多媒体网络应用

多媒体网络应用第1页/共344页一、多媒体通信业务的类型(1)多媒体会议型业务：具有多点通信、双向信息交换的特点，如视听会议、声像会议。(2)多媒体会话型业务：具有点到点通信、双向信息交换的特点，如多媒体可视电话、数据交换。(3)多媒体分配型业务：具有点对多点通信、单向信息交换的特点，如广播式视听会议。(4)多媒体检索型业务：具有点对点通信、双向信息交换的特点，如多媒体图书馆、数据库等。(5)多媒体消息型业务：具有点到点通信、单向信息交换的特点，如多媒体文件传送。(6)多媒体采集型业务：具有多点到点通信、单向信息交换的特点，如远程监控、投票等。第2页/共344页一、多媒体通信业务的类型如果将这六类多媒体通信业务进一步归类的话，可以归为以下四类。1．人与人之间交谈型多媒体通信业务，如会议业务和会话业务。2．人与机之间交互型信息检索多媒体通信业务，如多媒体分配业务和多媒体检索型业务。3．多媒体采集业务，如城市交通的信息采集系统、智能大楼的全楼监控系统。4．多媒体消息业务，如多媒体电子邮件。第3页/共344页多媒体业务的应用类型第4页/共344页多媒体业务的应用类型第5页/共344页二、多媒体通信业务框架多媒体通信业务的框架结构在ITU-TF.700系列标准中作了规定。第6页/共344页三、多媒体通信应用领域办公自动化服务行业，如教育、财政和医疗服务科学和工程家庭其他应用领域。如军事和保安（指挥、调度、会议与现场监测）、交通管理、金融、保险、房地产等。第7页/共344页四、多媒体通信应用系统视频会议远程教育视频点播网络电话虚拟现实远程监控远程医疗第8页/共344页第一节视频会议

概述视频会议系统的分类视频会议系统的组成多点视频会议电视系统的控制方式视频会议相关标准视频会议关键技术视频会议发展趋势

NetMeeting桌面视频会议系统第9页/共344页一、视频会议概述多媒体会议系统是一种以多媒体形式支持多方通信和协同工作的应用系统。20世纪60年代开始：模拟视频会议系统20世纪60年代末期：由模拟系统转向数字系统。20世纪80年代初期，研制出2Mb/s彩色数字视频会议系统，并在日本和美国形成了非标准的国内视频会议网。20世纪80年代中期：ITU-T制定了H.200系列标准。1996年：ITU-T制定了H.323、H.324系列标准，M.331标准以及T.120系列标准。第10页/共344页视频会议的优点

节省经费、节省时间争取时间、及时决策提高会议效率选择合适的与会代表，增加与会人数第11页/共344页我国视频会议系统的两种形式由电信运营商经营的以预约租用方式使用的公用视频会议系统，系统覆盖所有省会及主要地级城市。需要召开电视会议的单位应事先进行预约，电视会议在运营商的会场进行。对于偶尔召开电视会议的单位可考虑这一方案。组建专用系统，如海关、公安、铁路、银行、电力、卫星、石油和教育等部门都有自己的专用视频会议系统。第12页/共344页二、视频会议系统的分类1.会议室型视频会议系统会议室型视频会议系统一般安装在某个固定的专用会议室中，配置专用的硬件和软件、大屏幕显示器以及音响系统，通常使用专用的宽带通信信道，能为与会者提供接近广播级的视频通信质量，缺点是价格昂贵，这种系统主要用于政府机关、军队、通信、教育、金融等行业的大型会议。第13页/共344页2.移动型或分组型视频会议系统电子设备和摄像机都收藏在一个可移动的橱柜或小车内。与会议室型系统相比，移动型系统使视频会议能在可与电话网络连接的任何地方举行。二、视频会议系统的分类第14页/共344页3.桌面视频会议系统典型的桌面型视频会议系统由一部小型摄像机，一个微型话筒和一张编解码卡组成。摄像机是主要的视频输入设备，它与计算机内的影像摄录卡或编解码卡连接。桌面视频会议系统终端设备简单，易于安装操作，价格便宜，适用于个人家庭办公或小型企业内部使用。二、视频会议系统的分类第15页/共344页三、视频会议系统的组成视频会议系统主要分为三个组成部分：视频会议终端设备多点控制单元传输网络第16页/共344页视频会议系统结构视频输入输出设备视频编解码器音频输入输出设备音频编解码器时延用户/网络接口多路复用/信号分离设备

信息通信设备

系统控制会议电视终端设备B会议电视终端设备CMCU会议电视终端设备A传输信道H.320建议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传输网络第17页/共344页三、视频会议系统的组成1.传输网络传输网络是实现视频音频等多媒体数据在不同视频会议终端之间以及它们与MCU之间传输的平台。目前电视会议业务可以在多种通信网络中展开，例如：SDH数字通信网、ISDN、LAN、Internet、ATM、DDN、PSTN等等，其传输介质可以采用光缆、电缆、微波以及卫星等数字信道，或者其他类型的传输通道，在用户接入网范围内，可以使用HDSL、ADSL、HFC网络等设备进行传输。第18页/共344页三、视频会议系统的组成1.传输网络面向连接的传输网络（H.320视频会议系统）面向无连接的传输网络（H.323视频会议系统）第19页/共344页2.

终端设备

终端设备指用户在召开电视会议时所用的终端设施的总称.终端设备的功能视频音频信号的采集输入模数转换信号压缩编码多路复用与解复用形成各种控制信息，如同步控制、定义帧结构、呼叫规程、传送管理密钥、远端摄像机控制等。第20页/共344页2.

