1 電視系統(tǒng)的全面數(shù)字化趨勢(shì)及其影響
在通信領(lǐng)域內(nèi)的數(shù)字化已為人們所熟悉，例如程控電話、計(jì)算機(jī)通信以及移
動(dòng)通信都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化。
　 近年來(lái)，電視領(lǐng)域也發(fā)生了一系列的變化，在電視節(jié)目的制作設(shè)備方面已有
很大一部分實(shí)現(xiàn)了數(shù)字處理；在電視節(jié)目的儲(chǔ)存設(shè)備方面也出現(xiàn)了許多數(shù)字設(shè)
備，包括人們最熟悉的VCD等 ；在節(jié)目的傳輸方面，我們從衛(wèi)星上已可以接收到
多套數(shù)字壓縮編碼的節(jié)目。
　 電視系統(tǒng)的全面數(shù)字化正以超出人們預(yù)料的速度向前發(fā)展，這就要求人們不斷
更新知識(shí)，以便跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。
　 電視系統(tǒng)的全面數(shù)字化將會(huì)引起一系列技術(shù)革新：
　 (1)將最終形成電視、電話和計(jì)算機(jī)三網(wǎng)合一的綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)。原本是完全
不同的媒體的電視廣播、電話和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信，在全部數(shù)字化后，都使用同一
符號(hào)“0”和“1”，只不過(guò)它們的速率不同而已，人們可以把信號(hào)組合在一起，
通過(guò)一個(gè)雙向?qū)拵ЬW(wǎng)送到每個(gè)家庭。
　 (2)全面數(shù)字的第二個(gè)特點(diǎn)是電視制式將實(shí)現(xiàn)全球統(tǒng)一，不再會(huì)有NTSC、PAL
和Secam等不同 的電視制式，而將統(tǒng)一在ITU-R601數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)之中。因此更利于節(jié)
目的交換和信息的交流。在 數(shù)字系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)不僅僅對(duì)設(shè)備外圍的接口，而且對(duì)數(shù)
字信號(hào)處理的整個(gè)流程和細(xì)節(jié)都作了詳 細(xì)規(guī)定。MPEG標(biāo)準(zhǔn)將對(duì)數(shù)字電視的各種應(yīng)
用和系統(tǒng)層作出詳細(xì)規(guī)定。DVB則對(duì)各種傳輸媒介 ，如衛(wèi)星、電纜和地面?zhèn)鬏斨?BR>的各種處理環(huán)節(jié)進(jìn)行了規(guī)定。與通信和各種計(jì)算機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)相聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)，目前
有DAVIS、MCNS和IEEE P802.14三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，不久將會(huì)統(tǒng)一。
　 (3)全面數(shù)字化的第三個(gè)影響是數(shù)字電視業(yè)務(wù)的可分級(jí)性帶來(lái)的各種業(yè)務(wù)的統(tǒng)
一性，不同質(zhì)量的信源只是占用的比特率不同，而具有相同的格式，如家用質(zhì)量
的電視比特率在1.5Mbps ，專(zhuān)業(yè)級(jí)質(zhì)量在4~5Mbps，廣播級(jí)質(zhì)量在8~9Mbps，但都
打成MPEG-2傳送包，可以在同一個(gè)設(shè) 備中完成各種不同級(jí)別的圖象業(yè)務(wù)。
2 多媒體通信概述
　 21世紀(jì)人類(lèi)將步入信息時(shí)代，美國(guó)政府于1993年11月提出了旨在建立全國(guó)綜
合信息業(yè)務(wù)網(wǎng)的 “國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NII)”計(jì)劃，根據(jù)NII計(jì)劃的目的、特點(diǎn)與
建設(shè)思路，人們習(xí)慣稱(chēng)之為 “信息高速公路”計(jì)劃。在美國(guó)之后，日本、英國(guó)、
德國(guó)和新加坡等國(guó)家相應(yīng)提出了自己的 信息基礎(chǔ)建設(shè)計(jì)劃。我國(guó)也提出了“中國(guó)
信息基礎(chǔ)設(shè)施”(CII)計(jì)劃。可見(jiàn)21世紀(jì)將會(huì)以信 息技術(shù)為標(biāo)志。
　 今后的有線電視寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)，除傳送圖象信號(hào)外，還包括聲音、文字、
