本概述提供了有關(guān)MMS標(biāo)準(zhǔn)的簡要介紹,主要針對視頻內(nèi)容交換方面的內(nèi)容;镜腗MS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖 1。
四、3G視頻標(biāo)準(zhǔn)
2. 用于視頻會(huì)議的H.261運(yùn)動(dòng)視頻編碼
1. 呼叫
再一次的,手機(jī)上有限的視頻存儲(chǔ)空間的問題被凸顯了出來,尤其是對于尺寸較大的媒體文件來說。
在EEM.mms模塊上,由各位學(xué)者提供的研討會(huì)概述節(jié)選如下。
1. 流式視頻
因特網(wǎng)正日益成為豐富媒體內(nèi)容的傳播媒介,尤其是在網(wǎng)絡(luò)帶寬和最終用戶接入速度提高的情況下更是如此。此類媒體一最明顯的例子就是視頻,例如音樂錄影片,電影預(yù)告片或電視直播等。而所謂的"流式視頻",就是一種無須下載整個(gè)文件就能播放實(shí)況或者離線視頻內(nèi)容的技術(shù)。
流式傳送的最基本概念是將每一軌道(視頻和音頻)交叉嵌入到數(shù)據(jù)流中,這樣一來,解碼器將以零碎的方式來接收用于重構(gòu)原始發(fā)送內(nèi)容中一小部分片段所需的全部信息。相比較之下,傳統(tǒng)的文件格式連接了不同的軌道,并且需要在回放前完全下載文件。為了克服數(shù)據(jù)包延遲變化和其他的網(wǎng)絡(luò)阻塞,流式傳送技術(shù)采用了流緩沖技術(shù),以此來保證被解碼的視頻內(nèi)容能經(jīng)常性地保持順暢,即便這將會(huì)造成在初始的播放中會(huì)有少許延遲。實(shí)時(shí)(或者接近實(shí)時(shí))狀態(tài)下的視頻編碼方式,使得在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行"實(shí)況"的流式傳送成為可能,例如BBC的News 24節(jié)目。
對于流式傳送技術(shù)來說,伸縮性是重要的,因?yàn)樗鼘⑹沟孟到y(tǒng)能在無須超過用戶連接限制的情況下,為其提供一個(gè)合適的帶寬流傳送。廣大的用戶也將能從中獲益,從無線移動(dòng)用戶到高速局域網(wǎng)用戶,都可根據(jù)可用帶寬來獲取合適的媒體傳送質(zhì)量。
現(xiàn)存的還有一些相互競爭的流式傳送解決方案,主要的三大解決方案是Apple的QuickTime, Microsoft的Windows Media Server和Real Network Server。每一種解決方案都為各種的IP流式協(xié)議的媒體傳送提供了支持,但壓縮算法的限制性許可措施使得他們的互可兼容性受到了制約。3G無線網(wǎng)絡(luò)的到來,將很可能出現(xiàn)對這些競爭性的標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)革新,這是由于移動(dòng)設(shè)備因?yàn)槠溆邢薜某叽绾瓦\(yùn)算能力的原因,只能支持流式協(xié)議的一小個(gè)子集。
2. 顯示技術(shù)
許多年以來,可視化顯示一直是人機(jī)溝通的一種基本方法,尤其是在圖形用戶界面(GUI)的出現(xiàn)后更是如此。在我們的現(xiàn)代生活中,我們總是被家里、辦公室里、機(jī)場中或旅行轉(zhuǎn)車站的計(jì)算機(jī)顯示器所圍繞著,或者是諸如膝上電腦和掌上電腦等的移動(dòng)設(shè)備所包圍著。
多年來用于顯示的主流技術(shù)一直是陰極射線顯象管(CRT)。技術(shù)的充分進(jìn)步和全球化的銷售,已經(jīng)使得其成本在穩(wěn)步下降,而顯示的尺寸和質(zhì)量則相應(yīng)提高。但是,CRT顯示器的能耗高,不易攜帶,用戶如果長時(shí)間使用易于造成眼部疲勞(由于屏幕閃爍)。
近年來所開發(fā)出的液晶顯示技術(shù)(LCD)已經(jīng)開始形成規(guī)模,足以取代已經(jīng)老化的CRT技術(shù)。LCD顯示屏能耗很低,重量輕且體積緊湊,并且不易抖動(dòng)和閃爍。研究表明,LCD較CRT能大大減少眼部緊張。早期的LCD由于不均一的亮度而造成了有限的視覺角度;新的顯示屏則較少存在此問題。生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)和銷售量的增長已經(jīng)使得LCD的價(jià)格大幅下降,這使得它能在移動(dòng)電話、數(shù)碼照相機(jī)和移動(dòng)計(jì)算方面的應(yīng)用得以大規(guī)模采用。而在大型屏幕尺寸方面,在筆者撰寫本文的時(shí)候,LCD相比較CRT還是相當(dāng)?shù)陌嘿F的。
最新的能得以大規(guī)模市場化的顯示技術(shù)是等離子屏幕,它主要在大尺寸屏幕上與LCD相競爭(例如28英寸)。到了2010年,采用與"3D眼鏡電影術(shù)"相同原理的3D顯示屏預(yù)計(jì)將進(jìn)入市場,應(yīng)用到諸如電影院、視頻游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)和視頻會(huì)議等領(lǐng)域上。
3. 運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)的應(yīng)用