终端设备

1）视频、音频的输入、输出设备视频输入设备包括摄像机及录像机。视频输出设备主要包括监视器、投影机、电视墙，分画面视频处理器。音频输入/输出设备主要包括麦克风、扬声器、调音设备和回声抑制器。2）信息通信设备信息通信设备包括白板、书写电话、传真机等。第21页/共344页3．多点控制单元（MCU，MultipointControlUnit）MCU是一个数字处理单元，通常设置在网络节点（汇接局）处，可供多个地点的会议同时进行相互间的通信。MCU对各个会场的图像、语音、数据的信息流进行接受、切换和分配，并实现各种控制。

MCU以数字方式实现图像、语音、数据和信令等信号的混合、切换和控制，但不得影响音频、视频等信号的质量。第22页/共344页3．多点控制单元MCUDDNISDN会议MCUDDNISDNISDN…….MCU会议1会议2第23页/共344页3．多点控制单元级联主MCU会场A会场B从MCU从MCU二级二级会场C会场D会场E会场F第24页/共344页3．多点控制单元级联会议B主MCU从MCU会场1－3会场1－4会场2－3会场2－4会场1－1会场1－2会场2－1会场2－2会议A第25页/共344页四、多点视频会议电视系统的控制方式1．语音控制方式2．强制显像控制方式(演讲人控制)3．主席控制方式4．导演控制方式第26页/共344页五、视频会议相关标准1、终端标准H.320窄带可视电话系统和终端（N-ISDN）H.324低比特率多媒体通信终端（PSTN）H.323基于包交换的多媒体通信系统H.322提供保证业务质量的局域网多媒体通信系统和终端H.321B-ISDN环境下H.320终端设备的适配H.310宽带多媒体通信系统和终端（ATM/B-ISDN）H.300系列标准包括了其相应的视频、音频、通信协议、复用/同步等H.200系列标准，其数据通信协议采用T.120系列标准第27页/共344页五、视频会议相关标准2、视频编解码：H.261、H.263、H.263＋系列的低比特率通信视频编解码。3、语音编解码：G.711、G.722、G.728、G.723.1等语音编解码标准4、数据传输：T.120标准5、系统控制：H.221：视听业务中64k～1920k信道的帧结构H.243：3个或多个视听终端间使用，直到2Mbit/s的数字信道建立通信的过程H.230：视听系统的帧同步控制和指示信号H.242：使用直到2Mbit/s数字信道的视听终端之间建立通信的系统。第28页/共344页六、视频会议的关键技术多媒体信息处理技术宽带网络技术分布式处理技术芯片技术第29页/共344页七、建设视频会议系统的关键因素需求分析：包括业务要求、系统规模、安全要求、功能/性能要求、可靠性和预算控制。采用何种协议系统：H.320协议实现专用系统H.323协议实现开放式系统使用何种网络类型，是电路交换网还是分组交换网，网络运行费用是否可以承受。第30页/共344页七、建设视频会议系统的关键因素1、视频会议系统的制式H.320特点：利用电路交换网络组成系统，包括DDN、卫星电路、ISDN等时延小且确定的电路类型；通信带宽为384～2048kbit/s；属于专用系统，不同厂商的系统不能互通；功能性能完整，系统成熟H.323特点：利用分组交换网络组成系统，如IP网、帧中继、ATM等，时延不确定但有一定的带宽质量保证；通信带宽达2Mbit/s，不同厂商的系统可以互通。适用于广域网正式会议室，又适用于局域网在桌面系统使用的开放式系统。第31页/共344页七、建设视频会议系统的关键因素2、视频会议系统的网络支持H.320系统的网络DDN、卫星电路：时延小且确定；使用384kbit/s就可组成具有较好质量的视频会议系统；ISDN：通信速率128kbit/s；适用于点对点或小型会议。支持H.323系统的网络帧中继/ATM：通信基本带宽为视频会议终端设备速率加上20％左右的IP开销。第32页/共344页七、建设视频会议系统的关键因素3、费用设备费用会议室型：10～30万元桌面系统型：PC＋视频插卡系统运行费用：租用电路费用北京电信DDN：速率为384kb/s每月每条21750元，30条即为65.25万元，年租金783万元。帧中继：约为DDN的40％第33页/共344页视频会议系统配置第34页/共344页八、视频会议系统发展趋势ISDN视频会议仍大有作为由电信部门购买MCU，由企业自己购买终端，用户自己通过Web方式预定会议，自己设置会议密码和指定与会终端的ISDN号码，分会场依其用户权限自己组织会议。ATM视频会议难以发展技术复杂、设备昂贵、标准制定缓慢IP视频会议将成主流第35页/共344页九、NetMeetingNetMeeting是Microsoft开发的一种基于TCP/IP的桌面会议系统，它是一个完整的实时会议解决方案。

NetMeeting利用Internet/Intranet网络，提供网络电话、视频会议、多点应用程序共享、文件传输、网络聊天、远程桌面共享以及电子白板等功能。第36页/共344页1.NetMeeting的一般设置设置向导第37页/共344页设置个人信息第38页/共344页设置登录目录服务器第39页/共344页设置网络类型第40页/共344页设置快捷方式第41页/共344页音频调节向导第42页/共344页放音音量调节第43页/共344页麦克风音量调节第44页/共344页完成设置第45页/共344页登录状态图标显示第46页/共344页NetMeeting视频会议系统的建立NetMeeting可以在局域网内使用，也可以在因特网上使用，用户之间可通过相互“拨号”进行连接，“拨号”的方法就是呼叫对方的IP地址。对于局域网用户来说，一般都使用固定IP地址，可直接呼叫因特网用户则一般使用动态IP地址，呼叫的双方彼此不知道对方的IP地址，因此需要NetMeeting服务器把大家联系起来。第47页/共344页

2.NetMeeting服务器的安装与设置

NetMeeting服务器事实上是一个目录服务器；另外，要让因特网上的两台计算机知道彼此的IP地址，则还需要因特网定位服务。在Windows2000Server中，安装“活动目录服务”和“因特网定位服务器”后，该服务器就可以作为NetMeeting服务器。第48页/共344页安装活动目录服务器依次选择控制面板－－管理工具－－配置服务器第49页/共344页安装活动目录服务器第50页/共344页安装活动目录服务器第51页/共344页安装活动目录服务器第52页/共344页安装活动目录服务器第53页/共344页安装活动目录服务器第54页/共344页安装活动目录服务器第55页/共344页安装活动目录服务器第56页/共344页安装活动目录服务器第57页/共344页安装活动目录服务器第58页/共344页安装活动目录服务器第59页/共344页安装活动目录服务器第60页/共344页安装活动目录服务器第61页/共344页安装活动目录服务器第62页/共344页安装活动目录服务器第63页/共344页安装活动目录服务器第64页/共344页安装ILS(InternetLocatorServer，因特网定位服务器)(1)依次选择“控制面板→添加/删除程序→添加/删除Windows组件”。

(2)在“组件”列表中选中“网络服务”复选框，然后单击“详细信息”。

(3)在“网络服务的子组件”列表中选中“SiteServerILS服务”复选框，单击“确定”按钮，按提示逐步操作，即可完成NetMeeting服务器的安装。第65页/共344页安装ILS第66页/共344页安装ILS第67页/共344页检查NetMeeting服务器第68页/共344页检查NetMeeting服务器单击“确定”，Netmeeting将登录服务器，在其中的“呼叫”菜单栏中选择“目录”，打开如下对话框，并显示已登录到NetMeeting服务器中。第69页/共344页3.查找并呼叫对方第70页/共344页第71页/共344页4.召开网上视频会议第72页/共344页第73页/共344页第74页/共344页5.使用聊天功能第75页/共344页6.使用白板功能第76页/共344页7.共享程序第77页/共344页第78页/共344页8.传输文件第79页/共344页第80页/共344页第81页/共344页第二节远程教学系统

