多媒体计算机　

第七章多媒体计算机

的应用技术

主讲：清华大学钟玉琢教授

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第七章多媒体计算机

的应用技术

7.1多媒体会议系统

7.2多媒体数据库及基于内容检索

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一、视频会议系统的结构和标准

一、视频会谀系统的分类

二、视频会议系统的结构

三、视频会议系统的标准

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一）视频会议系统的分类

根据通信节点的数量，视

频会议系统可分为

点对点视频会议系统

多点视频会议系统

1.点对点的视频会议系统

点对点视频会议系统支

持两个通信节点间视频会议

通讯功能，它的主要业务是:

・可视电话

•台式机一台式机视频会议

•会议室一会议室视频会议

2.多点视频会议系统

多点视频会议系统允许三个或三个以

上不同地点的参加者同时参与会议。多点

视频会议系统一个关键技术是多点控制问

题，多点控制单元（MCU）在通讯网络上

控制各个点的视频、音频、通用数据和控

制信号的流向，使与会者可以接收到相应

的视频、音频等信息，维持会议正常进行。

-）视频会议系统的结构

视频会议系统主要由视频会

议终端、多点控制器、信道（网

络）及控制管理软件组成。

视频会议系统结构框图

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一、视频会议系统的结构

终端

多点控制器

信道（网络）

控制管理软件fQOS(QualityofService)

f安全保密

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三）视频会议系统的标准

H.320

LH系列国际电讯联盟ITUH.323

H.324

系列国际电报电话

2.TT.120

咨询委员会CCITT

3.个人会议标准PCS(Personal

ConferencingSpecificatiea==

H.261H.221

H.320标准系列框图

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H.261.H.263H.22Z

H.323标准系统框图

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H.263H.223

H.324标准系统框图

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二、多媒体终端的设计的实现

综合亚务多媒体通信终端可以广

泛用于多媒体通信、交互式分布多媒

体系统，特别是各种计算机支持的协

同工作系统(CSCW)的通用设备，是

目前世界各国大力研究的热点课题。

由于各种技术发展较快，因此要求总

体结构设计要考虑通用性和可扩展性

设计一个视频会议系统要解决的问题

♦综合业务多媒体终端

♦多点控制单元MCU

♦信道（网络）

♦控制管理软件［服务质量QOS

L安全保密

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综合业务多媒体终端如何设计?

■解决视频音频输入问题

■解决视频音频压缩编和解码问题

■多媒体信息处理和通讯问题

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1996年3月清华大学计算机系

设计实现了一种综合业务多媒体通

信终端(IMCT),它的方案是：

♦①终端的软、硬件支撑环境采用多媒

体个人计算机(MPC)与清华大学和中国

银河公司共同设计制造的满足H.320系列

标准的视频音频实时压缩和处理卡VC-

1000Ao

1996年3月清华大学计算机系

设计实现了一种综合业务多媒体通

信终端(IMCT),它的方案是：

♦②系统应用软件采用模块化结构，如

视频讨论、多媒体电子邮件、协同编著

等，可相对独立运行，又能集成在一个

统一的平台上。

三、多点控制单元的

―_作原理与实现技术

传统的电话业务仅限于点对

点的通信，为了支持位于不同地

点的多个成员协同工作，有必要

把多个地点连接起来。为此需要

多点控制单元(MCU一

MultipointControlUnit),也

可称为桥接设备，来提供这种功

能。—

多点控制单元的

工作原理与实现技术

MCU-MultipointControlUnit

主要组成:

1.络接口单元

2.多路复用与解多路复用

3.视频、音频、数据、控制密匙及

呼叫处理

犯视频会议系统的服务质量

视频会议系统是一种分布式多媒体信息管理系

统，或称分布式多媒体通讯系统。它不仅仅要求

能够快速传送视频、音频和数据，而且要求要能

满足一定的服务质量，如视频和音频连续媒体，

必须保证在明确规定的时间内无差错的传送给用

户，以便在终端系统播放具备良好的质量。为了

获得服务质量保证，在业务执行过程中，需要对

计算机、网络、MCU及终端的各种资源进行控制和

管理。

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1.视频会议系统的资源管理

视频会议系统需要：

■高数据吞吐量：视频会议系统中

的视频和视频数据的特性需要高的

数据吞吐量，即使经过压缩，一个

视频数据流也需要64Kbit/s到

2Mbits/s的数据吞吐率。

视频会议系统的资源管理

■实时性：视频会议系统的终端同时

要播放视频、音频和数据信息，这些

信息之间存在较严格的时间要求，因

此需要为无差错传送提供时间保证。

视频会议系统的资源管理

■服务质量保证：用户使用视频会议

业务总是和其它业务进行对比，如果

不能提供一定的服务质量保证，用户

就会选择其它种类的业务，如无线电、

电话等。

2.视频会议系统的服务质量

视频会议系统需求是多样化，多媒体业

务也是多样化，为使这些需求和业务能够定量

化的描述，往往采用参数化，这样不必每个应

用都实行一套新的系统服务集。为使服务参数

化，国际标准化组织采用服务质量QoS-

QualityofService,到八十年代末，人们开始

从不同角度深入研究QoS,主要集中在QoS管

理，QoS标准，QoS主客观的统一等问题。

在用户层，一个网络多媒

体系统可能包含三个抽象层:

