多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用第1頁/共344頁一、多媒體通信業(yè)務(wù)的類型(1)多媒體會議型業(yè)務(wù)：具有多點(diǎn)通信、雙向信息交換的特點(diǎn)，如視聽會議、聲像會議。(2)多媒體會話型業(yè)務(wù)：具有點(diǎn)到點(diǎn)通信、雙向信息交換的特點(diǎn)，如多媒體可視電話、數(shù)據(jù)交換。(3)多媒體分配型業(yè)務(wù)：具有點(diǎn)對多點(diǎn)通信、單向信息交換的特點(diǎn)，如廣播式視聽會議。(4)多媒體檢索型業(yè)務(wù)：具有點(diǎn)對點(diǎn)通信、雙向信息交換的特點(diǎn)，如多媒體圖書館、數(shù)據(jù)庫等。(5)多媒體消息型業(yè)務(wù)：具有點(diǎn)到點(diǎn)通信、單向信息交換的特點(diǎn)，如多媒體文件傳送。(6)多媒體采集型業(yè)務(wù)：具有多點(diǎn)到點(diǎn)通信、單向信息交換的特點(diǎn)，如遠(yuǎn)程監(jiān)控、投票等。第2頁/共344頁一、多媒體通信業(yè)務(wù)的類型如果將這六類多媒體通信業(yè)務(wù)進(jìn)一步歸類的話，可以歸為以下四類。1．人與人之間交談型多媒體通信業(yè)務(wù)，如會議業(yè)務(wù)和會話業(yè)務(wù)。2．人與機(jī)之間交互型信息檢索多媒體通信業(yè)務(wù)，如多媒體分配業(yè)務(wù)和多媒體檢索型業(yè)務(wù)。3．多媒體采集業(yè)務(wù)，如城市交通的信息采集系統(tǒng)、智能大樓的全樓監(jiān)控系統(tǒng)。4．多媒體消息業(yè)務(wù)，如多媒體電子郵件。第3頁/共344頁多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用類型第4頁/共344頁多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用類型第5頁/共344頁二、多媒體通信業(yè)務(wù)框架多媒體通信業(yè)務(wù)的框架結(jié)構(gòu)在ITU-TF.700系列標(biāo)準(zhǔn)中作了規(guī)定。第6頁/共344頁三、多媒體通信應(yīng)用領(lǐng)域辦公自動化服務(wù)行業(yè)，如教育、財政和醫(yī)療服務(wù)科學(xué)和工程家庭其他應(yīng)用領(lǐng)域。如軍事和保安（指揮、調(diào)度、會議與現(xiàn)場監(jiān)測）、交通管理、金融、保險、房地產(chǎn)等。第7頁/共344頁四、多媒體通信應(yīng)用系統(tǒng)視頻會議遠(yuǎn)程教育視頻點(diǎn)播網(wǎng)絡(luò)電話虛擬現(xiàn)實(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控遠(yuǎn)程醫(yī)療第8頁/共344頁第一節(jié)視頻會議

概述視頻會議系統(tǒng)的分類視頻會議系統(tǒng)的組成多點(diǎn)視頻會議電視系統(tǒng)的控制方式視頻會議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)視頻會議關(guān)鍵技術(shù)視頻會議發(fā)展趨勢

NetMeeting桌面視頻會議系統(tǒng)第9頁/共344頁一、視頻會議概述多媒體會議系統(tǒng)是一種以多媒體形式支持多方通信和協(xié)同工作的應(yīng)用系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代開始：模擬視頻會議系統(tǒng)20世紀(jì)60年代末期：由模擬系統(tǒng)轉(zhuǎn)向數(shù)字系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代初期，研制出2Mb/s彩色數(shù)字視頻會議系統(tǒng)，并在日本和美國形成了非標(biāo)準(zhǔn)的國內(nèi)視頻會議網(wǎng)。20世紀(jì)80年代中期：ITU-T制定了H.200系列標(biāo)準(zhǔn)。1996年：ITU-T制定了H.323、H.324系列標(biāo)準(zhǔn)，M.331標(biāo)準(zhǔn)以及T.120系列標(biāo)準(zhǔn)。第10頁/共344頁視頻會議的優(yōu)點(diǎn)

節(jié)省經(jīng)費(fèi)、節(jié)省時間爭取時間、及時決策提高會議效率選擇合適的與會代表，增加與會人數(shù)第11頁/共344頁我國視頻會議系統(tǒng)的兩種形式由電信運(yùn)營商經(jīng)營的以預(yù)約租用方式使用的公用視頻會議系統(tǒng)，系統(tǒng)覆蓋所有省會及主要地級城市。需要召開電視會議的單位應(yīng)事先進(jìn)行預(yù)約，電視會議在運(yùn)營商的會場進(jìn)行。對于偶爾召開電視會議的單位可考慮這一方案。組建專用系統(tǒng)，如海關(guān)、公安、鐵路、銀行、電力、衛(wèi)星、石油和教育等部門都有自己的專用視頻會議系統(tǒng)。第12頁/共344頁二、視頻會議系統(tǒng)的分類1.會議室型視頻會議系統(tǒng)會議室型視頻會議系統(tǒng)一般安裝在某個固定的專用會議室中，配置專用的硬件和軟件、大屏幕顯示器以及音響系統(tǒng)，通常使用專用的寬帶通信信道，能為與會者提供接近廣播級的視頻通信質(zhì)量，缺點(diǎn)是價格昂貴，這種系統(tǒng)主要用于政府機(jī)關(guān)、軍隊(duì)、通信、教育、金融等行業(yè)的大型會議。第13頁/共344頁2.移動型或分組型視頻會議系統(tǒng)電子設(shè)備和攝像機(jī)都收藏在一個可移動的櫥柜或小車內(nèi)。與會議室型系統(tǒng)相比，移動型系統(tǒng)使視頻會議能在可與電話網(wǎng)絡(luò)連接的任何地方舉行。二、視頻會議系統(tǒng)的分類第14頁/共344頁3.桌面視頻會議系統(tǒng)典型的桌面型視頻會議系統(tǒng)由一部小型攝像機(jī)，一個微型話筒和一張編解碼卡組成。攝像機(jī)是主要的視頻輸入設(shè)備，它與計(jì)算機(jī)內(nèi)的影像攝錄卡或編解碼卡連接。桌面視頻會議系統(tǒng)終端設(shè)備簡單，易于安裝操作，價格便宜，適用于個人家庭辦公或小型企業(yè)內(nèi)部使用。二、視頻會議系統(tǒng)的分類第15頁/共344頁三、視頻會議系統(tǒng)的組成視頻會議系統(tǒng)主要分為三個組成部分：視頻會議終端設(shè)備多點(diǎn)控制單元傳輸網(wǎng)絡(luò)第16頁/共344頁視頻會議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視頻輸入輸出設(shè)備視頻編解碼器音頻輸入輸出設(shè)備音頻編解碼器時延用戶/網(wǎng)絡(luò)接口多路復(fù)用/信號分離設(shè)備

信息通信設(shè)備

系統(tǒng)控制會議電視終端設(shè)備B會議電視終端設(shè)備CMCU會議電視終端設(shè)備A傳輸信道H.320建議H.261H.221G.703G.711，G.722.G.728H.242.H.230，H.221.H.243.H.281T.120系列H.200/AV.270傳輸網(wǎng)絡(luò)第17頁/共344頁三、視頻會議系統(tǒng)的組成1.傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)視頻音頻等多媒體數(shù)據(jù)在不同視頻會議終端之間以及它們與MCU之間傳輸?shù)钠脚_。目前電視會議業(yè)務(wù)可以在多種通信網(wǎng)絡(luò)中展開，例如：SDH數(shù)字通信網(wǎng)、ISDN、LAN、Internet、ATM、DDN、PSTN等等，其傳輸介質(zhì)可以采用光纜、電纜、微波以及衛(wèi)星等數(shù)字信道，或者其他類型的傳輸通道，在用戶接入網(wǎng)范圍內(nèi)，可以使用HDSL、ADSL、HFC網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備進(jìn)行傳輸。第18頁/共344頁三、視頻會議系統(tǒng)的組成1.傳輸網(wǎng)絡(luò)面向連接的傳輸網(wǎng)絡(luò)（H.320視頻會議系統(tǒng)）面向無連接的傳輸網(wǎng)絡(luò)（H.323視頻會議系統(tǒng)）第19頁/共344頁2.

終端設(shè)備

終端設(shè)備指用戶在召開電視會議時所用的終端設(shè)施的總稱.終端設(shè)備的功能視頻音頻信號的采集輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換信號壓縮編碼多路復(fù)用與解復(fù)用形成各種控制信息，如同步控制、定義幀結(jié)構(gòu)、呼叫規(guī)程、傳送管理密鑰、遠(yuǎn)端攝像機(jī)控制等。第20頁/共344頁2.

