摘 要： 介绍了多媒体通信的特征和分类，着重探讨了多媒体通信中的关键技术以及ＮＧＮ的特征，得出了在ＮＧＮ中传输多媒体业务的可行性这一结论。
关健词： 多媒体通信； 下一代网络； 软交换

１ 引言
随着网络技术的迅速发展，图像、视频等多媒体业务已逐渐成为信息处理领域中主要的信息媒体形式。ＩＰ多媒体业务就是利用ＩＰ网络（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，Ｉｎｔｒａｎｅｔ，ＬＡＮ等）传送的多媒体通信业务，包括语音、数据、视频等。其既有非实时业务，也有实时业务，对通信网络的要求并不相同。而下一代网络（ＮＧＮ）是基于时分复用（ＴＤＭ）的公共交换电话网（ＰＳＴＮ）与基于ＩＰ／异步转移模式（ＩＰ／ＡＴＭ）的分组网络融合的产物，其核心技术是软交换，因而使传输语音、视频、数据等综合业务成为可能。
２ 多媒体通信的特征
多媒体通信是一种综合技术，涉及到多媒体技术、计算机技术、通信技术等多个领域。多媒体通信系统必须同时兼有集成性、交互性、同步性三个主要特征：
（１）集成性
指的是对数据信息、多媒体和超媒体信息、脚本信息及特定的应用信息等四类信息进行存储、传输、处理和显现的能力。
（２）交互性
指的是通信系统中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中，交互性有两方面的内容，一是人机接口，也就是人在使用用户终端时由该终端向人（用户）提供的操作界面；二是用户终端与系统之间应用层的通信协议。多媒体通信终端的用户对通信的全过程有完备的交互控制能力，这是多媒体通信系统的一个主要特征，也是区别于非多媒体通信系统的一个主要准则。
（３）同步性
指的是在多媒体通信终端上以同步方式显现图像、声音和文字信息。多媒体通信终端通过不同的传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来，并将这些图像、声音、文字信息进行同步，形成一个整体，呈现在用户面前。同步可以在链路层、表示层和应用层三个层面上实现。
３ ＩＰ多媒体通信的分类
ＩＰ多媒体通信系统分成三个部分，即可视通信系统、数据通信系统和话音通信系统部分。这三个部分既相互独立，自成体系，又相互关联，因而能组成新的系统，能提供新的功能。其中：
（１）可视通信系统是目前和未来多媒体通信的主体，其市场正在普及，已成为各ＩＴ企业和运营商新的利润增长点。可视通信也分为三个子系统，即视频会议系统、新型个人视频通信系统、运营商／企业级的视频交换及网管计费系统，如图１所示。
（２）数据通信系统是与视频通信系统相联系的新型通信系统，包括：Ｔ．１２０数据系统、新型文字交流系统和其他类型数据系统。这里的Ｔ．１２０数据系统是可以独立工作的系统，符合Ｔ．１２０数据通信国际标准协议，主要完成ＩＰ网络上的数据通信。
（３）话音通信系统是比较成熟的ＩＰ网络通信系统，目前以ＩＰ电话为主。
目前这三个部分正在按照用户的需求趋于融合。
４ 多媒体通信的关键技术
（１）多媒体数据的压缩编码
在多媒体系统中需要对多媒体数据进行捕获、存储、传输和播放等等，其核心技术是数据压缩。先进的数据压缩技术尤其是视频压缩技术可以实现较低的时延和较高的压缩比，有较好的图像质量，使得多媒体视听业务能被广大的用户所接受。为此，国际标准化组织（ＩＳＯ）、国际电工委员会（ＩＥＣ）、国际电信联盟（ＩＴＵ）等都制定了一系列视频压缩编码的标准，例如：