概述实时远程教学系统非实时远程教学系统多媒体网络教室远程教育系统软件技术平台第82页/共344页一、概述学历教育+终身教育远程教育以其打破时间和空间限制，能够最大限度地共享有限的教育资源的优点，与在校教育一起成为最主要的教育形式。第83页/共344页一、概述－远程教育的发展发展阶段兴起时间技术基础教育形态第一代19世纪中叶适合自学的函授印刷材料函授教育第二代20世纪初期广播、电视、录音、录像等视听手段。广播电视大学第三代20世纪末期现代信息技术，特别是因特网和多媒体技术。网络学院、虚拟大学第84页/共344页一、概述远程教育系统是指处于不同地理位置的教师和学生利用现代传播媒体从事交互式教学活动的一种新型教学模式，它以互联网、电信网、电视网等网络的综合利用为特征，以构成一个数字化、多媒体化、交互性、实时性和教学方式灵活化的全新远程教育环境为目的。第85页/共344页一、概述－我国现代远程教育工程提高中国教育科研网（CERNET）国家主干网速率，建设中高速地区网。主干网Internet地区网地区网地区网地区网….….校园网校园网校园网校园网校园网CERNETCERNETR的三级层次结构第86页/共344页CERNET八大区网络中心地区网名称范围地区网中心所在地华北地区网北京，天津、河北、山西、内蒙北京：清华大学西北地区网陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆西安：西安交大西南地区网四川、贵州、云南、西藏成都：电子科大华南地区网广东、广西、海南广州：华南理工大学华中地区网湖南、湖北、河南武汉：华中理工大学华东（北）地区网江苏、安徽、山东南京：东南大学华东（南）地区网上海、浙江、江西、福建上海：上海交大东北地区网辽宁、吉林、黑龙江沈阳：东北大学第87页/共344页一、概述－我国现代远程教育工程实现卫星宽带多媒体传输与互联网对接。中央电大通过100兆的上传带宽实现了与中国教育卫星宽带多媒体传输平台的对接，开通了卫星IP专用播出通道；建成了以中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国公众网（ChinaNet）与中国教育卫星宽带多媒体传输网（CEBSat）高速连接构成的“天、地”合一的现代远程教育传输平台；建设了中央电大对44个省级电大、省级电大对所属分校的多点双向视频教学系统。构建了中央、省和分校三级互动教学平台。中央电大更新一次信息，三级平台同时完成；地方电大反馈信息打包直接发送到中央电大数据中心，改变了广播电视单向传输的单一模式第88页/共344页第89页/共344页一、概述－我国现代远程教育工程建设现代远程教育信息资源，改变目前低水平的课件开发制作模式，利用各类学校教育资源的优势，开发高质量的、符合素质教育要求的现代网络教育课件。第90页/共344页一、概述－远程教育系统分类实时教学系统利用实时远程教学系统将教师授课的图像、声音等实时地传送到各地教学点，如通过电视直播授课或通过视频会议系统参与授课。突出教学的临场感和交互性，教学效果较好，但易受时间限制非实时辅助教学系统将授课过程录制成录像带由学生自主选择，或将授课过程录制成流媒体放在网络上。学习主动权在学生。第91页/共344页一、概述－远程教学系统组成现代远程教学系统由通信网络、实时远程教学系统、非实时远程教学系统组成。1、通信网络广播电视卫星通信网：主要用于单向信号的广播。基于专线的电信业务网：主要用于带宽要求高的实时交互式的远程教学。基于IP的计算机通信网：可利用的最大的网络资源，一般存放大型课件库。第92页/共344页一、概述－远程教学系统组成2、实时远程教学系统非交互式：一般采用卫星组网方式交互式：在视频会议系统基础上增加适用于教学的专用设备，如图文摄像机、电子白板等。一般采用DDN/FR/ATM专线方式组网。3、非实时远程教学系统包括教学教务管理系统、BBS系统、WWW系统、E_mail系统、广播点播系统、课件库系统等。第93页/共344页二、实时远程教学系统－基于卫星通信网方案卫星网络优势覆盖面广传输信息量大初期投入低，投资回收快卫星通信网主要由通信广播卫星、地球站、测量控制跟踪系统组成。采用卫星网络建设非交互式实时远程教学系统时，网络中采用H.331视频会议标准。采用卫星网络建设交互式实时远程教学系统时，网络中采用H.320视频会议标准。第94页/共344页二、实时远程教学系统－基于卫星通信网方案主教室教室教室H.331广播型实时远程教学系统教室A教室B从教室BH.320MCUH.320交互式实时远程教学系统第95页/共344页二、实时远程教学系统－基于专线的方案专线传输特点：传输质量高、性能稳定但专线只能实现点对点的通信，当分教室较多时，系统复杂，成本高。采用H.320视频会议标准基于ISDN的方案基于DDN的方案基于帧中继或ATM网的方案第96页/共344页二、实时远程教学系统－基于专线的方案基于ISDN的方案ISDN教室A教室B教室CMCUH.3203BRI=384Kbps3BRI3BRIPRI/BRI采用ISDN构建远程教学系统使用费用低廉，组网方式灵活，扩充方便。第97页/共344页二、实时远程教学系统－基于专线的方案基于DDN的方案DDN教室A教室B教室C费用高MCUModemModemModemH.320第98页/共344页二、实时远程教学系统－基于专线的方案基于帧中继或ATM网的方案带宽宽、时延小费用低于DDN，高于ISDN采用H.320标准扩充没有ISDN灵活第99页/共344页二、实时远程教学系统－基于IP网的方案采用H.323标准IP网络教室CMCUH.323教室A教室B教室D第100页/共344页二、实时远程教学系统－综合解决方案WAN(ISDN/DDN/ATM)H.320LANH.320/H.323网关教室C教室B教室AMCUH.323教室D教室EMCU教室F第101页/共344页