終端設(shè)備

1）視頻、音頻的輸入、輸出設(shè)備視頻輸入設(shè)備包括攝像機(jī)及錄像機(jī)。視頻輸出設(shè)備主要包括監(jiān)視器、投影機(jī)、電視墻，分畫面視頻處理器。音頻輸入/輸出設(shè)備主要包括麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、調(diào)音設(shè)備和回聲抑制器。2）信息通信設(shè)備信息通信設(shè)備包括白板、書寫電話、傳真機(jī)等。第21頁/共344頁3．多點(diǎn)控制單元（MCU，MultipointControlUnit）MCU是一個數(shù)字處理單元，通常設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（匯接局）處，可供多個地點(diǎn)的會議同時進(jìn)行相互間的通信。MCU對各個會場的圖像、語音、數(shù)據(jù)的信息流進(jìn)行接受、切換和分配，并實(shí)現(xiàn)各種控制。

MCU以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)圖像、語音、數(shù)據(jù)和信令等信號的混合、切換和控制，但不得影響音頻、視頻等信號的質(zhì)量。第22頁/共344頁3．多點(diǎn)控制單元MCUDDNISDN會議MCUDDNISDNISDN…….MCU會議1會議2第23頁/共344頁3．多點(diǎn)控制單元級聯(lián)主MCU會場A會場B從MCU從MCU二級二級會場C會場D會場E會場F第24頁/共344頁3．多點(diǎn)控制單元級聯(lián)會議B主MCU從MCU會場1－3會場1－4會場2－3會場2－4會場1－1會場1－2會場2－1會場2－2會議A第25頁/共344頁四、多點(diǎn)視頻會議電視系統(tǒng)的控制方式1．語音控制方式2．強(qiáng)制顯像控制方式(演講人控制)3．主席控制方式4．導(dǎo)演控制方式第26頁/共344頁五、視頻會議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1、終端標(biāo)準(zhǔn)H.320窄帶可視電話系統(tǒng)和終端（N-ISDN）H.324低比特率多媒體通信終端（PSTN）H.323基于包交換的多媒體通信系統(tǒng)H.322提供保證業(yè)務(wù)質(zhì)量的局域網(wǎng)多媒體通信系統(tǒng)和終端H.321B-ISDN環(huán)境下H.320終端設(shè)備的適配H.310寬帶多媒體通信系統(tǒng)和終端（ATM/B-ISDN）H.300系列標(biāo)準(zhǔn)包括了其相應(yīng)的視頻、音頻、通信協(xié)議、復(fù)用/同步等H.200系列標(biāo)準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)通信協(xié)議采用T.120系列標(biāo)準(zhǔn)第27頁/共344頁五、視頻會議相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2、視頻編解碼：H.261、H.263、H.263＋系列的低比特率通信視頻編解碼。3、語音編解碼：G.711、G.722、G.728、G.723.1等語音編解碼標(biāo)準(zhǔn)4、數(shù)據(jù)傳輸：T.120標(biāo)準(zhǔn)5、系統(tǒng)控制：H.221：視聽業(yè)務(wù)中64k～1920k信道的幀結(jié)構(gòu)H.243：3個或多個視聽終端間使用，直到2Mbit/s的數(shù)字信道建立通信的過程H.230：視聽系統(tǒng)的幀同步控制和指示信號H.242：使用直到2Mbit/s數(shù)字信道的視聽終端之間建立通信的系統(tǒng)。第28頁/共344頁六、視頻會議的關(guān)鍵技術(shù)多媒體信息處理技術(shù)寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分布式處理技術(shù)芯片技術(shù)第29頁/共344頁七、建設(shè)視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵因素需求分析：包括業(yè)務(wù)要求、系統(tǒng)規(guī)模、安全要求、功能/性能要求、可靠性和預(yù)算控制。采用何種協(xié)議系統(tǒng)：H.320協(xié)議實(shí)現(xiàn)專用系統(tǒng)H.323協(xié)議實(shí)現(xiàn)開放式系統(tǒng)使用何種網(wǎng)絡(luò)類型，是電路交換網(wǎng)還是分組交換網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行費(fèi)用是否可以承受。第30頁/共344頁七、建設(shè)視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵因素1、視頻會議系統(tǒng)的制式H.320特點(diǎn)：利用電路交換網(wǎng)絡(luò)組成系統(tǒng)，包括DDN、衛(wèi)星電路、ISDN等時延小且確定的電路類型；通信帶寬為384～2048kbit/s；屬于專用系統(tǒng)，不同廠商的系統(tǒng)不能互通；功能性能完整，系統(tǒng)成熟H.323特點(diǎn)：利用分組交換網(wǎng)絡(luò)組成系統(tǒng)，如IP網(wǎng)、幀中繼、ATM等，時延不確定但有一定的帶寬質(zhì)量保證；通信帶寬達(dá)2Mbit/s，不同廠商的系統(tǒng)可以互通。適用于廣域網(wǎng)正式會議室，又適用于局域網(wǎng)在桌面系統(tǒng)使用的開放式系統(tǒng)。第31頁/共344頁七、建設(shè)視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵因素2、視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持H.320系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)DDN、衛(wèi)星電路：時延小且確定；使用384kbit/s就可組成具有較好質(zhì)量的視頻會議系統(tǒng)；ISDN：通信速率128kbit/s；適用于點(diǎn)對點(diǎn)或小型會議。支持H.323系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)幀中繼/ATM：通信基本帶寬為視頻會議終端設(shè)備速率加上20％左右的IP開銷。第32頁/共344頁七、建設(shè)視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵因素3、費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用會議室型：10～30萬元桌面系統(tǒng)型：PC＋視頻插卡系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用：租用電路費(fèi)用北京電信DDN：速率為384kb/s每月每條21750元，30條即為65.25萬元，年租金783萬元。幀中繼：約為DDN的40％第33頁/共344頁視頻會議系統(tǒng)配置第34頁/共344頁八、視頻會議系統(tǒng)發(fā)展趨勢ISDN視頻會議仍大有作為由電信部門購買MCU，由企業(yè)自己購買終端，用戶自己通過Web方式預(yù)定會議，自己設(shè)置會議密碼和指定與會終端的ISDN號碼，分會場依其用戶權(quán)限自己組織會議。ATM視頻會議難以發(fā)展技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備昂貴、標(biāo)準(zhǔn)制定緩慢IP視頻會議將成主流第35頁/共344頁九、NetMeetingNetMeeting是Microsoft開發(fā)的一種基于TCP/IP的桌面會議系統(tǒng)，它是一個完整的實(shí)時會議解決方案。

NetMeeting利用Internet/Intranet網(wǎng)絡(luò)，提供網(wǎng)絡(luò)電話、視頻會議、多點(diǎn)應(yīng)用程序共享、文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)聊天、遠(yuǎn)程桌面共享以及電子白板等功能。第36頁/共344頁1.NetMeeting的一般設(shè)置設(shè)置向?qū)У?7頁/共344頁設(shè)置個人信息第38頁/共344頁設(shè)置登錄目錄服務(wù)器第39頁/共344頁設(shè)置網(wǎng)絡(luò)類型第40頁/共344頁設(shè)置快捷方式第41頁/共344頁音頻調(diào)節(jié)向?qū)У?2頁/共344頁放音音量調(diào)節(jié)第43頁/共344頁麥克風(fēng)音量調(diào)節(jié)第44頁/共344頁完成設(shè)置第45頁/共344頁登錄狀態(tài)圖標(biāo)顯示第46頁/共344頁NetMeeting視頻會議系統(tǒng)的建立NetMeeting可以在局域網(wǎng)內(nèi)使用，也可以在因特網(wǎng)上使用，用戶之間可通過相互“撥號”進(jìn)行連接，“撥號”的方法就是呼叫對方的IP地址。對于局域網(wǎng)用戶來說，一般都使用固定IP地址，可直接呼叫因特網(wǎng)用戶則一般使用動態(tài)IP地址，呼叫的雙方彼此不知道對方的IP地址，因此需要NetMeeting服務(wù)器把大家聯(lián)系起來。第47頁/共344頁

2.NetMeeting服務(wù)器的安裝與設(shè)置

NetMeeting服務(wù)器事實(shí)上是一個目錄服務(wù)器；另外，要讓因特網(wǎng)上的兩臺計(jì)算機(jī)知道彼此的IP地址，則還需要因特網(wǎng)定位服務(wù)。在Windows2000Server中，安裝“活動目錄服務(wù)”和“因特網(wǎng)定位服務(wù)器”后，該服務(wù)器就可以作為NetMeeting服務(wù)器。第48頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器依次選擇控制面板－－管理工具－－配置服務(wù)器第49頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第50頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第51頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第52頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第53頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第54頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第55頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第56頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第57頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第58頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第59頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第60頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第61頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第62頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第63頁/共344頁安裝活動目錄服務(wù)器第64頁/共344頁安裝ILS(InternetLocatorServer，因特網(wǎng)定位服務(wù)器)(1)依次選擇“控制面板→添加/刪除程序→添加/刪除Windows組件”。

(2)在“組件”列表中選中“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”復(fù)選框，然后單擊“詳細(xì)信息”。

