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3G网络上的视频应用

2004-07-26 00:00:00   作者:   来源:   评论:0  点击:







  本概述提供了有关MMS标准的简要介绍,主要针对视频内容交换方面的内容。基本的MMS网络架构如图 1。
四、3G视频标准

2. 用于视频会议的H.261运动视频编码

1. 呼叫

  再一次的,手机上有限的视频存储空间的问题被凸显了出来,尤其是对于尺寸较大的媒体文件来说。



  在EEM.mms模块上,由各位学者提供的研讨会概述节选如下。

1. 流式视频

  因特网正日益成为丰富媒体内容的传播媒介,尤其是在网络带宽和最终用户接入速度提高的情况下更是如此。此类媒体一最明显的例子就是视频,例如音乐录影片,电影预告片或电视直播等。而所谓的"流式视频",就是一种无须下载整个文件就能播放实况或者离线视频内容的技术。

  流式传送的最基本概念是将每一轨道(视频和音频)交叉嵌入到数据流中,这样一来,解码器将以零碎的方式来接收用于重构原始发送内容中一小部分片段所需的全部信息。相比较之下,传统的文件格式连接了不同的轨道,并且需要在回放前完全下载文件。为了克服数据包延迟变化和其他的网络阻塞,流式传送技术采用了流缓冲技术,以此来保证被解码的视频内容能经常性地保持顺畅,即便这将会造成在初始的播放中会有少许延迟。实时(或者接近实时)状态下的视频编码方式,使得在网络上进行"实况"的流式传送成为可能,例如BBC的News 24节目。

  对于流式传送技术来说,伸缩性是重要的,因为它将使得系统能在无须超过用户连接限制的情况下,为其提供一个合适的带宽流传送。广大的用户也将能从中获益,从无线移动用户到高速局域网用户,都可根据可用带宽来获取合适的媒体传送质量。

  现存的还有一些相互竞争的流式传送解决方案,主要的三大解决方案是Apple的QuickTime, Microsoft的Windows Media Server和Real Network Server。每一种解决方案都为各种的IP流式协议的媒体传送提供了支持,但压缩算法的限制性许可措施使得他们的互可兼容性受到了制约。3G无线网络的到来,将很可能出现对这些竞争性的标准的一个革新,这是由于移动设备因为其有限的尺寸和运算能力的原因,只能支持流式协议的一小个子集。

2. 显示技术

  许多年以来,可视化显示一直是人机沟通的一种基本方法,尤其是在图形用户界面(GUI)的出现后更是如此。在我们的现代生活中,我们总是被家里、办公室里、机场中或旅行转车站的计算机显示器所围绕着,或者是诸如膝上电脑和掌上电脑等的移动设备所包围着。

  多年来用于显示的主流技术一直是阴极射线显象管(CRT)。技术的充分进步和全球化的销售,已经使得其成本在稳步下降,而显示的尺寸和质量则相应提高。但是,CRT显示器的能耗高,不易携带,用户如果长时间使用易于造成眼部疲劳(由于屏幕闪烁)。

  近年来所开发出的液晶显示技术(LCD)已经开始形成规模,足以取代已经老化的CRT技术。LCD显示屏能耗很低,重量轻且体积紧凑,并且不易抖动和闪烁。研究表明,LCD较CRT能大大减少眼部紧张。早期的LCD由于不均一的亮度而造成了有限的视觉角度;新的显示屏则较少存在此问题。生产技术的改进和销售量的增长已经使得LCD的价格大幅下降,这使得它能在移动电话、数码照相机和移动计算方面的应用得以大规模采用。而在大型屏幕尺寸方面,在笔者撰写本文的时候,LCD相比较CRT还是相当的昂贵的。

  最新的能得以大规模市场化的显示技术是等离子屏幕,它主要在大尺寸屏幕上与LCD相竞争(例如28英寸)。到了2010年,采用与"3D眼镜电影术"相同原理的3D显示屏预计将进入市场,应用到诸如电影院、视频游戏、虚拟现实和视频会议等领域上。

