第二章通信业务
本章主要内容
2.1 通信业务概述
2.2 视音频通信业务
2.3 数据通信业务
2.4 多媒体通信业务
2.1 通信业务概述
? 目前通信环境下支持的通信业务类型
– 音频
– 视频
– 图像
– 数据
– 多媒体
? 不同类型的通信业务对网络提出了不同的要求，正是不断发展地业务需求驱动了现代通信技术和通信网络的发展。
2.2 视音频通信业务
2.2.1 视音频信息基本概念
2.2.2 视音频信息数字化
2.2.3 视音频压缩编码
2.2.4 视音频业务种类
2.2.1 视音频信息基本概念
? 音频信息
? 视频信息
一.音频信息
1.定义
– 自然界中各种音源发出的可闻声
– 计算机通过专门设备合成的声音
2.语音的频率范围
3.电话传输的声音带宽
二.视频信息
1.定义
– 活动或运动图像信息
– 由一系列周期呈现的画面（帧）组成
– 构成视频信息的最基本单位：帧
2.视频技术基础
– 原理：光电和电光转换原理
– 基本过程
? 发送端（摄像机）
– 光学图像利用摄像机的光电导层转换为电图像；
– 电图像通过电子束的扫描转换成可以被处理和传输的电信号（视频信号）；
? 单一通道传输电信号
? 接收端（显示器）
– 电信号通过电子束扫描具有电光转换特性的荧光屏转换为光图像。
2.2.2 视音频信息数字化
? 音频信息数字化
? 视频信息数字化
一.音频信息数字化
– 采样：音频信息时间上的离散化；
– 量化：音频信息电平值的离散化；
? 均匀量化
? 非均匀量化
– 编码：在保证一定质量的前提下以最小比特数来表示信号。
1. 话音的采样过程
2. 采样的量化
3. 编码
4. 每路话音转换成数字信号
? 每秒钟采样：8000次
? 每个采样编码成：8bit
每路话音编码成：
8000采样/秒× 8bits/采样=64kbits/秒
一个PCM帧的速率
? 每秒钟采样：8000
? 每个采样编码成：8bit
? 每个PCM帧包含32个采样（时隙）
? 每个PCM帧编码成：8000采样/秒×8bits/采样× 32=2.048Mbits/秒
二.视频信息数字化的方法
– 采样：图像信息空间位置的离散化；
– 量化：图像灰度电平值的离散化；
? 均匀量化
? 非均匀量化
– 编码：在保证一定质量的前提下以最小比特数来表示信号。
2.2.3 视音频压缩编码
一. 压缩编码的原因
? 视音频信息数字化后数据量变大，因此为了提高信道利用率和在有限的信道容量下传输更多的信息，必须对视音频数据进行压缩。
二. 压缩编码的理论依据
在数据压缩技术中，Shannon所创立的信息论对数据压缩有着极其重要的指导意义：
– 一方面给出了数据压缩的理论极限；
– 另一方面指明了数据压缩的技术途径。
三.压缩编码的种类
? 限失真压缩编码
– 在允许解码后信号有一定失真的情况下，通过去除信源的自相关来达到压缩数据的目的；
? 无失真压缩编码
– 去除信源的概率分布不均匀性，使编码后的数据接近其信息熵而不产生失真；
? 信息熵：信源符号集中各符号所携带的信息量的数学期望。
2.2.4 视音频业务种类
? 普通电话与智能网业务
? IP电话业务
? 广播电视
? 数字视频广播
? 视频点播业务
2.3 数据通信业务
2.3.1 数据通信的基本概念
2.3.2 数据通信业务
2.3.1 数据通信的基本概念
一. 数据的概念
? 所谓数据，是指能够由计算机或数字设备进行处理的、以某种方式编码的数字、字母和符号。
二.数据通信的概念
数据通信是指按照一定的规程或协议完成数据的传输、交换、存储和处理的整个通信过程。
三.数据通信与数字通信
? 数字通信：一般指所传输的的信号形式是数字的而不是模拟的，它所传输的内容可以是数字化的音频信号、数字化的视频信号，也可以是计算机数据。
? 数字通信是比数据通信更为宽泛的一个通信概念，数据通信是建立在数字通信基础上的。
四.数据通信的特点
相对于其他信息内容的数字通信，数据通信有自己的一些特点：
– 数据业务比其他通信业务拥有更为复杂、严格的通信规程或协议；
– 数据业务相对于视音频业务实时性要求低，可采用存储转发交换方式工作；
– 数据业务相对于视音频业务差错率要求较高，必须采取严格的差错控制机制；
– 数据通信是进程间的通信，可在没有人的参与下自动完成通信过程。
2.3.2 数据通信业务
? DDN业务
? FR业务
? ISDN业务
? ATM业务
? 传真存储转发
? VPN业务
? EDI业务
? 传真存储转发
? 传真存储转发FAX（S&F）利用分组网的通信平台为电话网上的传真用户提供高速、优质、经济、便捷的传真服务；
? 传真存储转发的主要业务功能有：
– 多址投送
– 定时投送