(3)在“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的子組件”列表中選中“SiteServerILS服務(wù)”復(fù)選框，單擊“確定”按鈕，按提示逐步操作，即可完成NetMeeting服務(wù)器的安裝。第65頁/共344頁安裝ILS第66頁/共344頁安裝ILS第67頁/共344頁檢查NetMeeting服務(wù)器第68頁/共344頁檢查NetMeeting服務(wù)器單擊“確定”，Netmeeting將登錄服務(wù)器，在其中的“呼叫”菜單欄中選擇“目錄”，打開如下對話框，并顯示已登錄到NetMeeting服務(wù)器中。第69頁/共344頁3.查找并呼叫對方第70頁/共344頁第71頁/共344頁4.召開網(wǎng)上視頻會議第72頁/共344頁第73頁/共344頁第74頁/共344頁5.使用聊天功能第75頁/共344頁6.使用白板功能第76頁/共344頁7.共享程序第77頁/共344頁第78頁/共344頁8.傳輸文件第79頁/共344頁第80頁/共344頁第81頁/共344頁第二節(jié)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)

概述實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)非實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)軟件技術(shù)平臺第82頁/共344頁一、概述學(xué)歷教育+終身教育遠(yuǎn)程教育以其打破時間和空間限制，能夠最大限度地共享有限的教育資源的優(yōu)點(diǎn)，與在校教育一起成為最主要的教育形式。第83頁/共344頁一、概述－遠(yuǎn)程教育的發(fā)展發(fā)展階段興起時間技術(shù)基礎(chǔ)教育形態(tài)第一代19世紀(jì)中葉適合自學(xué)的函授印刷材料函授教育第二代20世紀(jì)初期廣播、電視、錄音、錄像等視聽手段。廣播電視大學(xué)第三代20世紀(jì)末期現(xiàn)代信息技術(shù)，特別是因特網(wǎng)和多媒體技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、虛擬大學(xué)第84頁/共344頁一、概述遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)是指處于不同地理位置的教師和學(xué)生利用現(xiàn)代傳播媒體從事交互式教學(xué)活動的一種新型教學(xué)模式，它以互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、電視網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的綜合利用為特征，以構(gòu)成一個數(shù)字化、多媒體化、交互性、實(shí)時性和教學(xué)方式靈活化的全新遠(yuǎn)程教育環(huán)境為目的。第85頁/共344頁一、概述－我國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程提高中國教育科研網(wǎng)（CERNET）國家主干網(wǎng)速率，建設(shè)中高速地區(qū)網(wǎng)。主干網(wǎng)Internet地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)地區(qū)網(wǎng)….….校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)校園網(wǎng)CERNETCERNETR的三級層次結(jié)構(gòu)第86頁/共344頁CERNET八大區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心地區(qū)網(wǎng)名稱范圍地區(qū)網(wǎng)中心所在地華北地區(qū)網(wǎng)北京，天津、河北、山西、內(nèi)蒙北京：清華大學(xué)西北地區(qū)網(wǎng)陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆西安：西安交大西南地區(qū)網(wǎng)四川、貴州、云南、西藏成都：電子科大華南地區(qū)網(wǎng)廣東、廣西、海南廣州：華南理工大學(xué)華中地區(qū)網(wǎng)湖南、湖北、河南武漢：華中理工大學(xué)華東（北）地區(qū)網(wǎng)江蘇、安徽、山東南京：東南大學(xué)華東（南）地區(qū)網(wǎng)上海、浙江、江西、福建上海：上海交大東北地區(qū)網(wǎng)遼寧、吉林、黑龍江沈陽：東北大學(xué)第87頁/共344頁一、概述－我國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星寬帶多媒體傳輸與互聯(lián)網(wǎng)對接。中央電大通過100兆的上傳帶寬實(shí)現(xiàn)了與中國教育衛(wèi)星寬帶多媒體傳輸平臺的對接，開通了衛(wèi)星IP專用播出通道；建成了以中國教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CERNET）、中國公眾網(wǎng)（ChinaNet）與中國教育衛(wèi)星寬帶多媒體傳輸網(wǎng)（CEBSat）高速連接構(gòu)成的“天、地”合一的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育傳輸平臺；建設(shè)了中央電大對44個省級電大、省級電大對所屬分校的多點(diǎn)雙向視頻教學(xué)系統(tǒng)。構(gòu)建了中央、省和分校三級互動教學(xué)平臺。中央電大更新一次信息，三級平臺同時完成；地方電大反饋信息打包直接發(fā)送到中央電大數(shù)據(jù)中心，改變了廣播電視單向傳輸?shù)膯我荒Ｊ降?8頁/共344頁第89頁/共344頁一、概述－我國現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程建設(shè)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育信息資源，改變目前低水平的課件開發(fā)制作模式，利用各類學(xué)校教育資源的優(yōu)勢，開發(fā)高質(zhì)量的、符合素質(zhì)教育要求的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育課件。第90頁/共344頁一、概述－遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)分類實(shí)時教學(xué)系統(tǒng)利用實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)將教師授課的圖像、聲音等實(shí)時地傳送到各地教學(xué)點(diǎn)，如通過電視直播授課或通過視頻會議系統(tǒng)參與授課。突出教學(xué)的臨場感和交互性，教學(xué)效果較好，但易受時間限制非實(shí)時輔助教學(xué)系統(tǒng)將授課過程錄制成錄像帶由學(xué)生自主選擇，或?qū)⑹谡n過程錄制成流媒體放在網(wǎng)絡(luò)上。學(xué)習(xí)主動權(quán)在學(xué)生。第91頁/共344頁一、概述－遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)組成現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)由通信網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)、非實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)組成。1、通信網(wǎng)絡(luò)廣播電視衛(wèi)星通信網(wǎng)：主要用于單向信號的廣播?；趯＞€的電信業(yè)務(wù)網(wǎng)：主要用于帶寬要求高的實(shí)時交互式的遠(yuǎn)程教學(xué)?；贗P的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)：可利用的最大的網(wǎng)絡(luò)資源，一般存放大型課件庫。第92頁/共344頁一、概述－遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)組成2、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)非交互式：一般采用衛(wèi)星組網(wǎng)方式交互式：在視頻會議系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加適用于教學(xué)的專用設(shè)備，如圖文攝像機(jī)、電子白板等。一般采用DDN/FR/ATM專線方式組網(wǎng)。3、非實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)包括教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)、BBS系統(tǒng)、WWW系統(tǒng)、E_mail系統(tǒng)、廣播點(diǎn)播系統(tǒng)、課件庫系統(tǒng)等。第93頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于衛(wèi)星通信網(wǎng)方案衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢覆蓋面廣傳輸信息量大初期投入低，投資回收快衛(wèi)星通信網(wǎng)主要由通信廣播衛(wèi)星、地球站、測量控制跟蹤系統(tǒng)組成。采用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建設(shè)非交互式實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)中采用H.331視頻會議標(biāo)準(zhǔn)。采用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建設(shè)交互式實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)中采用H.320視頻會議標(biāo)準(zhǔn)。第94頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于衛(wèi)星通信網(wǎng)方案主教室教室教室H.331廣播型實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)教室A教室B從教室BH.320MCUH.320交互式實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)第95頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于專線的方案專線傳輸特點(diǎn)：傳輸質(zhì)量高、性能穩(wěn)定但專線只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的通信，當(dāng)分教室較多時，系統(tǒng)復(fù)雜，成本高。采用H.320視頻會議標(biāo)準(zhǔn)基于ISDN的方案基于DDN的方案基于幀中繼或ATM網(wǎng)的方案第96頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于專線的方案基于ISDN的方案ISDN教室A教室B教室CMCUH.3203BRI=384Kbps3BRI3BRIPRI/BRI采用ISDN構(gòu)建遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)使用費(fèi)用低廉，組網(wǎng)方式靈活，擴(kuò)充方便。第97頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于專線的方案基于DDN的方案DDN教室A教室B教室C費(fèi)用高M(jìn)CUModemModemModemH.320第98頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于專線的方案基于幀中繼或ATM網(wǎng)的方案帶寬寬、時延小費(fèi)用低于DDN，高于ISDN采用H.320標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)充沒有ISDN靈活第99頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－基于IP網(wǎng)的方案采用H.323標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)教室CMCUH.323教室A教室B教室D第100頁/共344頁二、實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)－綜合解決方案WAN(ISDN/DDN/ATM)H.320LANH.320/H.323網(wǎng)關(guān)教室C教室B教室AMCUH.323教室D教室EMCU教室F第101頁/共344頁

