移動(dòng)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

前言

移動(dòng)通信技術(shù)是在20世紀(jì)80年代開始發(fā)展起來(lái)的，是電子信息產(chǎn)業(yè)支柱之一。移動(dòng)通信的發(fā)展速度遠(yuǎn)超過(guò)固定網(wǎng)絡(luò)，已得到廣泛的普及。至今移動(dòng)通信走過(guò)了三代的歷程，即20世紀(jì)80年代的第一代模擬技術(shù)（1G）和90年代的第二代窄帶數(shù)字技術(shù)（2G）以及目前的以CDMA和WCDMA技術(shù)為基礎(chǔ)，以寬帶化通信為特征的第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)主要采用模擬技術(shù)，隨著用戶數(shù)的劇增，模擬系統(tǒng)逐漸暴露出許多不足之處。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)是在克服模擬系統(tǒng)不足之處的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，已成熟。它主要采用數(shù)字技術(shù)，但它通常只提供低速率的語(yǔ)音服務(wù)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)可以提供較為豐富的多媒體服務(wù)。多媒體技術(shù)是通信、廣播電視和計(jì)算機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，相互融合、相互滲透而形成的三位一體的一門嶄新的技術(shù)，并從20世紀(jì)90年代開始迅速發(fā)展起來(lái)。多媒體服務(wù)作為時(shí)代發(fā)展的潮流和信息化建設(shè)的重要領(lǐng)域，在社會(huì)發(fā)展和信息化建設(shè)的過(guò)程中占有十分重要的地位，現(xiàn)己成為各國(guó)信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。多媒體數(shù)據(jù)是由內(nèi)容上相互關(guān)聯(lián)的文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、活動(dòng)圖像等媒體的數(shù)據(jù)所形成的復(fù)合數(shù)據(jù)。移動(dòng)多媒體技術(shù)是移動(dòng)通信技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的很有發(fā)展前途的一門新技術(shù)，它目前已經(jīng)得到了各國(guó)政府以及產(chǎn)業(yè)界越來(lái)越多的重視。國(guó)際上3GPP／3GPP2移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟制定了開展多媒體業(yè)務(wù)的技術(shù)規(guī)范。我國(guó)政府在制定信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中也將與移動(dòng)多媒體技術(shù)相關(guān)的數(shù)字化音視頻技術(shù)和新一代移動(dòng)通信平臺(tái)作為發(fā)展的重點(diǎn)之一。國(guó)家科技重大專項(xiàng)“新一代寬帶無(wú)線移動(dòng)通信網(wǎng)”已經(jīng)啟動(dòng)了第四代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（4G）的研究。由工信部電信研究院、中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)普天、華為、中興、中星微電子等單位成立的移動(dòng)多媒體技術(shù)聯(lián)盟，圍繞移動(dòng)多媒體產(chǎn)業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的制定、推進(jìn)與完善。2009年1月，第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的三種技術(shù)制式TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA的3G牌照在我國(guó)分別“花落”中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通公司。標(biāo)志中國(guó)電信業(yè)由此步人3G時(shí)代。3G系統(tǒng)開展的主要服務(wù)內(nèi)容是移動(dòng)多媒體服務(wù)。這表明移動(dòng)多媒體技術(shù)迎來(lái)了大發(fā)展的時(shí)代，需要大量的相關(guān)專業(yè)人才，據(jù)工信部人才交流中心預(yù)計(jì)3G人才需求缺口達(dá)百萬(wàn)。移動(dòng)多媒體技術(shù)對(duì)通信帶寬有較高的要求，它是伴隨移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展而得到發(fā)展。目前的3G時(shí)代是移動(dòng)多媒體技術(shù)開始成長(zhǎng)的階段，在后續(xù)的4G及后4G時(shí)代移動(dòng)多媒體技術(shù)將得到更大的發(fā)展。本人從做博士后開始對(duì)移動(dòng)多媒體技術(shù)進(jìn)行了研究，并搜集、積累了一些相關(guān)資料，并在北京工業(yè)大學(xué)開設(shè)了“移動(dòng)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)”的相關(guān)課程，在教學(xué)與科研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)目前介紹這方面知識(shí)的書籍非常少，因此，萌發(fā)了寫一本介紹該方面知識(shí)的教材的想法，得到機(jī)械工業(yè)出版社的大力支持，并被教育部列為“十一五”規(guī)劃教材。

內(nèi)容概要

本書主要論述移動(dòng)多媒體技術(shù)的基本原理，介紹移動(dòng)多媒體技術(shù)采用的語(yǔ)音/音頻/圖像/視頻等編解碼技術(shù)、聯(lián)合編碼技術(shù)及傳輸協(xié)議、移動(dòng)多媒體的開發(fā)平臺(tái)以及移動(dòng)多媒體技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)等，并參考目前國(guó)際上不斷發(fā)展的技術(shù)3GPP和3GPP2移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，介紹了目前國(guó)內(nèi)外最新成果。本書的體系結(jié)構(gòu)采用從介紹核心技術(shù)到開發(fā)平臺(tái)再到應(yīng)用系統(tǒng)的模式，結(jié)構(gòu)比較合理。章節(jié)安排上注重基本原理的講述，分析通俗易懂。理論與實(shí)際相結(jié)合，既有基本原理分析，又有實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例介紹。