ａ． ＩＳＯ １０９１８ （ＪＰＥＧ）：用于连续色调静止图像压缩编码的标准。
ｂ． Ｈ．２６１：主要用于可视电话和会议电视系统。适用的速率范围为ｐ×６４ ｋｂｉｔ／ｓ（ｐ＝１～３０），即６４～１９２０ ｋｂｉｔ／ｓ。
ｃ． Ｈ．２６３：是在Ｈ．２６１基础上改进的，用于获得更高的压缩比和较高的图像质量。
ｄ． ＩＳＯ １１１７２（ＭＰＥＧ１）：主要有公共中间格式（ＣＩＦ）的图像分辨率和大约１．５ Ｍｂｉｔ／ｓ的数码率，适用于ＶＣＤ。
ｅ． ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８（ＭＰＥＧ２）：基于３～４ Ｍｂｉｔ／ｓ
或４ Ｍｂｉｔ／ｓ以上速率的压缩存储视频，图像质量可达到高清晰度电视的水平，主要适用于ＤＶＤ、数字电视、视频点播和数字视频广播（ＤＶＢ）系统。
ｆ． ＭＰＥＧ４：其应用范围比ＭＰＥＧ２更广，压缩方法也不再限定某种算法，而是可以根据不同的应用进行系统裁剪和选用不同的算法。在ＭＰＥＧ４中引入的最重要和最引人注目的新概念就是视频对象平面（ＶＯＰ）。这一概念直接导致了基于内容的压缩，为提高压缩比奠定了基础，同时也将传统的基于帧的时空可分级性，扩展到了基于图像内容的时空可分级性。
ｇ． ＭＰＥＧ７：是有关多媒体内容描述接口的标准，适用于基于视频和音频内容的多媒体检索业务。
除了视频压缩编码的国际标准外，国际电信联盟（ＩＴＵ）等还制定了一系列有关音频压缩编码的国际标准，例如ＩＴＵ－Ｔ的Ｇ．７１１、Ｇ．７２１、Ｇ．７２２、Ｇ．７２８、Ｇ．７２３标准，以及ＩＳＯ１１１７２－３ ＭＰＥＧ１音频编码标准、ＩＳＯ １３８１８－３ ＭＰＥＧ２音频编码标准和ＡＣ３音频编码系统等。
（２）多媒体通信的同步
分布式多媒体系统中的同步要求主要分为多媒体通信同步、多媒体表现同步及多媒体交互同步几种，体现了多媒体同步体系结构中不同层次同步功能的要求。多媒体通信的同步属于中层同步，即合成同步，作用是将不同媒体的数据流按照一定的时间关系进行合成，例如一些对精度要求较高的连续同步就属于这一类。多媒体通信的同步要求是分布式处理系统最基本的要求，是其他同步功能的基础，并与其他同步要求相互影响，相互制约。这里主要介绍三种同步方法：
ａ． 时间戳法
这种方法既可用于多媒体通信，也可用于多媒体数据的存取。在发送或存储时，设想将各个媒体都按时间顺序分成若干小段，放在同一时间轴上，且每个单元都做一个时间记号。这种时间记号即为时间戳，处于同一时标的各个媒体单元都具有相同的时间戳。因此，各个媒体到达收端或取出后，具有相同时间戳的媒体单元就会同时显现，由此达到媒体之间同步的目的。
应用时间戳同步的方法不需要改变数据流和附加同步信息，因此其应用范围非常广泛，但缺点是选择相对时标和确定时间戳的操作比较复杂，需要占用一定的比特开销。另外，在主媒体失步或信息丢失的情况下还会引起其他媒体的失步或信息丢失。
ｂ． 同步标记法
发送时在媒体流中插入同步标记，接收时按收到的同步标记对各媒体流进行同步处理，这就是同步标记法的基本原理。同步标记法有两种实现的方法，一种是同步标记用另外一个辅助信道进行传输，另一种是插入同步标记，即同步标记和媒体数据在同一个媒体流中传输。
辅助同步信道实现方法的缺点在于需要另加同步信道，不仅增加了同步比特的开销，而且当数据来自多个信源时，每个媒体流都必须占用一条同步信道。