數(shù)據(jù)等多種信號(hào) ，除了電視信號(hào)的分配外還包括了眾多交互式通信的內(nèi)容，故在
此有必要對(duì)今后的通信系統(tǒng) 作一簡(jiǎn)要介紹，即多媒體通信。
　 多媒體通信是通信技術(shù)和多媒體技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。它并蓄兼收了計(jì)算機(jī)的交
互性、多媒體的 復(fù)合性、通信的分布性以及電視的真實(shí)性等優(yōu)點(diǎn)。 　眾所周知，信息是所有消息的總稱(chēng)，而人類(lèi)傳送信息，是通過(guò)各種信號(hào)來(lái)實(shí)
現(xiàn)的。信號(hào)是傳送信息的載體。例如，通過(guò)聲音和語(yǔ)音信號(hào)刺激人的聽(tīng)覺(jué)器官來(lái)
得到各種信息，再進(jìn)一步， 通過(guò)視頻圖象信號(hào)，尤其是動(dòng)態(tài)視頻圖象信號(hào)，由人
的視覺(jué)來(lái)得到更生動(dòng)更真實(shí)的信息。當(dāng) 然，僅有圖象是不夠的，還必須配合以聲
音、文字等多種形式的信號(hào)。通過(guò)聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和其他感覺(jué)，使人類(lèi)獲取信息的效
果更好。人類(lèi)通過(guò)感官，用多種形式的信號(hào)交換信息，這便是我們所要討論的多
媒體技術(shù)。
　 那么，什么是多媒體呢?我們先討論媒體(Medium)。媒體也稱(chēng)為媒質(zhì)或媒介，
它是表示和傳 播信息的載體。例如上面所列舉的圖形、圖象、動(dòng)畫(huà)、語(yǔ)言、文
字、聲音等都可稱(chēng)為媒體。 國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)對(duì)媒體進(jìn)行了如下
的分類(lèi)：
　 (1)感覺(jué)媒體(Preception Medium) 直接作用于人的感官，產(chǎn)生感覺(jué)(視、
聽(tīng)、嗅、味、觸 覺(jué)) 的媒體稱(chēng)為感覺(jué)媒體。例如語(yǔ)言、音樂(lè)、音響、圖形、動(dòng)
畫(huà)、數(shù)據(jù)、文字、文件等都是感覺(jué)媒體，也就是本章中討論的媒體。
　 (2)表示媒體(Presentation Medium) 為了對(duì)感覺(jué)媒體進(jìn)行有效的傳輸，以便
于進(jìn)行加工和處理，而人為地構(gòu)造出的一種媒體稱(chēng)為表示媒體。例如語(yǔ)言編碼，
靜止和活動(dòng)圖象編碼以及文本編碼等都稱(chēng)為表示媒體。
　 (3)顯示媒體(Display Medium) 顯示媒體是顯示感覺(jué)媒體的設(shè)備。顯示媒體
又分為兩類(lèi)， 一類(lèi)是輸入顯示媒體，如話筒，攝象機(jī)、光筆以及鍵盤(pán)等，另一種
為輸出顯示媒體，如揚(yáng)聲器、顯示器以及打印機(jī)等。
　 (4)傳輸媒體(Transmission Medium) 傳輸媒體是指?jìng)鬏斝盘?hào)的物理載體，例
如同軸電纜、 光纖、雙絞線以及電磁波等都是傳輸媒體。
　 (5)存儲(chǔ)媒體(Storage Medium) 用于存儲(chǔ)表示媒體，也即存放感覺(jué)媒體數(shù)字
化后的代碼的媒體稱(chēng)為存儲(chǔ)媒體。例如磁盤(pán)、光盤(pán)、磁帶、紙張等。
　 通常所指的多媒體就是上述感覺(jué)媒體的組合，也就是聲音、圖象、圖形、動(dòng)
畫(huà)、文字、數(shù)據(jù) 、文件等各種媒體的組合。多媒體技術(shù)就是對(duì)多種媒體上的信息
和多種存儲(chǔ)媒體上的信息進(jìn) 行處理和加工的技術(shù)。而多媒體系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)
和數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)對(duì)多媒體信息進(jìn)行處 理和控制的系統(tǒng)。 　
2.2 多媒體技術(shù)的主要特征
多媒體技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把聲、文、圖象等多媒體集合成一體的技術(shù)，它具
有如下的主 要特征：
　 (1)交互性 交互性是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。它使用戶可以更有效地控制和
使用信息，增加對(duì)信息的注意和理解。眾所周知，一般的電視機(jī)是聲象一體化
的、把多種媒體集成在一起 的設(shè)備。但它不具備交互性，因?yàn)橛脩糁荒苁褂眯?BR>息，而不能自由地控制和處理信息。例如在一般的電視機(jī)中，不能將用戶介入進(jìn)
去，使銀幕上的圖象根據(jù)用戶需要配上不同的語(yǔ)言解說(shuō)或增加文字說(shuō)明，或者對(duì)
