多媒体通信技术

前言

第 1章多媒体通信概述 1

1.1概述1

1.2多媒体通信的基本概念 ·1

1.2.1 媒体1

1.2.2 多媒体 ·1

1.2.3 多媒体技术 2

1.2.4 多媒体通信 2

1.2.5 多媒体通信系统 ·2

1.3多媒体通信中的相关技术 ·4

1.4多媒体通信的应用 7

1.5多媒体通信发展的趋势 ·8习题·9

第 2章数据压缩基本技术 ·10

2.1概述10

2.2数据压缩的理论依据 ·10

2.2.1 数据压缩的必要性 ·10

2.2.2 数据压缩的可行性 · 11

2.2.3 数据压缩的理论基础 ·12

2.2.4 数据压缩的分类 ·17

2.2.5数据压缩的性能评价 ·18

2.3预测编码 19

2.4变换编码 19

2.4.1 正交变换的性质 ·20

2.4.2 正交变换的原理和方法 ·20

2.4.3 离散余弦变换 22

2.5子带编码 22

2.5.1 子带编码的基本概念 ·22

2.5.2 子带编码的优点 ·23

2.6熵编码23

2.6.1 霍夫曼编码 ·23

2.6.2 行程编码 25

2.6.3 算术编码 25

2.7其他编码 28

2.7.1 词典编码 28

2.7.2 小波变换 30习题34

第 3章音频数据压缩编码技术 ·36

3.1概述36

3.2声学基础知识 36

3.2.1 声音信号特性 36

3.2.2 人耳听觉特性 37

3.2.3 音频信号的数字化 ·40

3.2.4 声音质量的 MOS评分标准 ·42

3.3音频信息编码分类 ·43

3.3.1 波形编码 43

3.3.2 参数编码 44

3.3.3 混合编码 44

3.4音频信息常用编码方法 ·45

3.4.1 增量调制与自适应增量调制 ·45

3.4.2 自适应差分脉冲编码调制 ·47

3.4.3 音频子带编码 49

3.4.4 矢量量化编码 50

3.4.5 线性预测编码 52

3.4.6 码激励线性预测编码 ·53

3.4.7 感知编码 56

3.5音频信息压缩编码技术的标准体系 ·56

3.5.1 波形编码标准 56

3.5.2 混合编码标准 57

3.5.3 MPEG音频编码标准·58

3.5.4 Dolby AC-3 ·65习题65

第 4章图像数据压缩编码技术 ·66

4.1概述66

4.2图像技术基础 66

4.2.1 图像的分类 ·66

4.2.2 人眼的视觉特性 ·66

4.2.3 颜色空间 68

4.2.4 彩色图像信号的分量编码 ·71

4.2.5 图像质量的评价 ·71

4.3图像的数字化 72

4.3.1 图像信号的表述和频谱 ·73

4.3.2 采样74

4.3.3 量化和编码 ·77

4.3.4 采样、量化参数和数字化图像的关系 ·77

4.3.5 数字图像处理 78

4.4图像的统计特性 80

4.4.1 图像的自相关函数 ·80

4.4.2 图像差值信号的统计特性 ·80

4.4.3 图像的信息熵 81

4.5图像数据压缩方法及其分类概述 ·82

4.6无失真图像编码方法 ·83

4.7有失真图像压缩编码方法 ·84

4.7.1 预测编码 84

4.7.2 变换编码 94

4.7.3 小波变换 97

4.8新型图像压缩编码技术 · 100

4.8.1 分形编码 100

4.8.2 模型基编码 103

4.9图像压缩编码标准 · 106

4.9.1 JPEG标准· 107

4.9.2 JPEG2000标准· 112

4.9.3 二值图像编码标准 JBIG · 116

4.10视频压缩编码标准 · 116

4.10.1 H.261标准· 117

4.10.2 MPEG-1标准· 121

4.10.3 MPEG-2/H.262标准· 124

4.10.4 H.263、H.263＋和 H.263＋＋· 128

4.10.5 MPEG-4标准· 130

4.10.6 H.264标准· 135

4.10.7 其他视频编码标准 · 141 习题 141

第 5章多媒体通信中的关键技术 · 142

5.1多媒体通信中的关键问题 · 142

5.2多媒体通信框架 142

5.2.1 基于 QoS的多媒体通信系统框架结构 · 142

5.2.2 基于 TCP/IP的多媒体通信模型 · 144

5.2.3 异构环境下的多媒体通信模型 · 144

5.3多媒体通信中的恒、变比特率传输 · 145

5.3.1 恒比特率传输 · 145

5.3.2 变比特率传输 · 147

5.4服务质量 · 147

5.4.1 QoS概述 147

5.4.2 QoS控制和管理· 149

5.4.3 差错控制 152