而插入同步标记实现方法则需要改变数据流的结构，因此不能用于设备的直接连结，不能支持复杂的显现同步，也不适用于多媒体数据存取的应用和媒体流来自多个信源的情况。
ｃ． 多路复用法
这种方法将多个媒体流的数据复用到一个数据流之中，在传输中自然保持媒体间的相互关系，达到媒体间同步的目的，因此在接收端无需重新同步，也无需使用全网同步时钟和附加同步信道，其同步比特的开销少，实现起来也比较简单。不足之处在于灵活性较差，无法满足不同层次同步的需要。
５ ＩＰ多媒体通信网与ＮＧＮ
（１）ＩＰ多媒体通信网
ＩＰ多媒体通信对通信网络的传输和交换都提出了更高的要求，特别是对通信网络的带宽、交换方式及通信协议这些直接影响多媒体通信业务拓宽和通信质量的问题都提出了新的要求。对通信网络的要求主要体现在：
ａ． 多媒体的多样化，能同时支持音频、视频和数据传输；
ｂ． 有足够的可靠带宽以及交换节点的高吞吐量；
ｃ． 具有良好的传输性能，如同步、时延、误比特率等必须满足要求；
ｄ． 具备呼叫连接控制、拥塞控制、服务质量控制和网络管理功能。
这几项是实现宽带多媒体通信必备的技术要求，即多媒体通信应该具有高带宽、实时性、高可靠性及时空约束能力强等特点。
但目前的ＩＰ网络还存在不少尚待解决的问题，如网络安全问题、 ＡＡＡ问题（认证、鉴权、计费）、加密问题、ＱｏＳ问题等等。而以软交换和分组技术结合的下一代网络（ＮＧＮ）的体系结构使得在一个开放的业务平台上提供多媒体业务成为可能，特别是其开放的ＡＰＩ技术给ＮＧＮ多媒体业务平台带来了强大的优势。
（２）ＮＧＮ
ＮＧＮ能够满足多媒体业务传输的要求，也能满足通信业务不断发展、不断升级的要求，因此有很好的发展和应用前景。这是因为：
ａ． ＮＧＮ能使业务与控制相分离
即利用纯软件进行控制连接，使控制与业务无关，各自独立发展，而且业务可以不断更新和控制方式不断改进。但这两层之间的接口应该是标准的、开放的，才有利于专业化和同一类产品不同厂商之间的竞争。
ｂ． ＮＧＮ能使控制与承载相分离
在ＮＧＮ中，呼叫控制与承载连接功能层是分离、各自独立发展和互不影响的，因此有利于在承载层采用新的网络技术。显然，在呼叫控制与传送层之间有开放的标准协议接口，能够实现电信网络运营商与呼叫控制设备提供商的专业化和同类产品厂商之间的竞争与降低成本。
ｃ． ＮＧＮ能使承载与接入相分离
现在接入方式有光纤的ＦＴＴＨ接入、ＣＡＴＶ的ＨＦＣ接入、无线ＬＭＤＳ接入、无线局域网接入、无线蓝牙接入、卫星ＩＰ接入等等，不同的接入方式对应着不同应用的用户终端。显然，允许不同的接入网与承载网相连接，也会使承载层与接入层相分离，使其能够各自独立发展。
ＮＧＮ的分层结构由图２所示。


６ 结论
用ＮＧＮ来传输多媒体业务并实现运营已势不可待，但ＮＧＮ的发展有赖于建立一个信息内容提供商（ＩＣＰ）、信息网络服务商（ＩＳＰ）和电信运营商之间的“生态价值链”。如何能在大力发展多业务前提下，按各自提供的服务前提下，按各自提供的服务质量和数量，进行利润合理分配，是目前发展宽带综合业务的一个亟需解决的关键问题。
［参考文献］

［１］ Ｓｔｕｔｔｇｅｎ Ｈｅｉｎｒｉｃｈ Ｊ． Ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ［Ｎ］． ＩＥＥＥ Ｍｕｌｔｉ－
ｍｅｄｉａ Ｍａｇｚｉｎｅ， １９９９－０２－０３．
［２］ 黄永峰． ＩＰ多媒体通信技术［Ｍ］． 北京：人民 邮电出版社，２００３．