基于ATM網(wǎng)絡(luò)的大型遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第102頁/共344頁三、非實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)非實(shí)時輔助教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)生的課后復(fù)習(xí)、查詢參考、自修及師生之間的課后交流提供了條件。非實(shí)時輔助教學(xué)系統(tǒng)包括教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)、WWW系統(tǒng)、FTP系統(tǒng)、E_mail系統(tǒng)、BBS系統(tǒng)、廣播及點(diǎn)播系統(tǒng)、課件庫系統(tǒng)。第103頁/共344頁三、非實(shí)時遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)點(diǎn)播服務(wù)器WWW服務(wù)器E_mail服務(wù)器多媒體課件庫系統(tǒng)教學(xué)教務(wù)管理系統(tǒng)WANDDN路由器點(diǎn)播服務(wù)器路由器課件制作系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)訪問服務(wù)器學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生第104頁/共344頁四、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)卡、網(wǎng)線、集線器、交換機(jī)）操作系統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室（軟件、配件）應(yīng)用軟件第105頁/共344頁四、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的基本功能語音教學(xué)轉(zhuǎn)播教學(xué)屏幕監(jiān)視遙控輔導(dǎo)師生對講分組討論電子論壇消息發(fā)送電子舉手電子搶答遠(yuǎn)程命令本地命令網(wǎng)絡(luò)影院遠(yuǎn)程管理遠(yuǎn)程復(fù)位、關(guān)機(jī)安全恢復(fù)遠(yuǎn)程教室第106頁/共344頁五、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)軟件技術(shù)平臺1．教學(xué)軟件平臺由一系列可支持多種教學(xué)模式的管理軟件、教學(xué)軟件和工具軟件組成。第107頁/共344頁五、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)軟件技術(shù)平臺2．支撐軟件平臺1）Internet應(yīng)用技術(shù)

2）虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

3）超媒體技術(shù)

4）信息檢索技術(shù)第108頁/共344頁遠(yuǎn)程教學(xué)整體解決方案第109頁/共344頁遠(yuǎn)程教學(xué)整體解決方案教學(xué)中心可以根據(jù)需要將1～3路視頻，1~3路音頻，1路計(jì)算機(jī)屏幕信息通過各種網(wǎng)絡(luò)組播發(fā)送給遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)，遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)可以實(shí)時收看。根據(jù)遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)的實(shí)際情況，可以通過Internet/PSTN/ISDN/DDN/ADSL等傳輸方法將遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)的1路音頻和1路視頻信息回傳到北京的中心，傳輸帶寬從56Kbps到1Mbps之間多級可調(diào)。中心的主講老師可以收看遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)的音視頻信息，并且老師還可以根據(jù)需要將回傳的信號再通過衛(wèi)星分發(fā)給其它的遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)觀看。在教學(xué)中心和各遠(yuǎn)程教學(xué)點(diǎn)設(shè)置服務(wù)器，將現(xiàn)場教學(xué)的所有信息自動存儲在服務(wù)器上并生成課件，各個教學(xué)點(diǎn)的學(xué)生可以選擇課程進(jìn)行點(diǎn)播學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。在直播和點(diǎn)播時，視頻、音頻和屏幕完全同步；特別是在點(diǎn)播時，視頻、音頻和屏幕可以同步進(jìn)行快進(jìn)、快退、快放、慢放、直接定位檢索操作。支持大量用戶實(shí)時觀看直播或點(diǎn)播節(jié)目，用戶可以自由的在所有節(jié)目中切換。第110頁/共344頁第三節(jié)視頻點(diǎn)播

概述

VOD的組成及工作原理

VOD的分類及其服務(wù)方式視頻服務(wù)器機(jī)頂盒基于寬帶IP城域網(wǎng)的VOD系統(tǒng)基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)

VOD系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域第111頁/共344頁一、概述VOD（VideoOnDemand）即視頻點(diǎn)播技術(shù)，也稱交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)，即按需要的視頻流播放。用戶不必遵守傳統(tǒng)的時間表，而是根據(jù)自己的意愿隨時點(diǎn)播希望收看的節(jié)目，從根本上改變了過去被動式收看電視的不足。視頻點(diǎn)播是20世紀(jì)90年代末在國外發(fā)展起來的，是一項(xiàng)隨著娛樂業(yè)的發(fā)展而興起的技術(shù)。第112頁/共344頁二、VOD的分類及其服務(wù)方式VOD的分類（按VOD業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)方式）NVOD（NearVideoOnDemand）稱為準(zhǔn)點(diǎn)播系統(tǒng)：多個視頻流依次間隔一定的時間啟動發(fā)送同樣的內(nèi)容。TVOD（TrueVideoOnDemand）稱為真實(shí)點(diǎn)播系統(tǒng)：用戶不能控制視頻流，每個視頻流只為一個用戶服務(wù)。

IVOD（InteractiveVideoOnDemand）稱為交互式點(diǎn)播系統(tǒng)。第113頁/共344頁三、VOD的分類及其服務(wù)方式VOD的分類（按VOD業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)）基于廣域網(wǎng)絡(luò)的VOD系統(tǒng)寬帶網(wǎng)絡(luò)用戶的接入一般采用FTTB+LAN或ADSL技術(shù)?？梢酝ㄟ^專線方式為酒店或小區(qū)等集團(tuán)用戶提供服務(wù)?；诰钟蚓W(wǎng)的VOD系統(tǒng)基于HFC網(wǎng)的VOD系統(tǒng)第114頁/共344頁2.VOD服務(wù)方式(1)單點(diǎn)播放方式。在這種方式下，用戶單獨(dú)占有一個節(jié)目通道，并對節(jié)目具有完全的控制。具有快速響應(yīng)、交互性好的特點(diǎn)，具有好的服務(wù)質(zhì)量，但收費(fèi)較高。

(2)多點(diǎn)播放方式。在這種方式下，幾個用戶共同擁有一個節(jié)目通道，但節(jié)目只能線性播放，即從頭播到尾，用戶不能進(jìn)行控制，這種方式相當(dāng)于預(yù)約播放方式。這種服務(wù)方式具有預(yù)約節(jié)目的特點(diǎn)，屬簡單的交互電視，提供中等的服務(wù)質(zhì)量，有較多的用戶，收費(fèi)中等。第115頁/共344頁2.VOD服務(wù)方式(3)廣播方式。在這種方式下，節(jié)目通道相當(dāng)于一個有線電視頻道，由VOD系統(tǒng)所有者安排節(jié)目及時間，所有裝有機(jī)頂盒設(shè)備的用戶都可接收節(jié)目，在節(jié)目播放期間不能進(jìn)行控制。不具有交互性，提供較差的服務(wù)質(zhì)量，但有最多的用戶，收費(fèi)較低。第116頁/共344頁三、VOD的組成VOD系統(tǒng)由三大部分組成，它們是服務(wù)端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、客戶端系統(tǒng)。服務(wù)端系統(tǒng)負(fù)責(zé)用戶請求的響應(yīng)、系統(tǒng)的控制、數(shù)據(jù)的維護(hù)工作，主要由以下部分組成：視頻點(diǎn)播服務(wù)器：對用戶請求的處理和響應(yīng)、媒體的調(diào)度和形成媒體流系統(tǒng)管理服務(wù)器：用戶管理、媒體管理、資源管理計(jì)費(fèi)系統(tǒng)：計(jì)費(fèi)管理、報表統(tǒng)計(jì)、計(jì)費(fèi)策略管理。媒體制作系統(tǒng)：將媒體源轉(zhuǎn)換成適合VOD系統(tǒng)的數(shù)字流媒體節(jié)目。媒體庫：存儲媒體節(jié)目。第117頁/共344頁服務(wù)端系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求：系統(tǒng)穩(wěn)定性能高支持并發(fā)用戶數(shù)據(jù)量大嚴(yán)格的用戶認(rèn)證和節(jié)目級別管理系統(tǒng)易擴(kuò)展系統(tǒng)功能完整支持多種媒體格式完善的系統(tǒng)監(jiān)控功能第118頁/共344頁網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括具有交換功能的主干網(wǎng)絡(luò)和寬帶接入網(wǎng)絡(luò)兩部分。主干網(wǎng)采用SDH、ATM、IP等傳輸交換技術(shù)和光纖作為傳輸介質(zhì).接入網(wǎng)主要有FTTx、HFC、雙絞線等。電視機(jī)機(jī)頂盒業(yè)務(wù)接入點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主干網(wǎng)絡(luò)第119頁/共344頁客戶端系統(tǒng)主要提供向用戶提供基本的終端控制功能、信號接收傳輸及路由選擇功能、解壓縮媒體數(shù)據(jù)流等工作。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中：