基于ATM网络的大型远程教育系统的网络结构第102页/共344页三、非实时远程教学系统非实时辅助教学系统为学生的课后复习、查询参考、自修及师生之间的课后交流提供了条件。非实时辅助教学系统包括教学教务管理系统、WWW系统、FTP系统、E_mail系统、BBS系统、广播及点播系统、课件库系统。第103页/共344页三、非实时远程教学系统点播服务器WWW服务器E_mail服务器多媒体课件库系统教学教务管理系统WANDDN路由器点播服务器路由器课件制作系统远程教学系统访问服务器学生学生学生学生学生学生第104页/共344页四、多媒体网络教室多媒体网络教室的组成计算机网络设备（网卡、网线、集线器、交换机）操作系统多媒体网络教室（软件、配件）应用软件第105页/共344页四、多媒体网络教室多媒体网络教室的基本功能语音教学转播教学屏幕监视遥控辅导师生对讲分组讨论电子论坛消息发送电子举手电子抢答远程命令本地命令网络影院远程管理远程复位、关机安全恢复远程教室第106页/共344页五、远程教育系统软件技术平台1．教学软件平台由一系列可支持多种教学模式的管理软件、教学软件和工具软件组成。第107页/共344页五、远程教育系统软件技术平台2．支撑软件平台1）Internet应用技术

2）虚拟现实技术

3）超媒体技术

4）信息检索技术第108页/共344页远程教学整体解决方案第109页/共344页远程教学整体解决方案教学中心可以根据需要将1～3路视频，1~3路音频，1路计算机屏幕信息通过各种网络组播发送给远程教学点，远程教学点可以实时收看。根据远程教学点的实际情况，可以通过Internet/PSTN/ISDN/DDN/ADSL等传输方法将远程教学点的1路音频和1路视频信息回传到北京的中心，传输带宽从56Kbps到1Mbps之间多级可调。中心的主讲老师可以收看远程教学点的音视频信息，并且老师还可以根据需要将回传的信号再通过卫星分发给其它的远程教学点观看。在教学中心和各远程教学点设置服务器，将现场教学的所有信息自动存储在服务器上并生成课件，各个教学点的学生可以选择课程进行点播学习和复习。在直播和点播时，视频、音频和屏幕完全同步；特别是在点播时，视频、音频和屏幕可以同步进行快进、快退、快放、慢放、直接定位检索操作。支持大量用户实时观看直播或点播节目，用户可以自由的在所有节目中切换。第110页/共344页第三节视频点播

概述

VOD的组成及工作原理

VOD的分类及其服务方式视频服务器机顶盒基于宽带IP城域网的VOD系统基于有线电视网的VOD系统

VOD系统的应用领域第111页/共344页一、概述VOD（VideoOnDemand）即视频点播技术，也称交互式电视点播系统，即按需要的视频流播放。用户不必遵守传统的时间表，而是根据自己的意愿随时点播希望收看的节目，从根本上改变了过去被动式收看电视的不足。视频点播是20世纪90年代末在国外发展起来的，是一项随着娱乐业的发展而兴起的技术。第112页/共344页二、VOD的分类及其服务方式VOD的分类（按VOD业务实现方式）NVOD（NearVideoOnDemand）称为准点播系统：多个视频流依次间隔一定的时间启动发送同样的内容。TVOD（TrueVideoOnDemand）称为真实点播系统：用户不能控制视频流，每个视频流只为一个用户服务。

IVOD（InteractiveVideoOnDemand）称为交互式点播系统。第113页/共344页三、VOD的分类及其服务方式VOD的分类（按VOD业务承载网络）基于广域网络的VOD系统宽带网络用户的接入一般采用FTTB+LAN或ADSL技术。可以通过专线方式为酒店或小区等集团用户提供服务。基于局域网的VOD系统基于HFC网的VOD系统第114页/共344页2.VOD服务方式(1)单点播放方式。在这种方式下，用户单独占有一个节目通道，并对节目具有完全的控制。具有快速响应、交互性好的特点，具有好的服务质量，但收费较高。

(2)多点播放方式。在这种方式下，几个用户共同拥有一个节目通道，但节目只能线性播放，即从头播到尾，用户不能进行控制，这种方式相当于预约播放方式。这种服务方式具有预约节目的特点，属简单的交互电视，提供中等的服务质量，有较多的用户，收费中等。第115页/共344页2.VOD服务方式(3)广播方式。在这种方式下，节目通道相当于一个有线电视频道，由VOD系统所有者安排节目及时间，所有装有机顶盒设备的用户都可接收节目，在节目播放期间不能进行控制。不具有交互性，提供较差的服务质量，但有最多的用户，收费较低。第116页/共344页三、VOD的组成VOD系统由三大部分组成，它们是服务端系统、网络系统、客户端系统。服务端系统负责用户请求的响应、系统的控制、数据的维护工作，主要由以下部分组成：视频点播服务器：对用户请求的处理和响应、媒体的调度和形成媒体流系统管理服务器：用户管理、媒体管理、资源管理计费系统：计费管理、报表统计、计费策略管理。媒体制作系统：将媒体源转换成适合VOD系统的数字流媒体节目。媒体库：存储媒体节目。第117页/共344页服务端系统应满足的要求：系统稳定性能高支持并发用户数据量大严格的用户认证和节目级别管理系统易扩展系统功能完整支持多种媒体格式完善的系统监控功能第118页/共344页网络系统网络系统包括具有交换功能的主干网络和宽带接入网络两部分。主干网采用SDH、ATM、IP等传输交换技术和光纤作为传输介质.接入网主要有FTTx、HFC、双绞线等。电视机机顶盒业务接入点接入网络视频服务器主干网络第119页/共344页客户端系统主要提供向用户提供基本的终端控制功能、信号接收传输及路由选择功能、解压缩媒体数据流等工作。在计算机网络中：