3. 运动预估技术的应用
  对于连续视频帧的时间关系的分析称为运动预估技术。现存有多种的分析方法可供使用,例如"块匹配"," 傅立叶技术"和"特征抽取"等方法。运动预估技术可以用来改善视频编码算法,并对典型视频序列中的连续帧之间关系进行利用,以此来减少相邻帧相似信息的重新传送。所有的MPEG格式和许多的ITU-T标准(例如H.261和H.263)都使用着运动预估技术的一两种形式。

  运动预估技术的运用已经不仅仅是在视频压缩技术方面。在电视技术方面,运动预估技术可以用来对摄象机的移动(例如镜头的摇动)所造成的图象不稳定进行弥补并且能使得图象在平面上的重叠(例如在球场上草地上显示出足球俱乐部的标志)。

  在娱乐业,运动预估技术可能已经在诸如面部表情识别等这些领域得到了应用。它在数字化汽车后视镜方面的使用能根除后视盲点的问题,同样也能对可能与其他车辆产生的碰撞提出警告。军事方面的应用包括了使用热视或者夜视技术来识别运动,或者对诸如导弹等军火的跟踪。

4. 图形加速的发展趋势

  现代的计算机正日益依赖图形加速技术来实时的、以现实情况下可利用的帧率来发送丰富的媒体内容。尤其是现今的游戏,如果没有高度复杂的设备来生成输出显示,那么就根本无法运行。几乎所有的现代计算机都采用协处理器来处理图象的生成,该处理器被称为图形处理单位(GPU),它与CPU同步工作。

  GPU提供了在处理矢量、3D和材质映射操作时的优化指令集,使得现实场景能得以重建、活动化并独立于CPU的实时导航。针对优化的软硬件解决方案,现存有多项不同的标准,例如OpenGL和DirectX,并且在市场的竞争明显,这方面的主导者是NVIDEA和ATI公司。

  通过高级图形接口(AGP)连接的最新图象技术,为CPU和RAM提供了一个快速和宽阔的总线。图形加速器的进步所面临的挑战包括不断增长的AGP总线吞吐量和逐步减少延迟等问题。

5. 光纤
  如果没有光纤,就没有现代通讯。光纤依赖其完全的内部反射来保证光讯号不会因为调制讯号端到端的传递而从玻璃芯部中丧失。相比较通过通过铜进行电讯号传送,光纤减少了损耗和噪音。配合高频载波的话,光纤能提供更多的带宽。

  载光的芯部由硅二氧化物制成,并使用锗或铅基合成物做保护。多模光纤芯部直径约50-85μm,由于其较大的散射特性,其有效传送距离相当有限。单模光纤越为10μm,由于其散射性较小,故而传输距离较大。

  光纤的应用并不仅仅是在通讯方面。一个非常重要的应用是在医疗内窥手术方面,光纤被用于在人体内传送光以便对手术区域照明。它们也少量用在楼宇照明和游泳池中。

  现代的光纤发展包括了"实波减少散射斜面"(RS)光纤,它提供了更大的数据带宽。

6.虚拟现实(VR)
  虚拟现实系统可以被定义为第一人模拟环境,人在其中驾御着环境,与其交互并无法区分模拟与现实。

  VR系统有多种分类,按其模拟机制进行区分。浸入式VR是指用户的视觉角度是在模拟环境中的,例如置头显示器(HMD)或者模拟环境被投射到房间的墙面上等。非浸入式VR则被定义在图形工作站上所显示的虚拟环境。而对于混合式VR来说,则是指将虚拟图象叠合到真实世界的景象的一种方法(例如战斗机驾驶员的HMD)。

  VR系统的性能如何,通常采用"每秒最多多边形"和"帧率"等方式来衡量。而诸如纹理映射、反锯齿、Z缓冲法等则在所需场景的高质量重建方面有所帮助。人与环境的交互,可以通过在结合3维音效的同时,采用触摸和按压反馈作用器来得以增强现实感,但这方面也存在诸如用户的安全性和舒适性等问题。

  虚拟现实在娱乐、医疗和军事训练等方面有着广泛的应用。尤其是在利用飞行模拟器来训练战斗机驾驶员和商业航空驾驶员方面,可以利用其来安全地训练紧急着陆。

翻译:广州富年电子科技有限公司 姚薇 校对:潘勇强

广州富年电子公司供稿 CTI论坛编辑

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