应用层、系统层（通信和操作

系统）和设备层（网络和多媒

体终端设备），这三层都需要

考虑QoS参数

五.视频会议系统的安全保密

随着计算机、网络、通讯技术发展,

视频会议系统会变成协同合作、信息

交流越来越方便的手段。它可以广泛

地用于政府各个部委、国防机构、工

商企业等，会议内容常常会涉及到许

多国家机密、军事情报、商业秘密及

私人信息等。因此，安全保密问题是

视频会议系统的一个重要问题O

视频会议系统中安全保密结构图

密钥密钥

.初始矢量

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第七章多媒体计算机

的应用技术

7.1多媒体会议系统

7.2多媒体数据库及基于内容检索

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一、多媒体数据库的关键技术

1.多媒体数据大容量的存储技术

(1).光盘存储子系统和高速大容

量磁盘、光盘库保存时间很长。

(2).超媒体文档和超媒体数据库

的随机存取、检索、存储盘标识和关

系数据库。在设计上仅支持表结构的

字母数字数据。

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多媒体数据的管理

(1).关系数据库支持表结构的字

母数字数据。缺乏安全性和完整性,

受到并发性和事物控制的影响。

SQL中没有对BLOB处理的协议。

解决办法：将SQL非过程性语言

和面向对象的数据库结合起来。

多媒体应用程序的数据库组织

多媒体系统数据组织:

(1).数据独立

(2).通用分布式数据库结构

(3).多媒体对象管理

(4).多重数据服务器

生且媒体系缠的事务管理

事物用户发出请求创建、表

现（显示或播放）、编辑或打印一超

媒体文档开始的一系列事件。

多媒体事物处理器中基于对象的

方法：

HDD超媒体显示对象一提出事务

请求一建立TCO（事务控制

对象）以处理整个请求

5.超媒体技术管理

超媒体记录或文档包含多媒体对象

（多个对象）。

对象：放到记录、文档中

、嵌入一个引用一对象存放到新建

的数据库中

好处是对象被许多记录和文档所共享。

文档和数据包括：引用和指向对

象的链、对象类型、对象的标识号、

存储位置、对象大小、创建它的服

务器、创建对象应用程序、创建时

间和日期、显示播放特性（压缩方法、

分辨率）、查找索引信息。

二、多媒体数据库基于内容检索概述

web上出现大量多媒体信息,

例如：遥感、医疗、安全、商业

等部门，都会产生大量信息。

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IBM公司开发的QBIC是最具代

通过友好的界面为用户提供

颜色、纹理、草图、形状等多种

检索方法。

系统以示例方式进行查询，

查找物体的移动，摄影机的操作。

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.美国加州大学伯克利分校与

加州水资源部合作

Chabot计划，对水利资源部

大量图象提供基于内容的有效检

索手段。

3.麻省理工学院

Photobook可以利用人脸

Face（脸卜shape（形状）、

texture（聂理）进行基于内容

的检索。Virage系统又进一

步发展了将多种检索特征的

融合。

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4.澳大利亚NewSouthWales

澳大利亚NewSouth

Wales（新南威尔士大学）已开发

了NUTTAB系统。

用于食品成分数据库的检索。

5.清华大学计算机系

清华大学计算机系结合863

高技术研究发展项目“Web上基

于内容图像检索”的研究。

Internet/1ntranet通过友

好的人机界面可以颜色、纹理

或样本图像进行图像检索。

目前该系统已可对12000张学物照

井高维特征建玄孑Gss—索引。

采用Java语言来实现人机交互模

块。通过浏览器为用户提供界面。

检索请求转换为cbExpr基于内

容的检索表达式，通过检索引擎处理

与网络延迟相比，检索时间基本上可

以忽略，体现了较好的实时性。

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基于内容检索的系统结构

现有的许多多媒体数据库系

统只提供基本媒体的描述、关键

字一类的检索和查询，但很多的

应用要求数据库系统能对图像或

声音等媒体进行内容语义分析,

已达到更深的检索层次。因而有

必要讨论多媒体数据库基于内容

的检索与查询方法。

基

于

内

容

检

索

的

体

媒体库］特征置、知识库系

数据库生成子系统।数据库查询子系统结

构

图6.4基于内容检索的体系结构

特

征

调

整用户的查询说明

示例

，•

重•一般性描述

新

匹

配

的

处

理

过

程

(1).首先由用户提交查询要求,

或启用上述的查询接口:

交互式输入方式

模板选择输入方式

特征样板输入方式

(2).相似性匹配

将查询的特征与数据库

中的特征按照一定的匹配算

法进行匹配。

(3).返回候选结果

满足一定相似性的一组候选结果,