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★ 有线电视网:一个完整的有线电视网络包含三大部分:前端设备+有线网络+终端设备。
★ 前端设备:一般指产生并向CATV发送节目信号的设备:如邻道调制解调器、视频播放机(DVD、LD机等)、视频服务器、分配器等。
★ 有线电视网:指传输并分配信号的物理介质,有光纤、同轴电缆、放大器、分枝/分配器等。
★ 终端设备:在用户端接收并播放电视信号的设备,如电视机、机顶盒等。
★ VOD主机:是存储、管理、播放VOD节目的设备。目前一般由视频服务器、视频播放机、点播信号交换机、邻道调制器等设备组成。VOD主机通常放在机房中,与其它有线电视前端设备组合。
★ VOD终端设备:一般特指VOD机顶盒(STB)。
★ VOD机顶盒(STB):与电视机相连的负责处理VOD任务的装置。按安装位置分上置式机顶盒(放在电视机上),内置式机顶盒(安装在电视机内)、后置式机顶盒(放在电视机背后)。按接收的信号分为普通STB(模拟电视信号)和数字STB(数字电视信号)。按上行信号的传输路径分为单向STB(上下行信号不在同一电缆,如下行CATV、上行电话线)。双向型STB(上下行信号均在同一根同轴(射频)电缆传输)
★ 单向:指下行信号(VOD视频信号及VOD控制信号)与上行信号(STB上传到VOD主机的控制信号)不在同一根电缆中传输。一般下行信号走同轴电缆。上行信号走有线电话线。
运动图象压缩标准 MPEG(Moving Picture Expert Group)是目前国际上影响最大的技术标准之一。制定MPEG 标准的国际组织全称为ISO/IEC/JTC1/SC29WG11,简称MPEG 专家组。该组织成立于1988年,是国际标准化组织内就同一个技术问题开展工作的最大工作组,成员来自世界近30个国家,参加工作的专家近400人。十多年来,该工作组制定了一系列国际标准,其中MPEG-1、MPEG-2已为人们所熟知,这两个标准制定,为 VCD、DVD 及数字电视等产业的发展奠定了基础。目前正在制定的MPEG-4和MPE G-7 标准为多媒体数据压缩和基于内容检索提供了一个更为通用的平台,将对下一代视、音频系统和网络应用产生深远的影响。
MPEG标准概况
MPEG-1:ISO的活动图像专家组(MPEG)在1991年11月提出了ISO/IECⅡ172标准草案,通称MPEG-1标准。该标准于1992年11月通过,1993年8月公布。它是为工业级标准而设计的,可适用于不同带宽的设备,如CD-ROM、Video-CD、CD-I等。MPEG-1的编码速率最高可达4-5Mbits/s。标准速率为1.4Mbits/s。
MPEG-2:1995年出台的MPEG-2(ISO/IEC 13818),它所追求的是CCIR601建议的图像质量,即为DVB、HDTV和DVD等制定的3Mbps-10Mbps的运动图像及其伴音的编码标准。
MPEG-2在NTSC制式下的分辨率可达720×486,MPEG-2还可提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左右中及两个环绕声道,以及一个重低音声道,和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。同时,由于MPEG-2的出色性能表现,已能适用于HDTV,使得原打算为HDTV设计的MPEG-3,还没出世就被抛弃了。对于最终用户来说,由于电视机分辨率限制,MPEG-2所带来的高清晰度画面质量(如 DVD画面)在电视上效果并不明显,倒是其音频特性(如重低音,多伴音声道等)更引人注目。
MPEG-4:MPEG专家组继成功定义了MPEG-1和MPEG-2之后,于1994年开始制定全新的MPEG-4标准。MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内,旨在为多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具,用于实现音视频(audio-visual)数据的有效编码及更为灵活的存取。MPEG-4试图达到两个目标:一是低比特率下的多媒体通信;二是多工业的多媒体通信的综合。据此目标,MPEG-4引入了AV(Audio/Visaul Objects)对象,使得更多的交互操作成为可能。
MPEG-7:网络应用最重要的目标之一就是进行多媒体通信。而其中的关键就是多媒体信息的检索和访问,这样MPEG-7就应运而生。MPEG 7的目标就是对日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索。针对这个问题MPEG-7于1998年10月提出,预计于2001年7月最终完成并公布。MPEG-7将对各种不同类型的多媒体信息进行标准化的描述,并将该描述与所描述的内容相联系,以实现快速有效的搜索。其正式的称谓是"多媒体内容描述接口"。
MPEG系列标准的比较
MPEG-1:直接针对1.2Mb/s的标准数据流压缩率,其基本算法对于每秒24~30逐行描帧,分辨率360×280,运动图象有很好压缩效果。但随着速率的提高,解码后图像质量较差,并且它没有定义用于对额外数据流进行编码的格式,因此这种机制未被广泛采用。
MPEG-2:力争获得更高的分辨率(720×486),提供广播级视频和CD级的音频。作为MPEG-1的一种兼容型扩展,MPEG-2支持隔行扫描视频格式和其它先进功能。MPEG-2以可扩展档次的形式来定义,每个档次支持一种特殊应用所需的功能,因此它是一种通用标准。但是MPEG-2标准数据量依然很大,一部影片的数据量大到8G字节左右,不便存放和传输。