5.5同步技术 · 153

5.5.1 多媒体数据与同步 · 153

5.5.2 约束关系 154

5.5.3 多媒体数据的构成 · 155

5.5.4 同步控制机制 · 160

5.6多播技术 · 165

5.6.1 多播通信 166

5.6.2 多播需要的网络环境 · 166

5.6.3 多媒体通信对多播机制提出的新要求 · 166

5.6.4 多媒体通信中多播技术的实现 · 167

5.6.5 基于应用层的多播 · 170

5.7多媒体信源模型 171

5.7.1 视频信源的统计特性 · 172

5.7.2 视频信源模型 · 172

5.8多媒体数据库系统 · 173

5.8.1传统多媒体数据管理系统 · 173

5.8.2 多媒体数据库管理系统 · 174

5.9流媒体 176

5.9.1 概述· 176

5.9.2 流媒体技术原理 · 176

5.9.3 流媒体的传输方式和相关协议 · 177

5.9.4 流媒体的关键技术 · 178 习题 180

第 6章多媒体通信网络技术 · 181

6.1概述· 181

6.2多媒体通信对传输网络的要求 · 181

6.2.1 多媒体通信的特征 · 181

6.2.2 多媒体通信对网络的要求 · 182

6.3网络对多媒体通信的支持 · 182

6.4多媒体传输网络的分类 · 183

6.5多媒体通信网络的现状 · 184

6.5.1 公共交换电话网 · 184

6.5.2 数字数据网 184

6.5.3 分组交换公众数据网 · 185

6.5.4 帧中继网络 185

6.5.5 窄带综合业务数字网 · 185

6.5.6 ATM网络· 186

6.5.7 互联网 188

6.5.8 无线网络 190

6.6三网融合技术 · 192

6.6.1 三网融合的概念 · 192

6.6.2 三网融合的关键技术 · 192

6.7多媒体通信网络发展的趋势 · 197 习题 199

第 7章多媒体通信协议与系统 · 200

7.1多媒体通信标准 200

7.2多媒体通信系统 201

7.2.1 多媒体通信系统的定义 · 201

7.2.2 多媒体通信系统的结构 · 201

7.3基于 H.320协议的多媒体通信系统 · 204

7.3.1 H.320协议 204

7.3.2 H.320系统 205

7.4基于 H.323协议的通信系统 · 208

7.4.1 H.323协议 208

7.4.2 H.323系统 210

7.5基于 H.324协议的通信系统 · 213

7.5.1 H.324协议 213

7.5.2 H.324系统 214

7.6基于 SIP的多媒体通信系统· 215

7.6.1 会话发起协议 · 215

7.6.2 基于 SIP的多媒体通信系统与分析 · 216

7.6.3 SIP与 H.323的比较· 218

7.7下一代网络 219

7.7.1 NGN网络构架· 219

7.7.2 NGN的主要业务 · 221

7.7.3 NGN支持的协议 · 221

7.7.4 支持 NGN的主要技术· 222

习题 223

第 8章多媒体通信应用系统 · 224

8.1概述· 224

8.2应用类型和业务种类 · 224

8.3多媒体视频会议系统 · 225

8.3.1 概述· 225

8.3.2 视频会议系统的关键技术 · 226

8.3.3 视频会议的发展趋势 · 227

8.4视频点播系统 · 228

8.4.1 概述· 228

8.4.2 VOD系统的组成 · 228

8.4.3 VOD的分类 229

8.4.4 VOD的服务方式 · 230

8.4.5 视频服务器 231

8.4.6 用户点播终端 · 232

8.5网络电视 · 235

8.5.1 概述· 235

8.5.2 IPTV的基本结构· 235

8.5.3 IPTV的相关技术· 236

8.6远程教育系统 · 236

8.6.1 系统框架 237

8.6.2 实现方案 237

8.7远程医疗系统 · 239

8.7.1 概述· 239

8.7.2 远程医疗的应用范围 · 239

8.8多媒体监控与报警系统 · 240

8.8.1 多媒体监控系统的基本组成 · 240

8.8.2 应用实例 241 习题 242

参考文献 243

本书系统介绍了多媒体通信技术的基本知识、基本理论、关键技术及
典型应用，详细介绍了多媒体通信系统的组成和原理。全书共分为8 章，
内容包括多媒体通信概述、数据压缩基本技术、音频数据压缩编码技术、
图像数据压缩编码技术、多媒体通信中的关键技术、多媒体通信网络技术、
多媒体通信协议与系统、多媒体通信应用系统等。