計(jì)算機(jī)＋網(wǎng)卡在HFC網(wǎng)絡(luò)中：

電視機(jī)＋機(jī)頂盒；

多媒體計(jì)算機(jī)＋CableModem第120頁/共344頁四、視頻服務(wù)器視頻服務(wù)器就是在網(wǎng)絡(luò)上為點(diǎn)播用戶提供存儲和播放視頻節(jié)目功能的設(shè)備。提供以下功能：（1）請求處理：接收用戶的訪問請求。（2）許可控制：檢查用戶的權(quán)限，考慮新請求的加入是否影響已有服務(wù)的性能。（3）數(shù)據(jù)檢索：從服務(wù)器的存儲系統(tǒng)中檢索數(shù)據(jù)的存放位置。（4）可靠的流傳輸：向用戶提供一個實(shí)時的數(shù)據(jù)流。（5）支持類似VCR的操作功能等。第121頁/共344頁視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)1）存儲容量視頻服務(wù)器承載視頻節(jié)目的數(shù)量受服務(wù)器存儲容量的限制。由于硬盤的存儲容量有限，即使采用多硬盤和RAID磁盤陣列技術(shù)，仍存在管理、成本等方面的問題，因此，擴(kuò)展視頻服務(wù)器的存儲系統(tǒng)，建立層次結(jié)構(gòu)的存儲模型是擴(kuò)展視頻服務(wù)器存儲容量的主要技術(shù)。第122頁/共344頁視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)2）存儲I/O帶寬在一個限定的時間內(nèi)，磁頭要移動到每個數(shù)據(jù)塊的位置讀取數(shù)據(jù)，這里的時間消耗取決于磁頭的移動速度，磁盤的旋轉(zhuǎn)速度和數(shù)據(jù)塊的大小。減少這個時間消耗的關(guān)鍵在于如何減少磁頭的移動。在將節(jié)目數(shù)據(jù)放置到硬盤上的時候就按照某種算法排列，以減少磁頭的移動。分塊技術(shù)第123頁/共344頁視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)3）網(wǎng)絡(luò)I/O帶寬合理的調(diào)度流是這個子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?；谟行Ю觅Y源的考慮，視頻服務(wù)器常常利用網(wǎng)絡(luò)組播或者廣播技術(shù)為多個用戶服務(wù)，也就是說，多處用戶共享同一條視頻流。第124頁/共344頁視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)4）系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理子系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于判斷系統(tǒng)資源狀況，許可和控制用戶對視頻服務(wù)器資源的使用。此外，系統(tǒng)的加密問題也屬于該子系統(tǒng)。第125頁/共344頁視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)5）用戶交互控制交互式功能包括“暫?！?、“恢復(fù)”、“快進(jìn)”、“快退”等，是實(shí)現(xiàn)交互式點(diǎn)播電視的基礎(chǔ)。在用戶方實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)傳輸量大在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)：加重了服務(wù)器負(fù)擔(dān)第126頁/共344頁視頻服務(wù)器的服務(wù)策略服務(wù)器“推”模式和客戶機(jī)“拉”模式示意圖第127頁/共344頁五、機(jī)頂盒（SetTopBox）它是一種信號傳輸介質(zhì)與電視機(jī)之間的中間電子設(shè)備。它可以數(shù)字電視信號轉(zhuǎn)換成模擬電視機(jī)可以接收的信號，同時，也可以實(shí)現(xiàn)電視廣播從模擬信號向數(shù)字信號的平穩(wěn)過渡，用戶還可以利用它共享因特網(wǎng)的信息資源。第128頁/共344頁機(jī)頂盒分類根據(jù)使用條件的不同，機(jī)頂盒可分為三類：衛(wèi)星直播數(shù)字電視機(jī)頂盒交互式數(shù)字有線電視機(jī)頂盒上網(wǎng)機(jī)頂盒。第129頁/共344頁機(jī)頂盒功能

數(shù)字有線電視機(jī)頂盒除了實(shí)現(xiàn)模擬電視廣播、FM廣播等基本業(yè)務(wù)外還實(shí)現(xiàn)許多增值業(yè)務(wù)，主要業(yè)務(wù)包括：(1)電子節(jié)目指南（EPG）(2)VOD（視頻點(diǎn)播）(3)因特網(wǎng)接入和IP電話(4)接收各種數(shù)字電視節(jié)目(5)高速數(shù)據(jù)廣播(6)條件接收(7)軟件在線升級第130頁/共344頁機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)

數(shù)字有線電視機(jī)頂盒邏輯結(jié)構(gòu)框圖第131頁/共344頁1.硬件系統(tǒng)數(shù)字有線電視機(jī)頂盒硬件結(jié)構(gòu)框圖第132頁/共344頁2.軟件系統(tǒng)第三代數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的軟件結(jié)構(gòu)第133頁/共344頁3.中間件它將應(yīng)用軟件與硬件平臺分隔開來，使具體應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺，并定義一組完整的、符合數(shù)字電視廣播相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口，使應(yīng)用程序獨(dú)立于操作系統(tǒng)和硬件平臺。其最大的優(yōu)勢之一就是屏蔽多樣的系統(tǒng)資源，保證良好的互操作性。第134頁/共344頁六、基于寬帶IP城域網(wǎng)的VOD系統(tǒng)FTTx+LAN寬帶IP城域網(wǎng)核心層大多采用吉比特路由器，匯聚層采用三層交換機(jī)。核心層和匯聚層之間通過光纖或SDH、ATM電路相連。傳輸帶寬可達(dá)622Mbps或2.5Gbps接入層一般采用100M寬帶樓宇交換機(jī)，通過光纖連接到匯聚層交換機(jī)，每個樓宇交換機(jī)可連接12、18或24個10Mbps用戶。沒有樓宇交換機(jī)的地方，采用ADSL技術(shù)第135頁/共344頁六、基于寬帶IP城域網(wǎng)的VOD系統(tǒng)解決業(yè)務(wù)流量不均衡問題在網(wǎng)絡(luò)匯聚層或接入層設(shè)置鏡像服務(wù)節(jié)點(diǎn)。鏡像服務(wù)節(jié)點(diǎn)由鏡像點(diǎn)播服務(wù)器和鏡像高速存儲設(shè)備組成。采用分布式的存儲和分發(fā)策略。即將視頻節(jié)目的聲像數(shù)據(jù)文件的文件格式、大小、速率、存取權(quán)限和在網(wǎng)絡(luò)中的位置等描述信息組成元數(shù)據(jù)。主節(jié)點(diǎn)存儲所有節(jié)目的元數(shù)據(jù)和完整的聲像數(shù)據(jù)文件，鏡像服務(wù)節(jié)點(diǎn)保存全部節(jié)目的元數(shù)據(jù)、部分高點(diǎn)播率節(jié)目的全部和部分節(jié)目的第一段數(shù)據(jù)。即預(yù)取緩存技術(shù)。第136頁/共344頁寬帶IP城域網(wǎng)六、基于寬帶IP城域網(wǎng)的VOD系統(tǒng)小區(qū)/樓宇用戶小區(qū)/樓宇用戶鏡像視頻服務(wù)器鏡像磁盤陣列鏡像視頻服務(wù)器鏡像磁盤陣列LANLANADSL用戶視頻服務(wù)器磁盤陣列計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)管理節(jié)目制作主節(jié)點(diǎn)服務(wù)ADSL用戶第137頁/共344頁七、基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)HFC（光纖同軸混合網(wǎng)）是目前有線電視接入網(wǎng)絡(luò)的主要形式。目前，全國有300多個有線電視網(wǎng)絡(luò)公司在雙向HFC分配網(wǎng)上進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)試點(diǎn)。我國目前VOD建設(shè)還處在發(fā)展初期，大多數(shù)應(yīng)用仍以高檔酒店、大型寫字樓、高檔生活小區(qū)等局域網(wǎng)應(yīng)用為主。第138頁/共344頁七、基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)有線電視網(wǎng)經(jīng)歷了同軸網(wǎng)絡(luò)、單向HFC網(wǎng)絡(luò)、雙向HFC網(wǎng)絡(luò)三個階段。同軸電纜階段同軸電纜作為干線，以有線電視機(jī)房為中心形成星型干線網(wǎng)絡(luò)，干線到居民區(qū)后采用樹型同軸分配網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)帶寬為450MHz、550MHz第139頁/共344頁七、基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)單向HFC網(wǎng)絡(luò)階段以光纖作為干線網(wǎng)絡(luò)將信號傳送至居民區(qū)，然后采用同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)到用戶。帶寬為750MHz以上。雙向HFC網(wǎng)絡(luò)階段光纖干線部分采用兩芯，同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)采用分配器替代分支器，將同軸電纜分配網(wǎng)絡(luò)由樹型改造成總線型。進(jìn)入樓道內(nèi)分配網(wǎng)絡(luò)為集中分配方式。省內(nèi)傳輸網(wǎng)絡(luò)、市內(nèi)環(huán)形骨干網(wǎng)、雙向HFC接入網(wǎng)三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。第140頁/共344頁七、基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)HFC信道565550750MHz數(shù)字模擬數(shù)字上行數(shù)字通道下行模擬通道下行數(shù)字通道HFC信道第141頁/共344頁七、基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)是在有線電視的頭端系統(tǒng)中增加VOD前端系統(tǒng)，并利用HFC接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與VOD用戶端系統(tǒng)的互聯(lián)。三種基于有線電視網(wǎng)的VOD系統(tǒng)模擬單向傳輸系統(tǒng)中的VOD應(yīng)用模式數(shù)字單向傳輸系統(tǒng)中的VOD應(yīng)用模式全數(shù)字雙向傳輸系統(tǒng)中的VOD應(yīng)用模式第142頁/共344頁八、VOD系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域1．影視歌曲點(diǎn)播影視歌曲點(diǎn)播應(yīng)用于卡拉OK歌廳、賓館飯店、住宅小區(qū)、有線電視臺等。

