEG-4可以作為視頻編解碼標準中的首選。

四、移動通信網絡

目前移動多媒體的實現主要是用于寬帶無線連接，而寬帶無線接入技術又包含很多種，例如VSAT的連接中的寬帶衛星廣域接入，其中以IEEE 802.16為主要代表、中距離的無線本地環路技術、主要以IEEE 802.15和HiperLAN為無線局域網接入的主要代表，而平時可以接觸到的藍牙、紅外線，只要是采用IEEE 802.15中無線個人域網WPAN。

4.1無線網絡局域網絡

利用射頻或紅外線的技術被稱為無線局域網絡，也被稱為WLAN。在對兩部或多部系統進行信息交換時，以無線的方式進行連接。和有線網絡進行比較，無線網絡具備著獨特的優勢。并且為了可以對多媒體問文件的穩定性提供更多的保障，就需要有足夠的網絡寬帶。而由于多媒體文件的不同，其對寬帶網絡的要求也就存在著一定的差異，為了更好的保證視頻的質量，就需要更好的網絡寬帶。在無線網絡標準協議中，基于IEEE802.11b/g/a下所定義的標準有兩種，即11Mbps/22Mbps/54Mbps。而5Mbps/10Mbps/22Mbps這幾種有效的數據傳輸就可以完全滿足各種多媒體的穩定性，并對視頻的質量提供保障。

4.2未來發展方向-4G

隨著4G網絡的發展逐漸走向穩定，其高效的寬帶質量可以為更多的多媒體信息提供一定的保證和支持，并且視頻的質量也得到了進一步的提高。而在顯示屏、CUP內存等關鍵技術中也可以得到更加廣泛的應用。

高速互聯網接入 通過4G網絡，用戶可以用手機或者筆記本對網頁進行快速的瀏覽，甚至直接下載，甚至利用4G網絡實現實施購物，享受移動證券，通過VNP功能，企業還可以實現移動辦公，內部電子郵件的發送、舉行多媒體會議。

移動視訊除了可以滿足手機還筆記本的基本應用，還可以提供手機電視、可視電話、視頻點播等業務，除此之外，4G移動流媒體視訊業務還被廣泛的應用于交通、物流監控和家庭監控等諸多領域中。交通監控使交通部門能夠實時察看告訴公路和主要道路的交通狀況，可查看指定道路區間的路況，并可在途中通過定位服務實現路段檢查，及時了解交通狀況，家庭監控可以幫助家庭和辦公室進行監控。

移動地位 利用4G網絡，可以通過網絡對用戶所在地提供位置相關的服務。同時，與GPS、GIS等技術結合，移動定位可以廣泛的應用于交通、物流、公安、醫療等部門。在導航、測量、急救、車輛調度、防盜防劫、城市規劃、城市導游等各個方面發貨作用，在4G應用中，移動定位業務占有重要的位置。

移動電子商務 利用4G網絡，移動電子商務將成為4G時代的重要應用方向。諸如證券交易、銀行繳費、網上購物、機票及酒店的預訂、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網絡得到實現，并進一步的發展。

五、總結

本文對移動多媒體體中的關鍵技術進行研究，可以為建立更加高效的多媒體終端、音視頻編解碼標注及4G通信技術，提供一定的幫助。并且，隨著移動多媒體的進一步發展，其運用范圍可以得到進一步的提高和使用，而移動多媒體的擴展也必將成為今后的發展趨勢。

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