– 传真信箱
– 指定接收人通信
– 报文存档
– 辅助功能
VPN业务
? 虚拟专用网（VPN：Virtual PrivateNetwork）是指利用公共网络，如公共分组交换网、幀中继网、ISDN或Internet的一部分来发送专用信息，形成逻辑上的专用网络；
? VPN可以令企业较少的关注网络的运行和维护，更多的致力于企业商业目标的实现。
EDI业务
电子数据交换（EDI：Electronic DataInterchange）是一种电子贸易工具，它通过计算机通信网络将贸易、运输、保险、银行和海关等行业信息，用一种国际公信的标准格式，实现企业或部门之间的数据交换和处理，并完成以贸易为中心的全部过程。
2.4 多媒体通信业务
一.多媒体通信业务的概念
? 多媒体通信业务是指一种业务可能由视频、图象、音频和数据等多种媒体组成；
? 多媒体通信技术是将多种媒体信息用计算机融合在一起的技术。
二.多媒体的关键特性
? 信息载体的多样性
– 在信息采集、传输、处理和显现的过程中，要涉及到多种表示媒体、传输媒体、存储媒体，或者多个信源和信宿的交互作用；
? 交互性和集成性
– 所处理的文字、数据、声音、图象、图形等媒体数据是一个有机的整体，而不是一个个“分立”的信息类的简单堆积，多种媒体无论在时间上还是在空间上都存在着紧密的联系，是具有同步性和协调性的群体。
三.多媒体通信业务的类型
? 分配型业务：由网络中的一个给定点向其他位置单向传送信息流的业务。
– 不由用户控制的分配型业务
– 可由用户控制的分配型业务
? 交互型业务：用户间或用户与主机间提供双向信息交换的业务。
– 会话型业务：会议电视
– 消息型业务：语音信箱
– 检索型业务：文件检索
四.多媒体通信业务对网络的要求
? 具有足够的带宽，对信息采取必要的压缩措施；
? 多媒体通信的实时性要求；
? 支持点到点、点到多点和广播方式的通信；
? 支持对称和不对称方式连接；
? 在一次呼叫过程中可修改连接的特性；
? 呼叫过程中连接的建立和释放。
第三章通信终端
本章主要内容
3.1 音频通信终端
3.2 图形图像通信终端
3.3 视频通信终端
3.4 数据通信终端
3.5 多媒体通信终端
3.1 音频通信终端
? 用于PSTN网络的各种电话机
– 模拟电话机
– 录音电话机
– 投币电话机
– 磁卡电话机
– IC卡电话机
? 用于ISDN网络的数字电话机
? 用于移动通信网的无线手机
3.2 图形图像通信终端
? 传真机（输入输出设备）
– 把纸质介质所记录的各种信息，通过光电扫描方法变成电信号，经公用电话交换网传输后，在接收端以硬拷贝的方式得到与发送端相类似的信息。
? 扫描仪（输入设备）
– 扫描仪配合计算机、打印机等可完成图形图像通信终端的功能。
? 数字相机（输入输出设备）
– 可以把拍摄的图像信息直接输入计算机，借助于计算机的通信功能完成图像通信。
3.3 视频通信终端
? 各种电视摄像机（输入设备）
? 多媒体计算机用摄像头（输入设备）
? 电视接收机（输出设备）
? 视频监视器（输出设备）
? 计算机显示器（输出设备）
? 具备声卡的计算机
3.4 数据通信终端
? 调制解调器
? ISDN终端设备
一.调制解调器
? V.34 Modem
– V.34 Modem是一种适合在公用电话交换网PSTN上进行全双工或半双工数据传输的通信设备终端，它的数据传输速率可达33.6kbps；
? V.90 Modem
– V.90 Modem是一种适合在公用电话交换网PSTN上进行工作的56kbps的Modem；
? Cable Modem
– Cable Modem是一种可以通过有线电视网进行高速数据接入的装置，其作用是对数据进行调制，在一定的频率范围内，利用有线电视网线缆将信号传输出去，接收方再对这一信号进行解调，还原出数据。
二.ISDN终端设备
? 网络终端：是实现在普通电话线上进行数字信号发送和接收的设备。
– 基本速率网络终端NT1，向用户提供2B+D二线传输能力；
– 一次群速率网络终端NT2，提供30B+D的四线双向传输能力；
? 用户终端
– 数字电话机：不仅能提供基本的电话业务，还能通过功能键的设置和使用，提供许多方便用户的ISDN补充业务；
– ISDN终端适配器（TA）：使得现有的非ISDN标准终端能够在ISDN上运行，为用户在现有终端上提供ISDN业务；
– ISDN路由器：利用ISDN技术实现远程登录LAN、Internet以及组成广域网的产品.
3.5 多媒体通信终端
? 多媒体计算机终端
? 机顶盒
? 可视电话终端
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