2．教育和培訓(xùn)教育和培訓(xùn)應(yīng)用于校園網(wǎng)和多媒體教室、遠(yuǎn)程教學(xué)、企業(yè)內(nèi)部培訓(xùn)、醫(yī)院病理分析和遠(yuǎn)程醫(yī)療等。第143頁/共344頁八、VOD系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域3．多媒體信息發(fā)布多媒體信息發(fā)布應(yīng)用于電子圖書館、政府企業(yè)等。4．交互式多媒體展示交互式多媒體展示應(yīng)用于機(jī)場、火車站、影劇院、展覽館、博物館、廣告業(yè)、商場、百貨公司等。第144頁/共344頁第五節(jié)VoIP

可視電話IP電話的概念I(lǐng)P電話的通話方式VoIP的基本傳輸過程IP電話的組成部分IP電話與PSTN電話的技術(shù)差別IP電話的業(yè)務(wù)流程第145頁/共344頁一、可視電話可視電話是利用電話線路實(shí)時傳送人的語音和圖像的一種通信方式。由電話機(jī)、攝像設(shè)備、電視接收顯示設(shè)備及控制器組成?？梢曤娫挼陌l(fā)展1964年美國第一臺黑白可視電話問世1992年AT&T推出基于普通電話交換網(wǎng)的彩色可視電話。1996年ITU-T制定了H.324標(biāo)準(zhǔn)（針對低速率信道的低比特率多媒體通信終端標(biāo)準(zhǔn)）第146頁/共344頁一、可視電話實(shí)現(xiàn)可視電話的幾個關(guān)鍵問題使用現(xiàn)有的普通電話線傳送活動的圖像320×240，15幀/秒，未壓縮27Mbps，壓縮后33.6Kbps價格應(yīng)合理2000元以上有統(tǒng)一的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)H.324標(biāo)準(zhǔn)第147頁/共344頁一、可視電話可視電話分類PSTN型單機(jī)類基于PC型ISDN型專網(wǎng)型第148頁/共344頁第149頁/共344頁一、可視電話視頻子系統(tǒng)H.324支持H.261和H.263兩種視頻編碼，在相同傳輸速率下，H.263能提供比H.261高20％～100％的視頻品質(zhì)音頻子系統(tǒng)H.324最基本的音頻模式是G.723.1語音編解碼器。有5.3Kbps和6.3Kbps兩種速率?？刂谱酉到y(tǒng)H.245協(xié)議規(guī)定了控制H.324終端正確操作的端端信令。第150頁/共344頁一、可視電話調(diào)制解調(diào)子系統(tǒng)H.324要求使用全雙工V.34調(diào)制解調(diào)器，在呼叫啟動時運(yùn)用必需的V.8協(xié)議或可選的V.8bit協(xié)議分辨出調(diào)制解調(diào)器類型和操作模式，由V.25ter控制本地調(diào)制解調(diào)器功能。復(fù)用解復(fù)用子系統(tǒng)H.324使用H.223（低位率多媒體通信的復(fù)用協(xié)議）作為復(fù)用器標(biāo)準(zhǔn)。H.223由一個低級復(fù)用層和一組適配層組成，適用于每一種媒體類型。第151頁/共344頁一、可視電話暢視2000可視電話組成結(jié)構(gòu)第152頁/共344頁一、可視電話暢視2000可視電話組成結(jié)構(gòu)(1)電源開關(guān)(2)網(wǎng)口（PC）：內(nèi)置HUB提供的與電腦相連的網(wǎng)口（標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線）。(3)網(wǎng)口（LAN）：內(nèi)置HUB提供的與寬帶網(wǎng)相連的網(wǎng)口（標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線）。(4)電源接口(5)視頻輸出(6)音頻輸出(7)視頻輸入(8)音頻輸入(9)電話口（TEL）第153頁/共344頁一、可視電話可使用暢視2000完成以下功能：和其他用戶通話：包括撥打語音和可視電話，接聽來電。使用電話簿：包括呼叫、增加、編輯、查找和刪除電話簿中的用戶，還提供了電話簿的傳送功能使用通話記錄查詢狀態(tài)：包括用戶狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和設(shè)備信息。召集會議：可在暢視2000上定義并召開多方會議，需服務(wù)器支持。第154頁/共344頁一、可視電話可使用暢視2000完成以下功能：會議控制：當(dāng)暢視2000在多方會議中時，可進(jìn)行會議控制，如申請主持、觀看會場等。設(shè)置監(jiān)控：暢視2000提供監(jiān)控功能，即監(jiān)控者在建立通話后輸入正確的密碼即可接收暢視2000的圖像。設(shè)置NAT：暢視2000提供代理功能，使連接到PC口的電腦可以與暢視2000同時上網(wǎng)。第155頁/共344頁二、IP電話的概念I(lǐng)P電話(IPTelephony)、因特網(wǎng)電話(Internettelephony)和VoIP(VoiceoverIP)都是在IP網(wǎng)絡(luò)即信息包交換網(wǎng)絡(luò)（以IP協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議）上進(jìn)行的呼叫和通話，而不是在傳統(tǒng)的公眾交換電話網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的呼叫和通話。VoIP指將模擬的語音信號數(shù)字化，進(jìn)行分段壓縮后按照一定的規(guī)律加上IP地址頭，經(jīng)IP網(wǎng)絡(luò)路由或交換至目的地地址后，IP包再經(jīng)相反過程還原成語音信息。第156頁/共344頁第157頁/共344頁研究歷史20世紀(jì)70年代末和80年代初－－在信息包交換網(wǎng)絡(luò)上傳輸聲音1995年－－真正開發(fā)IP電話市場VocalTec公司率先使用PC軟件在IP網(wǎng)絡(luò)上的兩臺PC機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通話。1996年－－科技人員在IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)之間的用戶做了第一次通話嘗試。1997年出現(xiàn)具有電話服務(wù)功能的網(wǎng)關(guān)1998年出現(xiàn)具有電話會議服務(wù)功能的會務(wù)器1999年是開始應(yīng)用IP電話之年。千禧年開始IP電話用在移動IP網(wǎng)絡(luò)上第158頁/共344頁三、IP電話的通話方式IP終端(計(jì)算機(jī))之間的通話特點(diǎn)：雙方需知道對方網(wǎng)絡(luò)地址及約定相同時間上網(wǎng)。第159頁/共344頁三、IP電話的通話方式IP終端與普通電話(或可視電話)之間通過IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)的通話特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)方能上網(wǎng)，電話機(jī)方能撥號上本地網(wǎng)的IP網(wǎng)關(guān)。第160頁/共344頁三、IP電話的通話方式普通電話(或可視電話)之間通過IP網(wǎng)絡(luò)和PSTN網(wǎng)絡(luò)的通話第161頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸寬帶為64kbit/s。而所謂的VoIP是以IP分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺，對模擬的語音信號進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無連接的UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸。第162頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程第163頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程1、語音-數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換語音信號是模擬波形，通過IP方式來傳輸語音，需要對模擬語音信號進(jìn)行8位或6位的量化，然后送入到緩沖存儲區(qū)中，緩沖器的大小可以根據(jù)延遲和編碼的要求選擇。許多低比特率的編碼器是采取以幀為單位進(jìn)行編碼。典型幀長為10~30ms?？紤]傳輸過程中的代價，語間包通常由60、120或240ms的語音數(shù)據(jù)組成。目前采用的語音編碼標(biāo)準(zhǔn)主要有ITU-TG.711。第164頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程2、原數(shù)據(jù)到IP轉(zhuǎn)換對語音包以特定的幀長進(jìn)行壓縮編碼。大部份的編碼器都有特定的幀長，如15ms的幀，每個幀含120個語音樣點(diǎn)。編碼后，將壓縮的幀合成一個壓縮的語音包送入網(wǎng)絡(luò)處理器。網(wǎng)絡(luò)處理器為語音添加包頭、時標(biāo)和其它信息后通過網(wǎng)絡(luò)傳送到另一端點(diǎn)。IP網(wǎng)絡(luò)不像電路交換網(wǎng)絡(luò)，它不形成連接，它要求把數(shù)據(jù)放在可變長的數(shù)據(jù)報或分組中，然后給每個數(shù)據(jù)報附帶尋址和控制信息，并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，一站一站地轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。第165頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程3、傳送在這個通道中，全部網(wǎng)絡(luò)被看成一個從輸入端接收語音包，然后在一定時間（t）內(nèi)將其傳送到網(wǎng)絡(luò)輸出端。t可以在某全范圍內(nèi)變化，反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的抖動。網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點(diǎn)檢查每個IP數(shù)據(jù)附帶的尋址信息，并使用這個信息把該數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到目的地路徑上的下一站。網(wǎng)絡(luò)鏈路可以是支持IP數(shù)據(jù)流的任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)或訪問方法。第166頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程4、IP包-數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換目的地VoIP設(shè)備接收這個IP數(shù)據(jù)并開始處理。網(wǎng)絡(luò)級提供一個可變長度的緩沖器，用來調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的抖動。其次，解碼器將經(jīng)編碼的語音包解壓縮后產(chǎn)生新的語音包，這個模塊也可以按幀進(jìn)行操作，完全和解碼器的長度相同。在數(shù)據(jù)報的處理過程中，去掉尋址和控制信息，保留原始的原數(shù)據(jù)，然后把這個原數(shù)據(jù)提供給解碼器。第167頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程5、數(shù)字語音轉(zhuǎn)換為模擬語音播放驅(qū)動器將緩沖器中的語音樣點(diǎn)取出送入聲卡，通過揚(yáng)聲器按預(yù)定的頻率（例如8kHz）播出。第168頁/共344頁四、VoIP的基本傳輸過程簡而言之，語音信號在IP網(wǎng)絡(luò)上的傳送要經(jīng)過從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換、數(shù)字語音封裝成IP分組、IP分組通過網(wǎng)絡(luò)的傳送、IP分組的解包和數(shù)字語音還原到模擬信號等過程。第169頁/共344頁IP電話的組成PSTNIP電話網(wǎng)關(guān)TCP/IPIP電話網(wǎng)關(guān)PSTN關(guān)守計(jì)帳服務(wù)器管理服務(wù)器第170頁/共344頁終端VoIP的終端可以有多種類型，其中包括傳統(tǒng)的語音電話、ISDN終端、PC，也可以是集語音、數(shù)據(jù)和圖象于一體的多媒體業(yè)務(wù)終端。在未來，終端的發(fā)展趨勢應(yīng)當(dāng)是標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格統(tǒng)一的，以減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換帶來的開銷。