计算机＋网卡在HFC网络中：

电视机＋机顶盒；

多媒体计算机＋CableModem第120页/共344页四、视频服务器视频服务器就是在网络上为点播用户提供存储和播放视频节目功能的设备。提供以下功能：（1）请求处理：接收用户的访问请求。（2）许可控制：检查用户的权限，考虑新请求的加入是否影响已有服务的性能。（3）数据检索：从服务器的存储系统中检索数据的存放位置。（4）可靠的流传输：向用户提供一个实时的数据流。（5）支持类似VCR的操作功能等。第121页/共344页视频服务器的关键技术1）存储容量视频服务器承载视频节目的数量受服务器存储容量的限制。由于硬盘的存储容量有限，即使采用多硬盘和RAID磁盘阵列技术，仍存在管理、成本等方面的问题，因此，扩展视频服务器的存储系统，建立层次结构的存储模型是扩展视频服务器存储容量的主要技术。第122页/共344页视频服务器的关键技术2）存储I/O带宽在一个限定的时间内，磁头要移动到每个数据块的位置读取数据，这里的时间消耗取决于磁头的移动速度，磁盘的旋转速度和数据块的大小。减少这个时间消耗的关键在于如何减少磁头的移动。在将节目数据放置到硬盘上的时候就按照某种算法排列，以减少磁头的移动。分块技术第123页/共344页视频服务器的关键技术3）网络I/O带宽合理的调度流是这个子系统的关键技术。基于有效利用资源的考虑，视频服务器常常利用网络组播或者广播技术为多个用户服务，也就是说，多处用户共享同一条视频流。第124页/共344页视频服务器的关键技术4）系统管理系统管理子系统的关键技术在于判断系统资源状况，许可和控制用户对视频服务器资源的使用。此外，系统的加密问题也属于该子系统。第125页/共344页视频服务器的关键技术5）用户交互控制交互式功能包括“暂停”、“恢复”、“快进”、“快退”等，是实现交互式点播电视的基础。在用户方实现：数据传输量大在服务器上实现：加重了服务器负担第126页/共344页视频服务器的服务策略服务器“推”模式和客户机“拉”模式示意图第127页/共344页五、机顶盒（SetTopBox）它是一种信号传输介质与电视机之间的中间电子设备。它可以数字电视信号转换成模拟电视机可以接收的信号，同时，也可以实现电视广播从模拟信号向数字信号的平稳过渡，用户还可以利用它共享因特网的信息资源。第128页/共344页机顶盒分类根据使用条件的不同，机顶盒可分为三类：卫星直播数字电视机顶盒交互式数字有线电视机顶盒上网机顶盒。第129页/共344页机顶盒功能

数字有线电视机顶盒除了实现模拟电视广播、FM广播等基本业务外还实现许多增值业务，主要业务包括：(1)电子节目指南（EPG）(2)VOD（视频点播）(3)因特网接入和IP电话(4)接收各种数字电视节目(5)高速数据广播(6)条件接收(7)软件在线升级第130页/共344页机顶盒结构

数字有线电视机顶盒逻辑结构框图第131页/共344页1.硬件系统数字有线电视机顶盒硬件结构框图第132页/共344页2.软件系统第三代数字有线电视机顶盒的软件结构第133页/共344页3.中间件它将应用软件与硬件平台分隔开来，使具体应用不依赖于具体的硬件平台，并定义一组完整的、符合数字电视广播相应标准的应用程序接口，使应用程序独立于操作系统和硬件平台。其最大的优势之一就是屏蔽多样的系统资源，保证良好的互操作性。第134页/共344页六、基于宽带IP城域网的VOD系统FTTx+LAN宽带IP城域网核心层大多采用吉比特路由器，汇聚层采用三层交换机。核心层和汇聚层之间通过光纤或SDH、ATM电路相连。传输带宽可达622Mbps或2.5Gbps接入层一般采用100M宽带楼宇交换机，通过光纤连接到汇聚层交换机，每个楼宇交换机可连接12、18或24个10Mbps用户。没有楼宇交换机的地方，采用ADSL技术第135页/共344页六、基于宽带IP城域网的VOD系统解决业务流量不均衡问题在网络汇聚层或接入层设置镜像服务节点。镜像服务节点由镜像点播服务器和镜像高速存储设备组成。采用分布式的存储和分发策略。即将视频节目的声像数据文件的文件格式、大小、速率、存取权限和在网络中的位置等描述信息组成元数据。主节点存储所有节目的元数据和完整的声像数据文件，镜像服务节点保存全部节目的元数据、部分高点播率节目的全部和部分节目的第一段数据。即预取缓存技术。第136页/共344页宽带IP城域网六、基于宽带IP城域网的VOD系统小区/楼宇用户小区/楼宇用户镜像视频服务器镜像磁盘阵列镜像视频服务器镜像磁盘阵列LANLANADSL用户视频服务器磁盘阵列计费管理系统管理节目制作主节点服务ADSL用户第137页/共344页七、基于有线电视网的VOD系统HFC（光纤同轴混合网）是目前有线电视接入网络的主要形式。目前，全国有300多个有线电视网络公司在双向HFC分配网上进行综合业务试点。我国目前VOD建设还处在发展初期，大多数应用仍以高档酒店、大型写字楼、高档生活小区等局域网应用为主。第138页/共344页七、基于有线电视网的VOD系统有线电视网经历了同轴网络、单向HFC网络、双向HFC网络三个阶段。同轴电缆阶段同轴电缆作为干线，以有线电视机房为中心形成星型干线网络，干线到居民区后采用树型同轴分配网络。网络带宽为450MHz、550MHz第139页/共344页七、基于有线电视网的VOD系统单向HFC网络阶段以光纤作为干线网络将信号传送至居民区，然后采用同轴电缆分配网络到用户。带宽为750MHz以上。双向HFC网络阶段光纤干线部分采用两芯，同轴电缆分配网络采用分配器替代分支器，将同轴电缆分配网络由树型改造成总线型。进入楼道内分配网络为集中分配方式。省内传输网络、市内环形骨干网、双向HFC接入网三级网络结构。第140页/共344页七、基于有线电视网的VOD系统HFC信道565550750MHz数字模拟数字上行数字通道下行模拟通道下行数字通道HFC信道第141页/共344页七、基于有线电视网的VOD系统基于有线电视网的VOD系统是在有线电视的头端系统中增加VOD前端系统，并利用HFC接入网络实现与VOD用户端系统的互联。三种基于有线电视网的VOD系统模拟单向传输系统中的VOD应用模式数字单向传输系统中的VOD应用模式全数字双向传输系统中的VOD应用模式第142页/共344页八、VOD系统的应用领域1．影视歌曲点播影视歌曲点播应用于卡拉OK歌厅、宾馆饭店、住宅小区、有线电视台等。

2．教育和培训教育和培训应用于校园网和多媒体教室、远程教学、企业内部培训、医院病理分析和远程医疗等。第143页/共344页八、VOD系统的应用领域3．多媒体信息发布多媒体信息发布应用于电子图书馆、政府企业等。4．交互式多媒体展示交互式多媒体展示应用于机场、火车站、影剧院、展览馆、博物馆、广告业、商场、百货公司等。第144页/共344页第五节VoIP

