数字电视压缩技术在多媒体中应用

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多媒体基本概念是用户在可利用的声音、文字、图形、图像(静止/运动)等信息媒体中,可以自由地按需选择,并且能够自由地进行加工或交流。在多媒体通信中,一次通信过程所交换的信息媒体不是一种,而是多媒体的综合传送。多媒体信息的网络可以是多种方式,可以是通信网,有线电视网,也可以无线传送。数字电视压缩技术的成熟,电视技术、计算机技术与通信技术有机的结合,使多媒体技术发展进入实用阶段。在此介绍一些数字电视压缩技术在多媒体系统中的应用。

1.多媒体的记录媒体技术发展

新记录材料技术的研究和发展,使记录媒体呈现多样化的发展。它由过去的磁带、硬盘/软盘记录,发展到光盘记录,乃至磁光盘记录,并且记录媒体的存储容量也逐渐增大。计算机应用方面硬盘的存储量最高可达500MB,有些存储器的容量可达1GB。在光盘应用方面,由小型CD唱机发展到大容量的CD—ROM,以及可读写的CD—R。大容量的CD-ROM(CD只读存储器)最大存储量可达640MB,CD-R的可读写功能允许对一张光盘多次进行写入操作,使用更加方便。磁光盘的出现更改变了存储手段的灵活性,它存储容量大,相同存储容量的价格低于硬磁盘。磁光盘具有一定的可读写性,新型8英寸磁光盘存储量可达3.2GB。在应用记录媒体记录声像信息时,采用数字电视压缩技术,可以更直接提高可存储节目的有效时间长度,使之具有商业价值。这些记录媒体与相应的系统一起将组成形式各异的多媒体应用系统。

2.多媒体电视节目制作系统

随着计算机技术、图像压缩技术和记录媒体技术的进步,各种要素有机结合,在电视节目制作领域里,开始了新的一章。以往的电视节目制作是通过一些硬件设备组合对节目素材进行加工和处理。而今通过选择合适的多媒体制作平台,就可以对文字、图像、图形和动画等信号源制作成软件,按照节目制作者的意愿加工处理,最终完成节目制作。

图1
图1 🔍原图 (1107×516)

多媒体节目制作系统图见图1。节目源有磁带录像机、摄像机、激光视盘、图形扫描仪等,这些信号有些是模拟的有些是数字的。多媒体接口是系统的纽带,它将节目源与计算机联接起来。多媒体接口具有模/数转换、对图像和声音编码的压缩处理功能,它还将数据信息转化为计算机格式。另外,对加工处理完的数据信号经过一系列反向处理,再通过输出接口,将节目记录在所需的媒体上面。计算机系统是指挥中枢,通过键盘和鼠标器发出指令,完成各种操作。由于CD-ROM驱动器正在成为个人计算机标准配置设备,也为节目源增加了一种输入方式。多媒体制作系统对个人计算机有一些最低配置要求,硬盘和内存容量应具备一定规模,应有很强的对软件和硬件及外围设备的管理系统。根据实际处理信息量的大小,选择所需计算机的配置,存储容量越大,越有利于复杂节目制作。一般选择386以上处理器,硬盘存储量大于120MB,带有CD-ROM驱动时,内存容量要求达8MB,显示器分辨率应达1280×1028。管理和制作软件是非常重要的系统支持,它对系统进行有效管理,进行丰富的创作效果,尤其在动画制作方面更显示了这一点。

3.应用通信网进行VOD服务

VOD是视频点播的一种新的服务方式,它使人们能够根据服务者提供的信息,自由选择并通过信息传送网送到点播者终端。VOD传送可以是双向CATV网,也可以是电话通信网。在此介绍一种应用电话通信线路的VOD服务系统。

图2
图2 🔍原图 (978×741)

该系统构成见图2。VOD系统由视频服务器、传输网、非对称式用户线(ADSL)和计算机终端组成。视频服务器包括存储资料的磁盘矩阵、视频存储器、控制器、视频编码器等。视频编码器以MPEG标准格式进行码率压缩,并将信息存入磁盘中。视频服务器能够满足众多用户同时提出的需求,可让用户在所需的时间看到他们要看的节目,并可以对所需信息进行类似录像机的各种控制功能,如暂停、快进及倒带等。采用非对称式用户线(ADSL)支持是使用电话线传送高速数据的关键。ADSL技术使电话双绞线传输能力从以前的61kb/s增至超过1.5Mb/s,它使得一条标准的双绞线不只是一般的话音通路,还可将高速数据流传给用户,并通过一条低速数据通道向视频服务器回传控制信息(操作指令)。用户通过调制解调器将点播的视频信息解调出来,通过计算机终端显示。VOD系统也可依靠一个或几个视频服务器,通过高速传输网(光纤)形成更大规模信息服务,通过全球联网的电话通信系统,可使VOD服务范围进一步扩大。

VOD的应用范围不仅是影视点播,而且可应用在各个领域。如教育领域,可选用最好的教材和师资将经典性的课程制成节目并存入视频服务器,这样可使联网的所有计算机终端设备共享这一信息资源。通过这种方式提高了教学质量,学生还可根据自己的进度和兴趣反复选看有关的内容。同样在医院、政府机关、公共场所、博物馆和图书馆系统也有广泛的应用前景。

4.现代有线电视网

现代有线电视系统与多媒体技术结合,在开展常规电视业务的同时,可以进行图文电视、教育、娱乐、电话通信、电子邮件、电视游戏、家庭银行、家庭购物、团体和个人信息传送等服务,还可进行按次付费和影视点播等服务。

理想的现代有线电视网的网络结构当数光纤到户结构,但由于技术复杂,用户接收设备价格高等原因,目前还不能实用。采用光缆和同轴电缆混合网络结构,适当地扩展系统传输频率上限值,如扩展到750MHz或1GHz,在系统频率分配上采用高频率分割方式,采用先进的网络传输技术等,即可在技术上和系统服务功能上实现交互式的服务。

由于有线电视系统频带有限,使传送节目频道数量受到限制,不能满足人们日益增长的信息需求和改变收视习惯的要求。当采用数字电视技术和数字电视压缩技术后,可以使系统传输节目的容量成倍增大,增加了系统灵活性,并且有利于新技术和新业务的引入。此时,用户接收终端将是一个多媒体接收和处理设备,通过它对各类服务信息分类解调,送到相应的接收设备,如电视机、打印机、计算机及传真机等。

总之,有线电视将向数字化、交互式和多媒体方向发展。(黄竞)