第171頁/共344頁IP網(wǎng)關(guān)(Gateway)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)提供IP網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的PSTN接口，從而提供廉價的長途通信業(yè)務(wù)。網(wǎng)關(guān)可以支持多種電話線路，包括模擬電話線、數(shù)字中繼線和PBX連接線路，并提供語音編碼壓縮、呼叫控制、信令轉(zhuǎn)換、動態(tài)路由計(jì)算等功能。第172頁/共344頁IP網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)第173頁/共344頁網(wǎng)守（Gatekeeper）（關(guān)守、網(wǎng)閘）網(wǎng)守是一個能夠?qū)钟蚓W(wǎng)或廣域網(wǎng)的H.323終端、網(wǎng)關(guān)或一些多點(diǎn)控制單元提供地址解析、訪問控制、身份驗(yàn)證、安全檢查、域管理、呼叫控制信令以及呼叫管理等的H.323實(shí)體，有時它也具有帶寬控制和管理、路由控制和計(jì)費(fèi)等功能。在一個由關(guān)守管理的域內(nèi)，對所有的呼叫來說，關(guān)守不僅提供呼叫控制業(yè)務(wù)并且起到了中心控制點(diǎn)的作用，在許多場合下可稱之為一個虛擬交換機(jī)。第174頁/共344頁網(wǎng)守及計(jì)費(fèi)認(rèn)證中心的分層結(jié)構(gòu)第175頁/共344頁管理服務(wù)器管理服務(wù)器是為網(wǎng)絡(luò)管理人員提供的管理工具，可以實(shí)現(xiàn)對VoIP網(wǎng)絡(luò)體系中各種組件的管理工作。網(wǎng)管服務(wù)器提供良好的用戶界面，使網(wǎng)管人員可以方便地控制所有的系統(tǒng)組件，包括網(wǎng)關(guān)、關(guān)守等。網(wǎng)管服務(wù)器的功能包括，設(shè)備的控制及配置，數(shù)據(jù)配給，撥號方案管理及負(fù)載均衡、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

。第176頁/共344頁計(jì)帳服務(wù)器計(jì)帳服務(wù)器對用戶的呼叫進(jìn)行費(fèi)用計(jì)算，并提供響應(yīng)的單據(jù)和統(tǒng)計(jì)報表。計(jì)帳服務(wù)器還可以實(shí)現(xiàn)自動生成計(jì)帳清單、清單打印、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、呼叫的重新計(jì)算、呼叫記錄瀏覽、用戶資料上裝和根據(jù)計(jì)帳卡自動生成新用戶等。第177頁/共344頁六、IP電話與PSTN電話的技術(shù)差別從原理上說，IP電話和PSTN電話之間在技術(shù)上的主要差別是它們的交換結(jié)構(gòu)。因特網(wǎng)使用的是動態(tài)路由技術(shù)，而PSTN使用的是靜態(tài)交換技術(shù)。PSTN電話是在線路交換網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，對每對通話都分配一個固定的帶寬，因此通話質(zhì)量有保證。IP電話運(yùn)用的是分組交換技術(shù)。IP電話占用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)電話IP電話通話費(fèi)用低于傳統(tǒng)電話IP電話的語音質(zhì)量不如傳統(tǒng)電話第178頁/共344頁第179頁/共344頁第180頁/共344頁第六節(jié)虛擬現(xiàn)實(shí)

概述虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主要技術(shù)構(gòu)成虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)面臨的障礙第181頁/共344頁前言

人類有許多夢想，一些夢想已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，而有一些夢想也許永遠(yuǎn)都不可能實(shí)現(xiàn)。然而，有一種技術(shù)卻能使一切夢想全部在感知中實(shí)現(xiàn)，這就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VirtualReality，簡稱VR）。

虛擬現(xiàn)實(shí)是在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的交叉學(xué)科，由于它生成的視覺環(huán)境是立體的、音效是立體的，人機(jī)交互是和諧友好的，因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將一改人與計(jì)算機(jī)之間枯燥、生硬和被動的現(xiàn)狀，即計(jì)算機(jī)創(chuàng)造的環(huán)境將人們陶醉在流連忘返的工作環(huán)境之中。

虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來興起的一種新型信息技術(shù)，它集多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、傳感技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)為一體，是當(dāng)今前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)之一。

第182頁/共344頁幾種虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬環(huán)境虛擬房間虛擬汽車虛擬人第183頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展簡史1962年：MortonHeilig申請專利－

“全傳感仿真器”

SensoramaSimulator

功能：模擬騎車穿越紐約市曼哈頓街

特點(diǎn)：三維視頻，運(yùn)動，顏色，立體聲音，香氣，風(fēng)，震動第184頁/共344頁第185頁/共344頁第186頁/共344頁1962年：MortonHeilig申請專利－

“仿真面罩”

功能：仿真三維滑動，集中控制，產(chǎn)生光學(xué)圖像，立體聲和氣味

1965年：美國科學(xué)家IvanSutherland發(fā)表論文

“TheUltimateDisplay”

描述：一種全新富有挑戰(zhàn)性的圖形顯示技術(shù)：不使用計(jì)算機(jī)屏幕，人直接沉浸其中，景隨人動，可以交互，身臨其境。

作用：里程碑的理論；計(jì)算機(jī)圖形學(xué)之父；虛擬現(xiàn)實(shí)之父

第187頁/共344頁1968年：IvanSutherland

研制了頭盔式顯示器（HMD），CRT式的。發(fā)表論文

“AHead－Mounted3DDisplay”，給出了HMD的設(shè)計(jì)要求、構(gòu)造原理和設(shè)計(jì)原型。

作用：三維立體現(xiàn)實(shí)技術(shù)的奠基性成果1970年：IvanSutherland

研制成功一個功能齊全的HMD系統(tǒng)，加入力反饋和觸覺反饋裝置。第188頁/共344頁第189頁/共344頁1984NASAAmes虛擬行星探測實(shí)驗(yàn)室的McGreevy和Humphries博士

開發(fā)了用于火星探測的虛擬世界視覺系統(tǒng)，能構(gòu)造火星表面的三維虛擬世界。1993年兩個值得注意的事件：借助虛擬系統(tǒng)的訓(xùn)練，美宇航員成功地完成了在航天飛機(jī)中的一些工作。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，波音公司設(shè)計(jì)出了由300萬個零件組成的波音777飛機(jī)。1996年英國倫敦舉辦了世界第一個虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)博覽會：完全虛擬，基于Internet，三維，互動第190頁/共344頁1996年英國開通世界第一個虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)球網(wǎng)

虛擬觀光、虛擬參觀、虛擬聽講、虛擬城市環(huán)境進(jìn)入21世紀(jì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和應(yīng)用得以迅速發(fā)展，因素：計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展：計(jì)算速度，存儲空間，圖形硬件計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛速發(fā)展：軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)，多媒體技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。實(shí)用輸入輸出設(shè)備的出現(xiàn)：第191頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)的定義一種人與通過計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境可自然交互的人機(jī)界面。相關(guān)術(shù)語：人工現(xiàn)實(shí)（ArtificialReality）、虛擬環(huán)境（VirtualEnvironment）、賽伯空間(Cyberspace)等第192頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)的基本特征(1)沉浸性:Immersion