可视电话IP电话的概念IP电话的通话方式VoIP的基本传输过程IP电话的组成部分IP电话与PSTN电话的技术差别IP电话的业务流程第145页/共344页一、可视电话可视电话是利用电话线路实时传送人的语音和图像的一种通信方式。由电话机、摄像设备、电视接收显示设备及控制器组成。可视电话的发展1964年美国第一台黑白可视电话问世1992年AT&T推出基于普通电话交换网的彩色可视电话。1996年ITU-T制定了H.324标准（针对低速率信道的低比特率多媒体通信终端标准）第146页/共344页一、可视电话实现可视电话的几个关键问题使用现有的普通电话线传送活动的图像320×240，15帧/秒，未压缩27Mbps，压缩后33.6Kbps价格应合理2000元以上有统一的工业标准H.324标准第147页/共344页一、可视电话可视电话分类PSTN型单机类基于PC型ISDN型专网型第148页/共344页第149页/共344页一、可视电话视频子系统H.324支持H.261和H.263两种视频编码，在相同传输速率下，H.263能提供比H.261高20％～100％的视频品质音频子系统H.324最基本的音频模式是G.723.1语音编解码器。有5.3Kbps和6.3Kbps两种速率。控制子系统H.245协议规定了控制H.324终端正确操作的端端信令。第150页/共344页一、可视电话调制解调子系统H.324要求使用全双工V.34调制解调器，在呼叫启动时运用必需的V.8协议或可选的V.8bit协议分辨出调制解调器类型和操作模式，由V.25ter控制本地调制解调器功能。复用解复用子系统H.324使用H.223（低位率多媒体通信的复用协议）作为复用器标准。H.223由一个低级复用层和一组适配层组成，适用于每一种媒体类型。第151页/共344页一、可视电话畅视2000可视电话组成结构第152页/共344页一、可视电话畅视2000可视电话组成结构(1)电源开关(2)网口（PC）：内置HUB提供的与电脑相连的网口（标准网线）。(3)网口（LAN）：内置HUB提供的与宽带网相连的网口（标准网线）。(4)电源接口(5)视频输出(6)音频输出(7)视频输入(8)音频输入(9)电话口（TEL）第153页/共344页一、可视电话可使用畅视2000完成以下功能：和其他用户通话：包括拨打语音和可视电话，接听来电。使用电话簿：包括呼叫、增加、编辑、查找和删除电话簿中的用户，还提供了电话簿的传送功能使用通话记录查询状态：包括用户状态、网络状态和设备信息。召集会议：可在畅视2000上定义并召开多方会议，需服务器支持。第154页/共344页一、可视电话可使用畅视2000完成以下功能：会议控制：当畅视2000在多方会议中时，可进行会议控制，如申请主持、观看会场等。设置监控：畅视2000提供监控功能，即监控者在建立通话后输入正确的密码即可接收畅视2000的图像。设置NAT：畅视2000提供代理功能，使连接到PC口的电脑可以与畅视2000同时上网。第155页/共344页二、IP电话的概念IP电话(IPTelephony)、因特网电话(Internettelephony)和VoIP(VoiceoverIP)都是在IP网络即信息包交换网络（以IP协议为网络层协议）上进行的呼叫和通话，而不是在传统的公众交换电话网络上进行的呼叫和通话。VoIP指将模拟的语音信号数字化，进行分段压缩后按照一定的规律加上IP地址头，经IP网络路由或交换至目的地地址后，IP包再经相反过程还原成语音信息。第156页/共344页第157页/共344页研究历史20世纪70年代末和80年代初－－在信息包交换网络上传输声音1995年－－真正开发IP电话市场VocalTec公司率先使用PC软件在IP网络上的两台PC机之间实现通话。1996年－－科技人员在IP网络和PSTN网络之间的用户做了第一次通话尝试。1997年出现具有电话服务功能的网关1998年出现具有电话会议服务功能的会务器1999年是开始应用IP电话之年。千禧年开始IP电话用在移动IP网络上第158页/共344页三、IP电话的通话方式IP终端(计算机)之间的通话特点：双方需知道对方网络地址及约定相同时间上网。第159页/共344页三、IP电话的通话方式IP终端与普通电话(或可视电话)之间通过IP网络和PSTN网络的通话特点：计算机方能上网，电话机方能拨号上本地网的IP网关。第160页/共344页三、IP电话的通话方式普通电话(或可视电话)之间通过IP网络和PSTN网络的通话第161页/共344页四、VoIP的基本传输过程传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输宽带为64kbit/s。而所谓的VoIP是以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输。第162页/共344页四、VoIP的基本传输过程第163页/共344页四、VoIP的基本传输过程1、语音-数据转换语音信号是模拟波形，通过IP方式来传输语音，需要对模拟语音信号进行8位或6位的量化，然后送入到缓冲存储区中，缓冲器的大小可以根据延迟和编码的要求选择。许多低比特率的编码器是采取以帧为单位进行编码。典型帧长为10~30ms。考虑传输过程中的代价，语间包通常由60、120或240ms的语音数据组成。目前采用的语音编码标准主要有ITU-TG.711。第164页/共344页四、VoIP的基本传输过程2、原数据到IP转换对语音包以特定的帧长进行压缩编码。大部份的编码器都有特定的帧长，如15ms的帧，每个帧含120个语音样点。编码后，将压缩的帧合成一个压缩的语音包送入网络处理器。网络处理器为语音添加包头、时标和其它信息后通过网络传送到另一端点。IP网络不像电路交换网络，它不形成连接，它要求把数据放在可变长的数据报或分组中，然后给每个数据报附带寻址和控制信息，并通过网络发送，一站一站地转发到目的地。第165页/共344页四、VoIP的基本传输过程3、传送在这个通道中，全部网络被看成一个从输入端接收语音包，然后在一定时间（t）内将其传送到网络输出端。t可以在某全范围内变化，反映了网络传输中的抖动。网络中的中间节点检查每个IP数据附带的寻址信息，并使用这个信息把该数据报转发到目的地路径上的下一站。网络链路可以是支持IP数据流的任何拓扑结构或访问方法。第166页/共344页四、VoIP的基本传输过程4、IP包-数据的转换目的地VoIP设备接收这个IP数据并开始处理。网络级提供一个可变长度的缓冲器，用来调节网络产生的抖动。其次，解码器将经编码的语音包解压缩后产生新的语音包，这个模块也可以按帧进行操作，完全和解码器的长度相同。在数据报的处理过程中，去掉寻址和控制信息，保留原始的原数据，然后把这个原数据提供给解码器。第167页/共344页四、VoIP的基本传输过程5、数字语音转换为模拟语音播放驱动器将缓冲器中的语音样点取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率（例如8kHz）播出。第168页/共344页四、VoIP的基本传输过程简而言之，语音信号在IP网络上的传送要经过从模拟信号到数字信号的转换、数字语音封装成IP分组、IP分组通过网络的传送、IP分组的解包和数字语音还原到模拟信号等过程。第169页/共344页IP电话的组成PSTNIP电话网关TCP/IPIP电话网关PSTN关守计帐服务器管理服务器第170页/共344页终端VoIP的终端可以有多种类型，其中包括传统的语音电话、ISDN终端、PC，也可以是集语音、数据和图象于一体的多媒体业务终端。在未来，终端的发展趋势应当是标准和规格统一的，以减少数据转换带来的开销。