對于連續(xù)視頻幀的時(shí)間關(guān)系的分析稱為運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)。現(xiàn)存有多種的分析方法可供使用,例如"塊匹配"," 傅立葉技術(shù)"和"特征抽取"等方法。運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)可以用來改善視頻編碼算法,并對典型視頻序列中的連續(xù)幀之間關(guān)系進(jìn)行利用,以此來減少相鄰幀相似信息的重新傳送。所有的MPEG格式和許多的ITU-T標(biāo)準(zhǔn)(例如H.261和H.263)都使用著運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)的一兩種形式。
運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)不僅僅是在視頻壓縮技術(shù)方面。在電視技術(shù)方面,運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)可以用來對攝象機(jī)的移動(dòng)(例如鏡頭的搖動(dòng))所造成的圖象不穩(wěn)定進(jìn)行彌補(bǔ)并且能使得圖象在平面上的重疊(例如在球場上草地上顯示出足球俱樂部的標(biāo)志)。
在娛樂業(yè),運(yùn)動(dòng)預(yù)估技術(shù)可能已經(jīng)在諸如面部表情識(shí)別等這些領(lǐng)域得到了應(yīng)用。它在數(shù)字化汽車后視鏡方面的使用能根除后視盲點(diǎn)的問題,同樣也能對可能與其他車輛產(chǎn)生的碰撞提出警告。軍事方面的應(yīng)用包括了使用熱視或者夜視技術(shù)來識(shí)別運(yùn)動(dòng),或者對諸如導(dǎo)彈等軍火的跟蹤。
4. 圖形加速的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)正日益依賴圖形加速技術(shù)來實(shí)時(shí)的、以現(xiàn)實(shí)情況下可利用的幀率來發(fā)送豐富的媒體內(nèi)容。尤其是現(xiàn)今的游戲,如果沒有高度復(fù)雜的設(shè)備來生成輸出顯示,那么就根本無法運(yùn)行。幾乎所有的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都采用協(xié)處理器來處理圖象的生成,該處理器被稱為圖形處理單位(GPU),它與CPU同步工作。
GPU提供了在處理矢量、3D和材質(zhì)映射操作時(shí)的優(yōu)化指令集,使得現(xiàn)實(shí)場景能得以重建、活動(dòng)化并獨(dú)立于CPU的實(shí)時(shí)導(dǎo)航。針對優(yōu)化的軟硬件解決方案,現(xiàn)存有多項(xiàng)不同的標(biāo)準(zhǔn),例如OpenGL和DirectX,并且在市場的競爭明顯,這方面的主導(dǎo)者是NVIDEA和ATI公司。
通過高級圖形接口(AGP)連接的最新圖象技術(shù),為CPU和RAM提供了一個(gè)快速和寬闊的總線。圖形加速器的進(jìn)步所面臨的挑戰(zhàn)包括不斷增長的AGP總線吞吐量和逐步減少延遲等問題。
5. 光纖
如果沒有光纖,就沒有現(xiàn)代通訊。光纖依賴其完全的內(nèi)部反射來保證光訊號(hào)不會(huì)因?yàn)檎{(diào)制訊號(hào)端到端的傳遞而從玻璃芯部中喪失。相比較通過通過銅進(jìn)行電訊號(hào)傳送,光纖減少了損耗和噪音。配合高頻載波的話,光纖能提供更多的帶寬。
載光的芯部由硅二氧化物制成,并使用鍺或鉛基合成物做保護(hù)。多模光纖芯部直徑約50-85μm,由于其較大的散射特性,其有效傳送距離相當(dāng)有限。單模光纖越為10μm,由于其散射性較小,故而傳輸距離較大。
光纖的應(yīng)用并不僅僅是在通訊方面。一個(gè)非常重要的應(yīng)用是在醫(yī)療內(nèi)窺手術(shù)方面,光纖被用于在人體內(nèi)傳送光以便對手術(shù)區(qū)域照明。它們也少量用在樓宇照明和游泳池中。
現(xiàn)代的光纖發(fā)展包括了"實(shí)波減少散射斜面"(RS)光纖,它提供了更大的數(shù)據(jù)帶寬。
6.虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)
虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)可以被定義為第一人模擬環(huán)境,人在其中駕御著環(huán)境,與其交互并無法區(qū)分模擬與現(xiàn)實(shí)。
VR系統(tǒng)有多種分類,按其模擬機(jī)制進(jìn)行區(qū)分。浸入式VR是指用戶的視覺角度是在模擬環(huán)境中的,例如置頭顯示器(HMD)或者模擬環(huán)境被投射到房間的墻面上等。非浸入式VR則被定義在圖形工作站上所顯示的虛擬環(huán)境。而對于混合式VR來說,則是指將虛擬圖象疊合到真實(shí)世界的景象的一種方法(例如戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員的HMD)。
VR系統(tǒng)的性能如何,通常采用"每秒最多多邊形"和"幀率"等方式來衡量。而諸如紋理映射、反鋸齒、Z緩沖法等則在所需場景的高質(zhì)量重建方面有所幫助。人與環(huán)境的交互,可以通過在結(jié)合3維音效的同時(shí),采用觸摸和按壓反饋?zhàn)饔闷鱽淼靡栽鰪?qiáng)現(xiàn)實(shí)感,但這方面也存在諸如用戶的安全性和舒適性等問題。
虛擬現(xiàn)實(shí)在娛樂、醫(yī)療和軍事訓(xùn)練等方面有著廣泛的應(yīng)用。尤其是在利用飛行模擬器來訓(xùn)練戰(zhàn)斗機(jī)駕駛員和商業(yè)航空駕駛員方面,可以利用其來安全地訓(xùn)練緊急著陸。
翻譯:廣州富年電子科技有限公司 姚薇 校對:潘勇強(qiáng)
廣州富年電子公司供稿 CTI論壇編輯