圖象進(jìn)行縮放、凍結(jié)等加工處理，看到想看的電視節(jié)目等。當(dāng)引入多媒體技術(shù)
后，借助交互性，用戶可以獲得更多的的信息。例如，在多媒體通信系統(tǒng)中， 收
發(fā)兩端可以相互控制對(duì)方，發(fā)送方可按照廣播方式發(fā)送多媒體信息，而另一方面
又可以按照接收方面的要求向收端發(fā)送所需要的多媒體信息，接收方可隨時(shí)要求
發(fā)送方傳送所需的某 種形式的多媒體信息。在多媒體遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)
中，學(xué)習(xí)者可以人為地改變教學(xué)過(guò) 程，研究感興趣的問(wèn)題，從而得到新的體會(huì)，
激發(fā)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、自覺(jué)性和積極性。利用多媒體的交互性，激發(fā)學(xué)生的想象
力，可以獲得獨(dú)特的效果。再如在多媒體遠(yuǎn)程信息檢索系統(tǒng)中，初級(jí)交互性可提
供給用戶找出想讀的書(shū)籍，快速跳過(guò)不感興趣的部分，從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢錄聲音、圖
象或文字材料等。中級(jí)交互性則可使用戶介入到信息的提取和處理過(guò)程中，如對(duì)
關(guān)心的內(nèi)容進(jìn)行編排、插入文字說(shuō)明及解說(shuō)等。當(dāng)采用虛擬或靈境技術(shù)時(shí)，多媒
體系統(tǒng)可提供高級(jí)的交互性。
　 (2)復(fù)合性 信息媒體的復(fù)合性是相對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，也可稱(chēng)為媒體的多樣化
或多維化，把計(jì)算機(jī)所能處理的信息媒體的種類(lèi)或范圍擴(kuò)大，不局限于原來(lái)的數(shù)
據(jù)、文本或單一的語(yǔ)音、 圖象。眾所周知，人類(lèi)具有五大感覺(jué)，即視、聽(tīng)、嗅、味與觸覺(jué)。前三種感覺(jué)占了總信息量 的95%以上，而計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到人類(lèi)處
理復(fù)合信息媒體的水平。計(jì)算機(jī)一般只能按照單 一方式來(lái)加工處理信息，對(duì)人類(lèi)
接收的信息經(jīng)過(guò)變換之后才能使用。而多媒體技術(shù)就是要把計(jì)算機(jī)處理的信息多
樣化或多維化。信息的復(fù)合化或多樣化不僅是指輸入信息，這稱(chēng)為信息的獲取
(Capture)，而且還指信息的輸出，這稱(chēng)為表現(xiàn)(Presentation)。輸入和輸出并不
一 定相同，若輸入與輸出相同，就稱(chēng)為記錄或重放。如果對(duì)輸入進(jìn)行加工、組合
與變換，則稱(chēng) 為創(chuàng)作(Authoring)，可以更好地表現(xiàn)信息，豐富其表現(xiàn)力，使用
戶更準(zhǔn)確更生動(dòng)地接收信息。這種形式過(guò)去在影視制作過(guò)程中大量采用，在多媒
體技術(shù)中也采用這種方法。
　 (3)集成性 多媒體的集成性包括兩方面，一是多媒體信息媒體的集成，另一
是處理這些媒 體的設(shè)備和系統(tǒng)的集成。在多媒體系統(tǒng)中，各種信息媒體不是象過(guò)
去那樣，采用單一方式進(jìn)行采集與處理，而由多通道同時(shí)統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)與加工
處理，更加強(qiáng)調(diào)各種媒體之間的協(xié)同關(guān)系及利用它所包含的大量信息。此外，多
媒體系統(tǒng)應(yīng)該包括能處理多媒體信息的高速及并 行的CPU，多通道的輸入/輸出接
口及外設(shè)，寬帶通信網(wǎng)絡(luò)接口及大容量的存儲(chǔ)器，將這些硬 件設(shè)備集成為統(tǒng)一的
系統(tǒng)。在軟件方面，則應(yīng)有多媒體操作系統(tǒng)，滿足多媒體信息管理的軟 件系統(tǒng)，
高效的多媒體應(yīng)用軟件和創(chuàng)作工作等。這些多媒體系統(tǒng)的硬件和軟件在網(wǎng)絡(luò)的支
持 下，集成為處理各種復(fù)合信息媒體的信息系統(tǒng)。
　 (4)實(shí)時(shí)性 由于多媒體系統(tǒng)需要處理各種復(fù)合的信息媒體，決定了多媒體技
術(shù)必然要支持實(shí)時(shí)處理。接收到的各種信息媒體在時(shí)間上必須是同步的，其中語(yǔ)
聲和活動(dòng)的視頻圖象必須嚴(yán)格同步，因此要求實(shí)時(shí)性，甚至是強(qiáng)實(shí)時(shí)(Hard Real
Time)。例如電視會(huì)議系統(tǒng)的聲音和圖象不允許存在停頓，必須嚴(yán)格同步，包括
“唇音同步”，否則傳輸?shù)穆曇艉蛨D象就失去意義。