寬帶移動(dòng)多媒體技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　“從那些錢(qián)入手”是馬克·費(fèi)爾特（別名深喉）給鮑勃·伍德沃德和卡爾·伯恩斯坦揭開(kāi)水門(mén)丑聞的建議。經(jīng)過(guò)多年研究和發(fā)展后，在信號(hào)處理、聯(lián)網(wǎng)與承載技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施與發(fā)展以及成功的商業(yè)模式方面，都取得了重大進(jìn)展，多媒體已開(kāi)始在市場(chǎng)上取得成功。用戶(hù)不再滿(mǎn)足于簡(jiǎn)單的通信形式，廣泛的多媒體應(yīng)用正在出現(xiàn)，比如IP語(yǔ)音、在線聊天、視頻點(diǎn)播、IP電視/移動(dòng)電視以及交互游戲等。服務(wù)提供商正努力朝“三重播放”或者“四重播放”推進(jìn)。最近幾十億美元的eBay/Skype交易和Google/YouTube交易使這一趨勢(shì)變得愈加明顯?！　?duì)于所有工程師和研究員來(lái)說(shuō)，一個(gè)同樣重要的建議在于“找到瓶頸”。在多媒體已在互聯(lián)網(wǎng)中廣泛存在的大環(huán)境中，性能瓶頸在哪？我們相信，瓶頸是無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，比如3G及B3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、WiMAX、藍(lán)牙無(wú)線局域網(wǎng)、自組織/網(wǎng)狀網(wǎng)，以及無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)等。雖然已取得了顯著進(jìn)展，但當(dāng)前的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還無(wú)法提供可與有線網(wǎng)絡(luò)相比的數(shù)據(jù)傳輸速率。盡管無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將人們從插座和電纜中解放出來(lái)，但移動(dòng)性也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，比如時(shí)變的無(wú)線信道和動(dòng)態(tài)的拓?fù)浼斑B接。在多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，這一情況變得更加嚴(yán)重，因?yàn)榇藭r(shí)由于載波監(jiān)聽(tīng)及空間復(fù)用問(wèn)題，端到端的吞吐量隨著跳數(shù)增加而迅速減少。多媒體通信需求的持續(xù)增長(zhǎng)正繼續(xù)促進(jìn)消費(fèi)者市場(chǎng)及企業(yè)市場(chǎng)擴(kuò)張，同時(shí)促進(jìn)了無(wú)線技術(shù)的演進(jìn)，這就使我們有理由相信多媒體服務(wù)提供將成為確保下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成功的前提?！　”緯?shū)的目標(biāo)在于通過(guò)介紹多媒體服務(wù)提供領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的最新進(jìn)展來(lái)滿(mǎn)足人們對(duì)這方面知識(shí)的渴求?？紤]到正進(jìn)行的研究和已有文獻(xiàn)很多，因此不可能對(duì)所有問(wèn)題均做到面面俱到。我們提供了當(dāng)前最新技術(shù)的概覽和具有代表性的重要研究結(jié)果，并對(duì)寬帶無(wú)線通信領(lǐng)域的一些主題進(jìn)行了深入分析?？傮w上，本書(shū)是一本實(shí)用的技術(shù)指南，涵蓋了介紹性的概念、基本技術(shù)、最新進(jìn)展以及寬帶無(wú)線多媒體領(lǐng)域的開(kāi)放性問(wèn)題。本書(shū)提供了大量插圖、交互參照以及對(duì)細(xì)節(jié)感興趣的讀者所需要的全面的參考文獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