第171页/共344页IP网关(Gateway)网关负责提供IP网络和传统的PSTN接口，从而提供廉价的长途通信业务。网关可以支持多种电话线路，包括模拟电话线、数字中继线和PBX连接线路，并提供语音编码压缩、呼叫控制、信令转换、动态路由计算等功能。第172页/共344页IP网关结构第173页/共344页网守（Gatekeeper）（关守、网闸）网守是一个能够对局域网或广域网的H.323终端、网关或一些多点控制单元提供地址解析、访问控制、身份验证、安全检查、域管理、呼叫控制信令以及呼叫管理等的H.323实体，有时它也具有带宽控制和管理、路由控制和计费等功能。在一个由关守管理的域内，对所有的呼叫来说，关守不仅提供呼叫控制业务并且起到了中心控制点的作用，在许多场合下可称之为一个虚拟交换机。第174页/共344页网守及计费认证中心的分层结构第175页/共344页管理服务器管理服务器是为网络管理人员提供的管理工具，可以实现对VoIP网络体系中各种组件的管理工作。网管服务器提供良好的用户界面，使网管人员可以方便地控制所有的系统组件，包括网关、关守等。网管服务器的功能包括，设备的控制及配置，数据配给，拨号方案管理及负载均衡、远程监控等。

。第176页/共344页计帐服务器计帐服务器对用户的呼叫进行费用计算，并提供响应的单据和统计报表。计帐服务器还可以实现自动生成计帐清单、清单打印、数据导出、呼叫的重新计算、呼叫记录浏览、用户资料上装和根据计帐卡自动生成新用户等。第177页/共344页六、IP电话与PSTN电话的技术差别从原理上说，IP电话和PSTN电话之间在技术上的主要差别是它们的交换结构。因特网使用的是动态路由技术，而PSTN使用的是静态交换技术。PSTN电话是在线路交换网络上进行，对每对通话都分配一个固定的带宽，因此通话质量有保证。IP电话运用的是分组交换技术。IP电话占用的带宽远远低于传统电话IP电话通话费用低于传统电话IP电话的语音质量不如传统电话第178页/共344页第179页/共344页第180页/共344页第六节虚拟现实

概述虚拟现实系统的主要技术构成虚拟现实的应用领域

虚拟现实面临的障碍第181页/共344页前言

人类有许多梦想，一些梦想已经变为现实，而有一些梦想也许永远都不可能实现。然而，有一种技术却能使一切梦想全部在感知中实现，这就是虚拟现实技术（VirtualReality，简称VR）。

虚拟现实是在计算机图形学、计算机仿真技术、人机接口技术、多媒体技术以及传感技术的基础上发展起来的交叉学科，由于它生成的视觉环境是立体的、音效是立体的，人机交互是和谐友好的，因此虚拟现实技术将一改人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，即计算机创造的环境将人们陶醉在流连忘返的工作环境之中。

虚拟现实（VR）技术是20世纪90年代以来兴起的一种新型信息技术，它集多媒体、网络技术、传感技术等多种先进技术为一体，是当今前景最好的计算机技术之一。

第182页/共344页几种虚拟现实虚拟环境虚拟房间虚拟汽车虚拟人第183页/共344页虚拟现实的发展简史1962年：MortonHeilig申请专利－

“全传感仿真器”

SensoramaSimulator

功能：模拟骑车穿越纽约市曼哈顿街

特点：三维视频，运动，颜色，立体声音，香气，风，震动第184页/共344页第185页/共344页第186页/共344页1962年：MortonHeilig申请专利－

“仿真面罩”

功能：仿真三维滑动，集中控制，产生光学图像，立体声和气味

1965年：美国科学家IvanSutherland发表论文

“TheUltimateDisplay”

描述：一种全新富有挑战性的图形显示技术：不使用计算机屏幕，人直接沉浸其中，景随人动，可以交互，身临其境。

作用：里程碑的理论；计算机图形学之父；虚拟现实之父

第187页/共344页1968年：IvanSutherland

研制了头盔式显示器（HMD），CRT式的。发表论文

“AHead－Mounted3DDisplay”，给出了HMD的设计要求、构造原理和设计原型。

作用：三维立体现实技术的奠基性成果1970年：IvanSutherland

研制成功一个功能齐全的HMD系统，加入力反馈和触觉反馈装置。第188页/共344页第189页/共344页1984NASAAmes虚拟行星探测实验室的McGreevy和Humphries博士

开发了用于火星探测的虚拟世界视觉系统，能构造火星表面的三维虚拟世界。1993年两个值得注意的事件：借助虚拟系统的训练，美宇航员成功地完成了在航天飞机中的一些工作。使用虚拟现实技术，波音公司设计出了由300万个零件组成的波音777飞机。1996年英国伦敦举办了世界第一个虚拟现实技术博览会：完全虚拟，基于Internet，三维，互动第190页/共344页1996年英国开通世界第一个虚拟现实环球网

虚拟观光、虚拟参观、虚拟听讲、虚拟城市环境进入21世纪虚拟现实技术和应用得以迅速发展，因素：计算机硬件技术的飞速发展：计算速度，存储空间，图形硬件计算机软件技术的飞速发展：软件系统，数据库技术，多媒体技术，网络技术。实用输入输出设备的出现：第191页/共344页虚拟现实的定义一种人与通过计算机生成的虚拟环境可自然交互的人机界面。相关术语：人工现实（ArtificialReality）、虚拟环境（VirtualEnvironment）、赛伯空间(Cyberspace)等第192页/共344页虚拟现实的基本特征(1)沉浸性:Immersion

又称临场感，让用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度，沉浸被通俗地解释为“身临其境”。(2)交互性:Interactive

