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實現(xiàn)多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

瀏覽:4960  來源:通信人在線  日期:2010-06-16
 

數(shù)字多媒體廣播(DMBDigital Multimedia Brodcasting)是通信和廣播融合的新概念。它融合了衛(wèi)星廣播、有線電視和互聯(lián)網(wǎng)等多種傳輸手段,除了可以提供傳統(tǒng)的音頻廣播內(nèi)容外,還可以提供諸如新聞、交通信息等高質(zhì)量的語音服務(wù)和多樣化的數(shù)據(jù)服務(wù),并提供雙向的移動接受服務(wù)。DMB可以通過衛(wèi)星廣播也可以通過地面無線廣播方式來實現(xiàn)。在我國自己研制了,數(shù)字多媒體廣播(DMB)標(biāo)準(zhǔn)稱之為CMMB,欲了解的請進入

衛(wèi)星DMB業(yè)務(wù)是將數(shù)字視頻或音頻信息通過DMB衛(wèi)星進行廣播,由移動電話或其它專門的終端實現(xiàn)移動接受。具體的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成包括衛(wèi)星DMB廣播中心、DMB衛(wèi)星、直放站和接收終端等。實現(xiàn)DMB衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)包括以下關(guān)鍵技術(shù):

1、多媒體PC隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,80年代出現(xiàn)了多媒體計算機的概念和技術(shù),使計算機能實時處理語音、文字、圖形、圖像、動畫和視像等多媒體信息,并且具有交互性。不同層次的多媒體計算機軟硬件標(biāo)準(zhǔn)也相繼出臺。隨著多媒體計算機日益普及和信息高速公路的相繼建成,用戶對多媒體網(wǎng)絡(luò)通信的需求也在不斷增加。時至90年代,多媒體計算機系統(tǒng)已是計算機發(fā)展的一個主流方向,應(yīng)用多媒體技術(shù)則是90年代計算機系統(tǒng)的時代特征。

2、壓縮技術(shù)到目前為止,數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)已發(fā)展得相當(dāng)成熟。數(shù)據(jù)壓縮可以為通信系統(tǒng)在時間、頻帶、能量上帶來高效率,其技術(shù)隨著通信手段的發(fā)展而發(fā)展。自:1980年以來,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、國際電工委員會(IEC)、國際電信聯(lián)盟(ITU)陸續(xù)制定了各種數(shù)據(jù)壓縮與通信的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議,為多媒體技術(shù)的實用化作出了巨大貢獻。其中ISO對靜止圖像壓縮編碼的JPEG系列標(biāo)準(zhǔn)和對運動圖像壓縮編碼的MEPG系列標(biāo)準(zhǔn)以及ITUH.26x系列標(biāo)準(zhǔn)已成為多媒體壓縮編碼的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。

3、衛(wèi)星技術(shù)由于多媒體系統(tǒng)對頻寬的需求相當(dāng)苛刻(依目前歐美各家設(shè)計的系統(tǒng)而言,至少需要500MHz帶寬,有些系統(tǒng)甚至需要2500MHz),所以使得多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)所能選擇的頻段極為有限。從國際電信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)劃看,多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)選擇Ka,波段(上行頻率為28GHz,下行頻率為20GHz)比較合適。但Ka波段的降雨衰減相當(dāng)大,因此,在多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)慎重考慮衛(wèi)星功率受限問題。地面用戶系統(tǒng)基本用VSAT方式,天線直徑最小0.5m,可大至2.5m(依傳輸數(shù)據(jù)速率而定)。低軌系統(tǒng)的接收天線要有追蹤的功能。天線系統(tǒng)設(shè)計以蜂窩式天線覆蓋圖做同頻再用。在低軌系統(tǒng)中,星上可用相控陣天線。同步軌道系統(tǒng)可用多饋源或相控陣天線形成蜂窩式覆蓋圖。因為系統(tǒng)采用蜂窩式覆蓋,為求得高的傳輸效能,蜂窩間的聯(lián)系應(yīng)是機動的,每一個通信郵包必須在星上處理后再發(fā)射回地面,因此要求衛(wèi)星上的處理器具有根高的工作量。

4、多媒體數(shù)據(jù)格式由于多媒體信息包括語音、數(shù)字、圖形、圖像、視頻等各類信息,功能要求千差萬別,數(shù)據(jù)壓縮方法各異,所以為了有效讀取各種數(shù)據(jù)并使其協(xié)調(diào)工作,需要制定特定的多媒體數(shù)據(jù)格式,對多媒體系統(tǒng)加以支持。另外多媒體數(shù)據(jù)可能存放在分布網(wǎng)絡(luò)(DN)上,為了支持多用戶讀取,也需要多媒體數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的格式。為此,ISO/IEC JTC1/SC29/WG12ITU SG /Q9成立了多媒體與超媒體信息編碼專家組MHEG),MHEG首先將聲、文、圖、形等基本信息單元抽象為多媒體與超媒體信息對象(簡稱MH對象),然后提出了信息技術(shù)--多媒體與超媒體信息對象的編碼表示,并于1993年將此作為ISO CD13522標(biāo)準(zhǔn)草案,簡稱MHEG標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)是為各個領(lǐng)域開發(fā)出來的多媒體應(yīng)用確立一個通用基礎(chǔ),因而它特別注重交互性和多媒體同步、實時表現(xiàn)、實時交換、最終形式表現(xiàn)等幾方面。MHEG在標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計中采用了面向?qū)ο蟮姆椒ǎ鼘τ跇?biāo)準(zhǔn)的實施卻并不是必須的。

5、多謀體同步多媒體信息的同步大致可分為兩類:一類是連續(xù)同步,即兩個以上實時連續(xù)媒體流之間的同步,如音頻與視頻之間的同步;另一類是時間驅(qū)動同步,即一個或一組相關(guān)事件發(fā)生與因此引起的相應(yīng)動作之間的同步。在多媒體通信中,可采用緩沖和反饋法(用于單媒體向步)以及時間戳法(用于媒體同步)實現(xiàn)信息同步。目前針對各種應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)出了大量的多媒體同步模型和方法。如Escobar等人提出了一種基于近似同步時鐘的多業(yè)務(wù)流同步協(xié)議,支持分布式應(yīng)用同步和不同多媒體流之間的同步;YavatkerLakshman提出了多信息流會話協(xié)議,支持分布式協(xié)作應(yīng)用中的時間和因果同步。

6、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)有的各種通信網(wǎng),都只能在一定程度上支持多媒體通信。如采用傳統(tǒng)電路交換方式窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(N-ISDN),其基本速率接口只能傳輸音頻和可視電話質(zhì)量的視頻信號,卻很難傳輸高分辨力電視(HRV)、直播電視、電話會議等。寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)是最適合多媒體通信的網(wǎng)絡(luò),它采用異步傳輸模式(ATM),能夠靈活地傳輸、交換不同類型(如聲音、圖像、數(shù)據(jù)、文本等)、不速率、不同性質(zhì)(如實發(fā)性、連續(xù)性、離散性)、不同性能要求(如延遲、抖動、誤碼等)、不同方式(如面向連接、無連接等)的信息。

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