本書(shū)主要介紹寬帶移動(dòng)多媒體技術(shù)及其應(yīng)用。全書(shū)分為四個(gè)部分：第一部分介紹多媒體系統(tǒng)，包括無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、HSDPA網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)的性能分析、交互式移動(dòng)電視技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多方音頻會(huì)議；第二部分主要介紹無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與傳感器網(wǎng)絡(luò)中的多媒體傳輸問(wèn)題，包括無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻傳輸時(shí)的路由選擇問(wèn)題，無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中如何進(jìn)行多路徑單播及多播以提高通信可靠性，并討論了在帶寬和能量受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻流傳輸?shù)南嚓P(guān)問(wèn)題；第三部分主要介紹無(wú)線局域網(wǎng)中的多媒體傳輸，主要包括IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多媒體服務(wù)質(zhì)量的支持，無(wú)線局域網(wǎng)中基于對(duì)等協(xié)作的視頻傳輸方法，無(wú)線局域網(wǎng)中進(jìn)行多媒體業(yè)務(wù)傳輸時(shí)的端到端QoS解決方案，最后討論了如何在無(wú)線局域網(wǎng)中改善用戶(hù)感知的服務(wù)質(zhì)量；第四部分主要討論服務(wù)質(zhì)量及其相關(guān)技術(shù)，包括無(wú)線因特網(wǎng)對(duì)端到端QoS的支持，采用中間件技術(shù)進(jìn)行無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)的切換管理，寬帶無(wú)線多媒體網(wǎng)絡(luò)中的包調(diào)度方法，以及OFDM無(wú)線通信系統(tǒng)中的峰均比改善方法等。　　本書(shū)側(cè)重于與提供多媒體業(yè)務(wù)有關(guān)的技術(shù)和系統(tǒng)的介紹，重點(diǎn)介紹了相關(guān)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，可以作為通信領(lǐng)域相關(guān)工程技術(shù)人員的參考書(shū)，同時(shí)也可以作為高年級(jí)研究生的選修教材。

作者簡(jiǎn)介

　　郭喜如，網(wǎng)名“如意”，是國(guó)內(nèi)最具影響力的兩家Office論壇Word版塊的資深版主，深得網(wǎng)友的擁護(hù)和推崇。她有著扎實(shí)而深厚的Office操作基礎(chǔ)，加上在十多年的行政辦公實(shí)踐中培養(yǎng)出的綜合操作能力和語(yǔ)言表達(dá)能力，以及豐富的Office實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，讓她在論壇里對(duì)Word的一些疑難雜癥，常常能另辟蹊徑、見(jiàn)招拆招，為網(wǎng)友們解決了很多實(shí)際操作上的難題。 在國(guó)內(nèi)多家知名的電腦雜志上（《計(jì)算機(jī)應(yīng)用文摘》、《電腦迷》等）發(fā)表過(guò)Office操作類(lèi)文章，獲得廣泛的好評(píng)。 分別于2006年10月編寫(xiě)推出了《Word非常接觸》，2008年9月編寫(xiě)推出了《Word高效應(yīng)用范例寶典》，這兩本書(shū)都系統(tǒng)全面地介紹了Word 2003中眾多高、精、尖的技巧，獲得了Office業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注與贊譽(yù)。本書(shū)中作者專(zhuān)門(mén)針對(duì)Word 2007=早的重點(diǎn)、難點(diǎn)、以及讀者經(jīng)常遇到的長(zhǎng)文檔編排問(wèn)題，進(jìn)行了深入全面的剖析，以助讀者朋友們?cè)诠ぷ髦屑磿r(shí)解決辦公難題、迅速提升辦公效率。