MPEG-4:视频格式大大优于MPEG-1与MPEG-2: 视频质量与分辨率高,而数据率相对较低。主要的原因在MPEG-4采用了ACE(高级译码效率)技术,它是一套首次使用于MPEG-4的编码运算规则。与ACE有关的目标定向可以启用很低的数据率。这可以将整部视频电影以完全PAL或者NTSC的分辨率与立体声(16位,48 kHz)存储在单个CD-ROM上。具体而言:700 MB的容量对多数110分钟的电影来说绰绰有余了,而MPEG-2格式的电影在相同的分辨率下需要约11倍以上的储存空间。当MPEG-2的数据率加倍至接近真正的特性时,MPEG-4可以在声频与视频流上在广泛的领域上升级。当视频在500 Kbit/s与10Mbit/s之间变化时,声频信号可以在2Kbit/s 与24Kbit/s之间进行处理。由于这种可升级性,声频与视频数据可以经专门调整适应真正的环境。
另外,由于MPEG-1和MPEG-2标准均为高层媒体的表示与结构标准,其交互性及灵活性较低。而计算机网络具有很高的灵活性和交互性,但它遵循的标准确与MPEG标准不兼容。MPEG-4的制订有效的促进三网的融合。MPEG-4中一个重要概念是视频对象(VO),一幅图像的编码时分割成很多任意形状的VO,分别对各VO进行帧内、帧间编码。必要时只传输某些VO,大大地提高了传输效率。如果视频没进行分割,那么编码结构就退化为只处理标准矩形的一层,这种处理方式与MPEG-1/MPEG-2标准类似,从而达到与MPEG-1/MPEG-2的兼容。继MPEG-4之后,人们又对解决日渐庞大的图像、声音信息的管理和迅速搜索产生了兴趣,MPEG提出了解决方案MPEG-7。它重点放在用于描述多媒体素材(描述与内容有关的信息以方便检索等)的通用接口标准上,因此MPEG-7并不是兼容以前的标准,而是以前标准的扩展和延伸。
多媒体计算机的组成
1.多媒体PC机(MPC)的解释
在多媒体计算机之前,传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字,只能算是计算机应用的初级阶段,同时,由于人机之间的交互只能通过键盘和显示器,故交流信息的途径缺乏多样性。为了改换人机交互的接口,使计算机能够集声、文、图、像处理于一体,人类发明了有多媒体处理能力的计算机。我们这里重点谈谈多媒体PC机(MPC)。所谓多媒体个人电脑(Multimedia Personal Computer, MPC)就是具有了多媒体处理功能的个人计算机,它的硬件结构与一般所用的个人机并无太大的差别,只不过是多了一些软硬件配置而已。一般用户如果要拥有MPC大概有两种途径:一是直接够买具有多媒体功能的PC机;二是在基本的PC机上增加多媒体套件而构成MPC 。其实,现在最近用户所购买的个人电脑绝大多都具有了多媒体应用功能。
2.多媒体计算机的基本配置(及可选配置)
一般来说,多媒体个人计算机(MPC)的基本硬件结构可以归纳为七部分:
① 至少一个功能强大、速度快的中央处理器(CPU);
② 可管理、控制各种接口与设备的配置;
③ 具有一定容量(尽可能大)的存储空间;
④ 高分辨率显示接口与设备;
⑤ 可处理音响的接口与设备;
⑥ 可处理图像的接口设备;
⑦ 可存放大量数据的配置等;
这样提供的配置是最基本MPC的硬件基础,它们构成MPC的主机。除此以外,MPC能扩充的配置还可能包括如下几个方面:
光盘驱动器:包括可重写光盘驱动器(CD-R)、WORM光盘驱动器和CD-ROM驱动器。其中CD-ROM驱动器为MPC带来了价格便宜的650M存储设备,存有图形、动画、图像、声音、文本、数字音频、程序等资源的CD-ROM早已广泛使用,因此现在光驱对广大用户来说已经是必须配置的了。而可重写光盘、WORM光盘价格较贵,目前还不是非常普及。另外,DVD出现在市场上也有些时日了,它的存储量更大,双面可达17GB,是升级换代的理想产品。
音频卡:在音频卡上连接的音频输入输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI合成器、耳机、扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面,音频卡具有A/D和D/A音频信号的转换功能,可以合成音乐、混合多种声源,还可以外接MIDI电子音乐设备。
图形加速卡:图文并茂的多媒体表现需要分辨率高,而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持,同时还要求具有Windows的显示驱动程序,并在Windows下的像素运算速度要快。所以现在带有图形用户接口GUI加速器的局部总线显示适配器使得Windows的显示速度大大加快。
视频卡:可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡以及TV编码器等专用卡,其功能是连接摄像机、VCR影碟机、TV等设备,以便获取、处理和表现各种动画和数字化视频媒体。
扫描卡:它是用来连接各种图形扫描仪的,是常用的静态照片、文字、工程图输入设备。
打印机接口:用来连接各种打印机,包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等,打印机现在已经是最常用的多媒体输出设备之一了。
交互控制接口:它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人机交互设备的,这些设备将大大方便用户对MPC的使用。
网络接口:是实现多媒体通信的重要MPC扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已经来临,这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来,通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN和ISDN等。 |