多媒体卫星通信系统

　　多媒体卫星通信系统有别于广播电视卫星系统和移动通信卫星系统。广播电
视系统是针对一个区域发送同样的节目，而多媒体卫星系统能够为每一个用户提供特别服务，允许
每个用户通过多媒体卫星通信系统与其他用户实时交换信息，是双向交互式的通信。现在的移动通
信卫星系统是只传输声音和寻呼的窄带传输，而多媒体系统要传输声音、图形、图像以及视频等，
是宽带传输（按需要可变带宽的宽带传输）。因此多媒体卫星系统的服务灵活性更好，使用的新技
术也更多。

１　实现多媒体卫星通信系统的关键技术

１．１　多媒体ＰＣ机的发展

　　随着计算机技术的发展，８０年代出现了多媒体计算机的概念和技术，使计
算机能实时处理语音、文字、图形、图像、动画和视像等媒体信息，并且具有交互性。不同层次的
多媒体计算机软硬件标准也相继出台。由于多媒体计算机日益普及和信息高速公路的建设，用户对
多媒体网络通信的需求也在不断提高。时至９０年代，多媒体计算机系统已是计算机发展的一个主
流方向，应用多媒体技术则是９０年代计算机系统的时代特征。

１．２　压缩技术

　　到目前为止，数据压缩技术已发展得相当成熟。数据压缩可以为通信系统在
时间、频带、能量上带来高效率，它也随着通信手段的发展而发展。自１９８０年以来，国际标准
化组织（ＩＳＯ）、国际电工委员会（ＩＥＣ）、ＩＴＵ陆续完成了各种数据压缩与通信的标准和
协议的制定，为多媒体技术的实用化作出了巨大贡献。其中ＩＳＯ对静止图像压缩编码的ＪＰＥＧ
标准（ＩＳＯ ＣＤ １０９１８）和对运动图像压缩编码的ＭＥＰＧ标准（ＩＳＯ燉
ＩＥＣ １１１７２）以及ＣＣＩＴＴ的Ｈ．２６１标准已成为多媒体压缩编码的公认标
准，特别是ＭＰＥＧ－２已被一些多媒体通信系统采用。

１．３　卫星技术

　　由于多媒体系统对频宽的需求相当苛刻（依欧美各家目前设计的系统而言，
至少需要５００ＭＨｚ，有些系统甚至需要２５００ＭＨｚ），使得多媒体卫星通信系统所能选择
的频段极为有限。从国际电信联盟（ＩＴＵ）的规划看，多媒体卫星通信系统选择Ｋａ波段（上行
频率为２８ＧＨｚ，下行频率为２０ＧＨｚ）比较合适。但Ｋａ波段的降雨衰减相当大，因此在多
媒体卫星通信系统设计中应慎重考虑卫星功率受限问题。

　　地面用户系统基本采用ＶＳＡＴ方式，天线直径最小０．５ｍ，最大可至
２．５ｍ（依传输数据速率而定）。低轨系统的接收天线要有追踪的功能。天线系统设计以蜂窝式
天线覆盖图做同频再用。在低轨系统中，星上可用相控阵天线，同步轨道系统则可用多馈源或相控
阵天线形成蜂窝式覆盖图。因为系统采用蜂窝式覆盖，为求得高的传输效能，蜂窝间的联系应是机
动的，每一个通信邮包必须在星上处理后再发射回地面，因此要求卫星上的处理器具有很高的工作
量。

１．４　多媒体数据格式

　　由于多媒体信息包括语音、数字、图形、图像和视频等各类信息，功能要求
千差万别，数据压缩方法各异，所以为了有效读取各种数据并使其协调工作，需要制定特定的多媒
体数据格式对多媒体系统加以支持。另外多媒体数据可能存放在分布网络（ＤＮ）上，为了支持多
用户读取，也需要多媒体数据有统一的格式。为此，ＩＳＯ燉ＩＥＣ ＪＴＣ１燉ＳＣ２９
燉ＷＧ１２与ＣＣＩＴＴＳＧⅧ燉Ｑ９成立了“多媒体与超媒体信息编码专家组”（ＭＨＥＧ）。
ＭＨＥＧ首先将声、文、图、形等基本信息单元抽象为“多媒体与超媒体信息对象”（简称ＭＨ对
象），然后提出了“信息技术——多媒体与超媒体信息对象的编码表示”，并于１９９３年作为Ｉ
ＳＯ ＣＤ１３５２２标准草案，简称“ＭＨＥＧ标准”。该标准的目标是为各个领域开发
出来的多媒体应用确立一个通用基础，因而它特别注重交互性和多媒体同步、实时表现、实时交
换、最终形式表现等几方面。ＭＨＥＧ在标准的设计中采用了面向对象的方法，但它对于标准的实
施却并不是必须的。

１．５　多媒体同步

　　多媒体信息的同步大致可以分为两类：一类是连续同步，即两个以上实时连
续媒体流之间的同步，如音频与视频之间的同步；另一类是时间驱动同步，即一个或一组相关事件
发生与因此引起的相应动作之间的同步。在多媒体通信中，可采用缓冲和反馈法（用于单媒体同
步）以及时间戳法（用于媒体间同步）实现信息同步。目前针对各种多媒体的应用已经开发出了大
量的多媒体同步模型和方法，譬如Ｅｓｃｏｂａｒ等人提出了一种基于近似同步时钟的多业务流同
步协议，支持分布式应用同步和不同多媒体流之间的同步；Ｙａｖａｔｋｅｒ和Ｌａｋｓｈｍａｍ
提出了一个“多信息流会话协议”支持分布式协作应用中的时间和因果同步。

１．６　网络技术

　　在现有的各种通信网络中，都只能在一定程度上支持多媒体通信，而不能完
全满足多媒体通信的需要。如采用传统的电路交换方式的窄带综合业务数字网

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