書(shū)籍目錄

第一部分  多媒體系統(tǒng)  第1章  無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)和難題    1.1  引言    1.2  無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用    1.3  無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)    1.4  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)    1.5  應(yīng)用層    1.6  協(xié)議    1.7  物理層    1.8  結(jié)論    參考文獻(xiàn)   第2章  HSDPA承載多媒體業(yè)務(wù)的性能分析    2.1  引言    2.2  場(chǎng)景和模型描述    2.3  調(diào)度    2.4  默認(rèn)場(chǎng)景分析    2.5  移動(dòng)性：切換參數(shù)的優(yōu)化　　2.6  不同調(diào)度算法的性能　　2.7  結(jié)論　　2.8  開(kāi)放性問(wèn)題　　參考文獻(xiàn)　第3章  交互式移動(dòng)電視技術(shù)的研究　　3.1  介紹　　3.2  交互式移動(dòng)電視系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求　　3.3  移動(dòng)電視應(yīng)用場(chǎng)景　　3.4  系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理和挑戰(zhàn)　　3.5  移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn)　　3.6  媒體傳輸框架　　3.7  多媒體編碼和格式　　3.8  安全　　3.9  結(jié)論和尚待解決的問(wèn)題　　參考文獻(xiàn)　第4章  無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的多方音頻會(huì)議　　4.1  介紹　　4.2  交互式音頻會(huì)議系統(tǒng)的理想特性　　4.3  無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中交互式音頻會(huì)議所受的限制　　4.4  多音頻流管理技術(shù)　　4.5  混合架構(gòu)現(xiàn)狀　　4.6  提出的新架構(gòu)　　4.7  尚待解決的問(wèn)題　　4.8  結(jié)論　　參考文獻(xiàn)第二部分  自組織網(wǎng)絡(luò)及傳感網(wǎng)絡(luò)中的多媒體　第5章  無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的視頻通信路由　第6章  無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)多路徑單播和多播視頻通信　第7章  基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的視頻傳輸?shù)谌糠? 無(wú)線局域網(wǎng)中的多媒體　第8章  IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于多媒體服務(wù)質(zhì)量的保證　第9章  LAN中基于伙伴協(xié)助的視頻流傳輸　第10章  寬帶無(wú)線局域網(wǎng)上的多媒體服務(wù)　第11章  改善WLAN中視頻流用戶(hù)體驗(yàn)到的QoS第四部分  服務(wù)質(zhì)量及相關(guān)技術(shù)　第12章  無(wú)線因特網(wǎng)中具有端到端QoS 保證的視頻分發(fā)　第13章  無(wú)線多媒體服務(wù)切換管理：中間方式　第14章  寬帶無(wú)線多媒體網(wǎng)絡(luò)中的包調(diào)度　第15章  正交頻分復(fù)用無(wú)線通信系統(tǒng)中的峰均功率比問(wèn)題

章節(jié)摘錄

　　第一部分　多媒體系統(tǒng)　　第1章　無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)所面臨的挑戰(zhàn)和難題　　低造價(jià)的CMOS鏡頭、麥克風(fēng)和傳感器在近年來(lái)變得越來(lái)越常見(jiàn)，這帶動(dòng)了所謂的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Multimedia SensorNetworks，wMSN）的發(fā)展。它是由具備無(wú)線通信功能的器件所組成的分布式系統(tǒng)，能夠從周?chē)h(huán)境中大規(guī)模地獲取諸如視頻流、音頻流、靜止圖像和其他傳感器數(shù)據(jù)。本章討論WMSN的發(fā)展現(xiàn)狀、相關(guān)算法、協(xié)議和硬件設(shè)備，以及亟待解決的各種問(wèn)題，具體介紹了WMSN的幾種結(jié)構(gòu)和各自的優(yōu)缺點(diǎn)，還逐一討論了現(xiàn)有的解決方法和懸而未決的問(wèn)題，包括通信協(xié)議棧的應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層和物理層，同時(shí)還描述了可行的跨層協(xié)同和優(yōu)化方法?！　?.1　引言　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）在過(guò)去若干年中一直是研究界所關(guān)注的熱點(diǎn)，該領(lǐng)域所取得的重大進(jìn)展推動(dòng)了民用和軍事方面的應(yīng)用前景。傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠幫助我們從環(huán)境中收集各種物理信息。到目前為止，大部分已部署的WSN僅限于收集基本物理數(shù)據(jù)，包括溫度、壓強(qiáng)、濕度或目標(biāo)物位置。傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的通信協(xié)議通常是針對(duì)帶寬、時(shí)延要求較低的應(yīng)用設(shè)計(jì)的?！　MOS鏡頭和麥克風(fēng)等硬件設(shè)備能夠從環(huán)境中大量獲取多媒體數(shù)據(jù)，近來(lái)它們的造價(jià)不斷降低，促進(jìn)了所謂的無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Multimedia Sensor Networks。WMSN）陸羽的不斷發(fā)展。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由具備無(wú)線通信能力的器件組成，能夠提取視頻流、音頻流、靜止圖像等傳感器數(shù)據(jù)。隨著硬件功能的增強(qiáng)和體積小型化，一個(gè)獨(dú)立的器件可以配備音頻和視頻信息收集模塊。例如，Cyclops圖像捕捉和推導(dǎo)模塊就是針對(duì)極小圖像設(shè)計(jì)的，可以通過(guò)一個(gè)基本模型，如Crossbow的MICA2E51或IVIICAz推導(dǎo)一系列圖像。另外，WMSN能夠?qū)牟煌?lèi)型的源端收集的多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)處理、關(guān)聯(lián)及融合。　　……

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