又稱臨場感，讓用戶感到作為主角存在于模擬環(huán)境中的真實(shí)程度，沉浸被通俗地解釋為“身臨其境”。(2)交互性:Interactive

交互性指用戶對模擬環(huán)境內(nèi)物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包括實(shí)時性）。

(3)構(gòu)想性:Imagination

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中人與虛擬環(huán)境的交互作用，在本質(zhì)上意味著它不是預(yù)成性的而是生成性的，不是因循的而是創(chuàng)造的，虛擬技術(shù)三角形第193頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的分類分類的依據(jù)：沉浸感程度的高低，交互方式與程度四類：沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)第194頁/共344頁第一類：沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一種高級的，較理想的，沉浸感很強(qiáng)的系統(tǒng)特點(diǎn)：高度的實(shí)時性高度的沉浸感良好的系統(tǒng)集成度和整合性能良好的開放性支持多種輸入與輸出設(shè)備并行工作第195頁/共344頁常見的沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)（遙在系統(tǒng)）第196頁/共344頁1、基于頭盔式顯示器的系統(tǒng)第197頁/共344頁第198頁/共344頁2、投影式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)第199頁/共344頁第200頁/共344頁3、遠(yuǎn)程存在系統(tǒng)（遙在系統(tǒng)）第201頁/共344頁第202頁/共344頁第二類：桌面式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一種經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)硬件組成：PC、圖形工作站，通過屏幕交互工具：鍵盤，鼠標(biāo)，三維鼠標(biāo)，數(shù)據(jù)手套，空間位置跟蹤器第203頁/共344頁第204頁/共344頁特點(diǎn)：沉浸感較差，易受干擾設(shè)備要求低成本低，易于實(shí)現(xiàn)，易于普及第205頁/共344頁桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)常見的有：基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、VRML、桌面CAD系統(tǒng)特性：生動的計(jì)算機(jī)圖形圖像場景、自然的人機(jī)交互、通用的圖形軟件平臺第206頁/共344頁桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)渲染引擎技術(shù)：

1.VRML：

VRML(VirtualRealityModelingLanguage)即虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言,是一項(xiàng)和多媒體通訊、因特網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域密切相關(guān)的新技術(shù),用來描述一個目標(biāo)對象是如何呈現(xiàn)在Web上的和HTML一樣,VRML也是可由瀏覽器解釋的描述語言,只不過VRML不是描述成一個Page的格式,而是描述成3D環(huán)境和目標(biāo)的布局它的主要特征有三維性、交互性、動態(tài)性、實(shí)時性等。第207頁/共344頁桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)2、QTVRQTVR是QuickTimeVirtualReality的簡稱,它是美國蘋果公司開發(fā)的新一代虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。概括地講是一種基于靜態(tài)圖象處理的,在微機(jī)平臺上能夠?qū)崿F(xiàn)的初級虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。QTVR屬于桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的一種。雖然它是初級的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),但是它有其自身的特色與優(yōu)勢.它的出現(xiàn)使得往專業(yè)實(shí)驗(yàn)室中的成本昂貴的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用普及有了廣闊的前景。第208頁/共344頁第三類：增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)一種將真實(shí)世界和虛擬世界組合在一起的系統(tǒng)。將虛擬世界和真實(shí)世界疊加和組合，亦真亦幻。既可以減少計(jì)算量，又可以對實(shí)際物體進(jìn)行操作。特點(diǎn)：真實(shí)世界和虛擬世界融為一體具有人機(jī)實(shí)時交互功能真實(shí)世界和虛擬世界在三維空間中融合第209頁/共344頁常見的增強(qiáng)式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)：基于臺式圖形顯示器的系統(tǒng)基于單眼顯示器的系統(tǒng)基于光學(xué)透視式頭盔顯示器的系統(tǒng)基于視頻透視式頭盔顯示系統(tǒng)第210頁/共344頁第211頁/共344頁第212頁/共344頁第213頁/共344頁第214頁/共344頁虛擬演播室第215頁/共344頁第四類：分布式虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)DistributedVR（DVR）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的產(chǎn)物現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)：平臺技術(shù)的發(fā)展：硬件、軟件網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件水平、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺（路由交換設(shè)備、線路、發(fā)展的協(xié)議）、地域的普及等。第216頁/共344頁特點(diǎn)：共享虛擬工作空間偽實(shí)體的行為真實(shí)感實(shí)時交換、共享時鐘多用戶以多種方式通信資源共享，允許用戶操縱虛擬世界中的對象第217頁/共344頁洽談討論設(shè)計(jì)第218頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的主要技術(shù)構(gòu)成實(shí)時三維圖形生成技術(shù)、多傳感交互技術(shù)、高分辨率顯示技術(shù).(1)動態(tài)環(huán)境建模動態(tài)環(huán)境建模技術(shù)的目的就是獲取實(shí)際環(huán)境的三維數(shù)據(jù)，并根據(jù)應(yīng)用的需要建立相應(yīng)的虛擬環(huán)境模型。(2)實(shí)時三維圖形生成技術(shù)三維圖形的生成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，為了達(dá)到實(shí)時的目的，至少要保證圖形的刷新頻率不低于15幀/秒，最好高于30幀/秒。提高刷新頻率是該技術(shù)的主要內(nèi)容。(3)立體顯示和傳感器技術(shù)虛擬現(xiàn)實(shí)的交互能力依賴于立體顯示和傳感器技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備過重、分辨率低、延遲大、有線、跟蹤精度低、視場不夠?qū)挕⒀劬θ菀灼诘?，因此有必要開發(fā)新的三維顯示技術(shù)。(4)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵是尋找合適的場合和對象，即如何發(fā)揮想像力和創(chuàng)造性。選擇適當(dāng)?shù)膽?yīng)用對象可以大幅度提高生產(chǎn)效率，減輕勞動強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。(5)系統(tǒng)集成技術(shù)由于VR系統(tǒng)中包括大量的感知信息和模型，因此系統(tǒng)集成技術(shù)起著至關(guān)重要的作用。集成技術(shù)包括信息的同步技術(shù)、模型的標(biāo)定技術(shù)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、數(shù)據(jù)管理模型、識別與合成技術(shù)等等。第219頁/共344頁硬件構(gòu)成（1）虛擬現(xiàn)實(shí)生成設(shè)備：是一臺或多臺高性能計(jì)算機(jī)，是帶有圖形加速器和多條圖形輸出流水線的高性能圖形計(jì)算機(jī)。（2）感知設(shè)備：感知設(shè)備是指將虛擬世界各類感知模型轉(zhuǎn)變?yōu)槿四芙邮艿亩嗤ǖ来碳ば盘柕脑O(shè)備。然而，相對成熟的感知信息和生產(chǎn)和檢測技術(shù)僅有視覺、聽覺和力覺三種通道。

（3）跟蹤設(shè)備：跟蹤設(shè)備用于跟蹤并檢測位置和方位，實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中人機(jī)交互操作。（4）基于自然方式的人機(jī)交互設(shè)備：應(yīng)用手勢、體勢、眼神以及自然語言的人機(jī)交互設(shè)備，常見的有數(shù)據(jù)手套、數(shù)據(jù)衣服、眼球跟蹤器及語音綜合識別裝置。第220頁/共344頁虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)硬件配置示意圖：

第221頁/共344頁幾種常用的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：

1.輸入設(shè)備：3D位置跟蹤器、傳感手套、數(shù)據(jù)衣、三維鼠標(biāo)、跟蹤球、三維探針及三維操作桿等。數(shù)據(jù)手套三維鼠標(biāo)第222頁/共344頁幾種常用的虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備：2.輸出設(shè)備：立體顯示設(shè)備、3D聲音生成器、觸覺和力反饋的裝置快速響應(yīng)工作臺頭盔顯示器桌面立體顯示器第223頁/共344頁3D眼鏡

第224頁/共344頁3D眼鏡肉眼所看到的景像是一種具有層次、深度的立體影像。一般我們所謂3D游戲，實(shí)際上并非真正的3D；顯示卡雖以x、y、z軸來處理資料，然而輸出至屏幕時仍須再次轉(zhuǎn)換成2D，因?yàn)槠聊幌忍旒词?D，所以我們稱呼這種3D為「平面3D」。讓我們先做個簡單的實(shí)驗(yàn)，首先伸出您的一根手指頭，并凝視這根手指，然后閉上右眼、張開左眼；再來張開右眼、閉上左眼，仔細(xì)觀察左、右眼所見是否有些不同？這個不同即為「視差(parallax)」。立體3D的技術(shù)即是要將這個「視差」持續(xù)在屏幕上表現(xiàn)出來。因此為使觀賞者得以觀看真正立體，每個眼睛所看到景物必須與另一眼稍有不同。事實(shí)上，在真實(shí)生活里左、右眼所看到的景物即有些不同，而這理論即被應(yīng)用在立體3D科技之中。第225頁/共344頁3D眼鏡液晶立體眼鏡技術(shù)可以讓