書籍目錄

前言第1章　移動(dòng)多媒體技術(shù)概述　1.1移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展　　1.1.1移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)　　1.1.2不同制式的3G系統(tǒng)的比較　　1.1.3已開通的3G網(wǎng)絡(luò)介紹　　1.1.4第三代移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)　　1.1.5移動(dòng)通信中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展　1.2多媒體技術(shù)與移動(dòng)多媒體技術(shù)的概念　　1.2.1多媒體技術(shù)　　1.2.2移動(dòng)多媒體技術(shù)　1.3移動(dòng)多媒體技術(shù)的特點(diǎn)與分類　1.4移動(dòng)多媒體的關(guān)鍵技術(shù)　1.5移動(dòng)多媒體的系統(tǒng)架構(gòu)　1.6移動(dòng)多媒體技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例　1.7未來(lái)前景　1.8全球性的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織——OMA　1.9本書內(nèi)容安排第2章　移動(dòng)多媒體的信源編碼與信道編碼　2.1信源編碼的理論依據(jù)　　2.1.1離散信源的信息熵　　2.1.2信源的概率分布與信息熵的關(guān)系　　2.1.3信源的相關(guān)性與序列熵的關(guān)系　　2.1.4無(wú)失真信源編碼定理(香農(nóng)第一定理)　　2.1.5信息率-失真理論簡(jiǎn)述　　2.1.6信源編碼的性能評(píng)價(jià)　2.2信道編碼的理論依據(jù)　2.3取樣頻率的轉(zhuǎn)換　2.4多媒體數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)碼　2.5移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)格式簡(jiǎn)介第3章　移動(dòng)多媒體的語(yǔ)音/音頻編解碼技術(shù)　3.1語(yǔ)音編碼概述　　3.1.1語(yǔ)音編碼的分類　　3.1.2語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展　　3.1.3語(yǔ)音編碼標(biāo)準(zhǔn)的研究現(xiàn)狀　3.2語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)學(xué)模型　3.3移動(dòng)多媒體中的語(yǔ)音編碼基本技術(shù)簡(jiǎn)介　　3.3.1線性預(yù)測(cè)技術(shù)　　3.3.2線譜對(duì)分析　　3.3.3矢量量化技術(shù)　　3.3.4基音周期估計(jì)　　3.3.5合成分析　　3.3.6感知加權(quán)濾波器　　3.3.7碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)　　3.3.8變速率編碼　3.4第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的語(yǔ)音/音頻編解碼技術(shù)　　3.4.1QCELP-13k編解碼技術(shù)　　3.4.2EVRC編解碼技術(shù)　　3.4.3SMV編解碼技術(shù)　　3.4.4VMR-WB編解碼技術(shù)　　3.4.5AMR編解碼技術(shù)　　3.4.6AMR-WB編解碼技術(shù)　3.5音頻編解碼技術(shù)　　3.5.1MPEG-1AudioLayerⅢ編解碼技術(shù)　　3.5.2MPEG-4AAC編解碼技術(shù)　　3.5.3MIDI文件格式簡(jiǎn)介　　3.5.4WAVE音頻文件格式簡(jiǎn)介第4章　移動(dòng)多媒體的圖像/視頻編解碼技術(shù)第5章　移動(dòng)多媒體的信源信道聯(lián)合編碼技術(shù)第6章　移動(dòng)多媒體的通信協(xié)議第7章　移動(dòng)多媒體技術(shù)的開發(fā)平臺(tái)第8章　移動(dòng)多媒體技術(shù)的應(yīng)用附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：LDPC碼又稱為哥拉格（Gallager）碼，它是哥拉格于1962年提出的一種性能接近Shan.non限的碼型。在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，LDPC碼并未受到人們的重視。直到1993年，BelTOU等提出了Furb0碼后，人們研究發(fā)現(xiàn)Turbo碼其實(shí)就是一種LI）PC碼，LDPC碼又重新引起了人們的研究興趣。1996年Macka等人對(duì)LDPC碼的研究，使人們對(duì)其有了更新的認(rèn)識(shí)。LDPC碼的特點(diǎn)在于：性能優(yōu)于Turbo碼，具有較大的靈活性和較低的差錯(cuò)平底特性（errorfloors）；描述簡(jiǎn)單，對(duì)嚴(yán)格的理論分析具有可驗(yàn)證性；譯碼復(fù)雜度低于Turbo碼，且可實(shí)現(xiàn)完全的并行操作；硬件復(fù)雜度低，因而適合硬件實(shí)現(xiàn)；吞吐量大，極具高速的譯碼潛力。LDPC碼的優(yōu)異性能及其在信息可靠傳輸中的良好應(yīng)用前景（例如，光通信、衛(wèi)星通信、深空通信、第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)、高速與甚高速率數(shù)字用戶線、光磁記錄系統(tǒng)等），已引起了世界各國(guó)學(xué)術(shù)界和IT業(yè)界的高度重視，成為當(dāng)今信道編碼領(lǐng)域最矚目的研究熱點(diǎn)。LDPC碼在許多情況下將取代Turb0碼的趨勢(shì)已經(jīng)很明顯，研究LI）PC碼的學(xué)術(shù)意義、商業(yè)價(jià)值和對(duì)IT（特別是通信）領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)作用是巨大的。近幾年，國(guó)際上對(duì)LDPC碼的理論研究已取得重要進(jìn)展，在應(yīng)用基礎(chǔ)乃至工程應(yīng)用和VLSI（超大規(guī)模集成電路）方面的研究也正在全方位開展。

編輯推薦

《移動(dòng)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)》：普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材·高等院校通信與信息專業(yè)規(guī)劃教材。

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