交互性指用户对模拟环境内物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度（包括实时性）。

(3)构想性:Imagination

虚拟现实技术中人与虚拟环境的交互作用，在本质上意味着它不是预成性的而是生成性的，不是因循的而是创造的，虚拟技术三角形第193页/共344页虚拟现实系统的分类分类的依据：沉浸感程度的高低，交互方式与程度四类：沉浸式虚拟现实系统桌面式虚拟现实系统增强式虚拟现实系统分布式虚拟现实系统第194页/共344页第一类：沉浸式虚拟现实系统一种高级的，较理想的，沉浸感很强的系统特点：高度的实时性高度的沉浸感良好的系统集成度和整合性能良好的开放性支持多种输入与输出设备并行工作第195页/共344页常见的沉浸式虚拟现实系统：基于头盔式显示器的系统投影式虚拟现实系统远程存在系统（遥在系统）第196页/共344页1、基于头盔式显示器的系统第197页/共344页第198页/共344页2、投影式虚拟现实系统第199页/共344页第200页/共344页3、远程存在系统（遥在系统）第201页/共344页第202页/共344页第二类：桌面式虚拟现实系统一种经济的系统硬件组成：PC、图形工作站，通过屏幕交互工具：键盘，鼠标，三维鼠标，数据手套，空间位置跟踪器第203页/共344页第204页/共344页特点：沉浸感较差，易受干扰设备要求低成本低，易于实现，易于普及第205页/共344页桌面虚拟现实系统常见的有：基于静态图像的虚拟现实技术、VRML、桌面CAD系统特性：生动的计算机图形图像场景、自然的人机交互、通用的图形软件平台第206页/共344页桌面虚拟现实系统渲染引擎技术：

1.VRML：

VRML(VirtualRealityModelingLanguage)即虚拟现实建模语言,是一项和多媒体通讯、因特网、虚拟现实等领域密切相关的新技术,用来描述一个目标对象是如何呈现在Web上的和HTML一样,VRML也是可由浏览器解释的描述语言,只不过VRML不是描述成一个Page的格式,而是描述成3D环境和目标的布局它的主要特征有三维性、交互性、动态性、实时性等。第207页/共344页桌面虚拟现实系统2、QTVRQTVR是QuickTimeVirtualReality的简称,它是美国苹果公司开发的新一代虚拟现实技术。概括地讲是一种基于静态图象处理的,在微机平台上能够实现的初级虚拟现实技术。QTVR属于桌面虚拟现实的一种。虽然它是初级的虚拟现实技术,但是它有其自身的特色与优势.它的出现使得往专业实验室中的成本昂贵的虚拟现实技术的应用普及有了广阔的前景。第208页/共344页第三类：增强式虚拟现实系统一种将真实世界和虚拟世界组合在一起的系统。将虚拟世界和真实世界叠加和组合，亦真亦幻。既可以减少计算量，又可以对实际物体进行操作。特点：真实世界和虚拟世界融为一体具有人机实时交互功能真实世界和虚拟世界在三维空间中融合第209页/共344页常见的增强式虚拟现实系统：基于台式图形显示器的系统基于单眼显示器的系统基于光学透视式头盔显示器的系统基于视频透视式头盔显示系统第210页/共344页第211页/共344页第212页/共344页第213页/共344页第214页/共344页虚拟演播室第215页/共344页第四类：分布式虚拟现实系统DistributedVR（DVR）网络技术发展与虚拟现实技术的产物现实基础：平台技术的发展：硬件、软件网络技术的发展：TCP/IP网络技术、计算机硬件水平、基础网络平台（路由交换设备、线路、发展的协议）、地域的普及等。第216页/共344页特点：共享虚拟工作空间伪实体的行为真实感实时交换、共享时钟多用户以多种方式通信资源共享，允许用户操纵虚拟世界中的对象第217页/共344页洽谈讨论设计第218页/共344页虚拟现实系统的主要技术构成实时三维图形生成技术、多传感交互技术、高分辨率显示技术.(1)动态环境建模动态环境建模技术的目的就是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要建立相应的虚拟环境模型。(2)实时三维图形生成技术三维图形的生成技术已经较为成熟，为了达到实时的目的，至少要保证图形的刷新频率不低于15帧/秒，最好高于30帧/秒。提高刷新频率是该技术的主要内容。(3)立体显示和传感器技术虚拟现实的交互能力依赖于立体显示和传感器技术的发展，设备过重、分辨率低、延迟大、有线、跟踪精度低、视场不够宽、眼睛容易疲劳等，因此有必要开发新的三维显示技术。(4)应用系统开发工具虚拟现实应用的关键是寻找合适的场合和对象，即如何发挥想像力和创造性。选择适当的应用对象可以大幅度提高生产效率，减轻劳动强度，提高产品质量。(5)系统集成技术由于VR系统中包括大量的感知信息和模型，因此系统集成技术起着至关重要的作用。集成技术包括信息的同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别与合成技术等等。第219页/共344页硬件构成（1）虚拟现实生成设备：是一台或多台高性能计算机，是带有图形加速器和多条图形输出流水线的高性能图形计算机。（2）感知设备：感知设备是指将虚拟世界各类感知模型转变为人能接受的多通道刺激信号的设备。然而，相对成熟的感知信息和生产和检测技术仅有视觉、听觉和力觉三种通道。

（3）跟踪设备：跟踪设备用于跟踪并检测位置和方位，实现虚拟现实系统中人机交互操作。（4）基于自然方式的人机交互设备：应用手势、体势、眼神以及自然语言的人机交互设备，常见的有数据手套、数据衣服、眼球跟踪器及语音综合识别装置。第220页/共344页虚拟现实系统硬件配置示意图：

第221页/共344页几种常用的虚拟现实设备：

1.输入设备：3D位置跟踪器、传感手套、数据衣、三维鼠标、跟踪球、三维探针及三维操作杆等。数据手套三维鼠标第222页/共344页几种常用的虚拟现实设备：2.输出设备：立体显示设备、3D声音生成器、触觉和力反馈的装置快速响应工作台头盔显示器桌面立体显示器第223页/共344页3D眼镜

第224页/共344页3D眼镜肉眼所看到的景像是一种具有层次、深度的立体影像。一般我们所谓3D游戏，实际上并非真正的3D；显示卡虽以x、y、z轴来处理资料，然而输出至屏幕时仍须再次转换成2D，因为屏幕先天即是2D，所以我们称呼这种3D为「平面3D」。让我们先做个简单的实验，首先伸出您的一根手指头，并凝视这根手指，然后闭上右眼、张开左眼；再来张开右眼、闭上左眼，仔细观察左、右眼所见是否有些不同？这个不同即为「视差(parallax)」。立体3D的技术即是要将这个「视差」持续在屏幕上表现出来。因此为使观赏者得以观看真正立体，每个眼睛所看到景物必须与另一眼稍有不同。事实上，在真实生活里左、右眼所看到的景物即有些不同，而这理论即被应用在立体3D科技之中。第225页/共344页3D眼镜液晶立体眼镜技术可以让