数字基带信号（主要涉及基带编码、传输系统）

一,数字基带信号

1.数字基带信号

所谓数字基带信号，就是消息代码的电波形。数字基带信号的类型很多，本节以由矩形脉冲构成的基带信号为例，主要研究这些基带信号的时域波形、频谱波形以及功率谱密度波形。

【remark: 信息是非实体，信源的信息必须外化后才能被信宿识别。数学是人类分析和表达的工具，在电子领域信息首先就被数学工具外化为各种进制的数字符号，其中二进制是最常用的一种。然后二进制数在进一步被外化成不同幅值、相位和频率的电信号，这种信号以能让信宿容易识别为优】

单极性不归零信号：

设消息代码由二进制符号0、1组成，则单极性不归零信号的时域波形如图5-2-1所示，其中基带信号的0电位对应于二进制符号0;正电位对应于二进制符号1。单极性不归零信号在一个码元时间内，不是有电压(或电流),就是无电压(或电流),电脉冲之间没有间隔，不易区分识别，归零码可以改善这种情况。单极性不归零信号的频域波形和功率谱密度波形分别如图所示。

【Remark：这种码型对于信源端信息的表示比较简单，但是如果存在长连续的“1”或“0”时，对信宿正确解码信息带来很大麻烦，很难区分相同的符号，对源和信宿同步要求很高。另外一个缺点就是直流分量，且直流分量跟码型相关，因此不便于电路传输】

(1) 时域波形

单极性不归零信号的时域波形

(2) 频谱波形

单极性不归零信号的频谱图

(3) 功率谱密度波形

单极性不归零信号的功率谱密度

单极性归零信号　：

设消息代码由二进制符号0、1组成，则单极性归零信号的时域波形如图5-2-4所示，发"1"码时对应于正电位，但持续时间短于一个码元的时间宽度，即发出一个窄脉冲，当发"0"码时，仍然完全不发送电流，所以称这种信号为单极性归零信号。单极性归零信号的频域波形和功率谱密度波形分别如图5-2-5、图5-2-6所示。

【remark:这种码型同样存在长连"0"导致的接收端判决困难的问题，并且存在直流不平的问题】

(1) 时域波形

单极性归零信号的时域波形

(2) 频谱波形

单极性归零信号的频谱图

(3) 功率谱密度波形

　

单极性归零信号的功率谱密度

双极性不归零信号：

设消息代码由二进制符号0、1组成，则双极性不归零信号的时域波形如图5-2-7所示，其中基带信号的负电位对应于二进制符号0;正电位对应于二进制符号1。双极性不归零信号的频域波形和功率谱密度波形分别如图所示。

【remark: 无自同步能力，直流分量相较于单极性有所改善，但仍然和码型相关】

(1) 时域波形

双极性不归零信号的时域波形

(2) 频谱波形

　　

双极性不归零信号的频谱图

(3) 功率谱密度波形

　　　　　　

                                                 双极性不归零信号的功率谱密度

双极性归零信号　：

双极性归零信号是双极性波形的归零形式，双极性归零信号的时域波形如图5-2-10所示，其中负的窄脉冲对应于二进制符号0;正的窄脉冲对应于二进制符号1，此时对应每一符号都有零电位的间隙产生，即相邻脉冲之间有零电位的间隔。双极性归零信号的频域波形和功率谱密度波形分别如图所示。

【remark：该码型会具有自同步能力，对时钟同步的要求低，但牺牲掉了部分的带宽】

(1) 时域波形

双极性归零信号的时域波形

(2) 频谱波形

双极性归零信号的频谱图

(3) 功率谱密度波形

                                                             双极性归零信号的功率谱密度 

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1.不归零翻转码NRZI 

可以看出这种码型也是"0"是有同步能力的，但"1"没有自同步能力的，因此USB编码采用了与RS232（NRZ编码）不同的同步方式，即引入了bit-stuffing 要求6个连续的“1”必须强制插入“0”，这样就极大的避免了同步误差导致的长连"1"采样错误。

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2.数字信号的基带传输

一个数字通信系统的模型可由图表示。

数字通信系统模型

从消息传输角度看，该系统包括了两个重要的变换:

(1) 消息与数字基带信号之间的变换；

(2) 数字基带信号与信道信号之间的变换。

【remark: 变换也可以理解为接口适配，就是说由一种形式到另一种形式的转变，必然涉及变换】

通常，前一个变换由发收终端设备来完成，它把无论是离散的还是连续的消息转换成数字的基带信号；而后一变换则由调制和解调器完成。然而，在数字通信中并非所有通信系统都要经过以上两个变换过程，在某些有线信道中，特别是传输距离不太远的情况下，可以不经过调制和解调过程而让数字基带信号直接进行传输，我们称之为数字信号的基带传输。与此相应，另外一些信道，比如在无线信道和光信道中，数字基带信号则必须经过调制，将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输，我们把这种传输称为数字信号的频带传输。

二,数字基带信号码型介绍

1.数字基带信号的码型

数字基带信号的码型设计原则

数字基带信号是数字信号的电脉冲表示，不同形式的数字基带信号具有不同的频谱结构，合理地设计数字基带信号以使数字信息变换为适合于信道传输特性的频谱结构，是基带传输首先要考虑的问题。通常又把数字信息的电脉冲表示过程称为码型变换，在有线信道中传输的数字基带信号又称为线路传输码型。

数字基带信号的频谱中含有丰富的低频分量乃至直流分量。当传输距离很近时，高频分量衰减也不大。但是数字设备之间长距离有线传输时，高频分量衰减随距离的增加而增大，同时信道中通常还存在隔直流电容或耦合变压器，因而传输频带的高频和低频部分均受限。

所以，在设计数字基带信号码型时应考虑以下原则:

(1) 线路传输码的频谱中无直流分量和只有很小的低频分量;

(2) 线路传输码的编译码过程应与信源的统计特性无关;

(3) 便于从基带信号中提取定时信息;

(4) 基带传输信号具有内在的检错能力;

(5) 尽可能提高传输码型的传输效率。

以上各项原则并不是任何基带传输码型均能完全满足，通常是根据实际要求满足其中的若干项。

AMI码：AMI码即传号交替反转码。
HDB3码：HDB3码即三阶高密度双极性码。
PST码：PST码即成对选择三进码。
Manchester码：Manchester码又称双相码。
CMI码:CMI码又称传号反转码。
Miller码又称延迟调制码

2.AMI码

(1)编码规则:

消息代码中的0 传输码中的0

消息代码中的1 传输码中的+1、-1交替

例如:

消息代码:1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

AMI码: +1 0 -1 0 +1 0 0 0 -1 0 +1 -1 +1

(2)AMI码的特点:

a 由AMI码确定的基带信号中正负脉冲交替，而0电位保持不变;所以由AMI码确定的基带信号无直流分量，且只有很小的低频分量;

b 不易提取定时信号，由于它可能出现长的连0串。

(3)解码规则

从收到的符号序列中将所有的-1变换成+1后，就可以得到原消息代码

3.基带脉冲传输与码间干扰

能够表示数字信息的基带波形可以有多种形式，其中较常见的基本波形是以其幅度有无或正负来表示数字信息的形式。本节在此基础上讨论基带脉冲传输的基本特点。

首先，我们来看一下基带信号传输系统的典型模型，如图所示。

基带传输系统方框图

为了便于分析，把数字基带信号的产生过程分成码型编码和波形形成两步，码型编码的输出信号为脉冲序列，波形形成网络将每个脉冲转换成一定波形的信号。

传输信道是广义的，它可以是传输介质，也可以是带调制解调器的调制信道。

接收滤波器的作用是:使噪声尽量地得到抑制，而使信号通过。

抽样判决器将收到的波形恢复成脉冲序列，最后经码型译码，得到发送端所要传输的原始信息码元。

4.部分响应系统

(1)虽然理想低通能达到无码间干扰且频带最节省，但要求系统的码元速率和取样定时十分准确，另外物理上难以实现。

(2)等效理想低通传输特性，例如升余弦滚降特性，这种特性的单位冲激响应的“尾巴”衰减较快，对定时要求不像理想低通那样严格，但所需的频带变宽了，频带利用率下降了。

因此，高的频带利用率和系统单位冲激响应的“尾巴”衰减快是相互矛盾的，能否寻求一种可实现的传输系统，它允许存在一定的，受控制的符号间干扰。而在接收端可以消除，这样的系统既能使频带利用率提高到理论上的最大值，又可降低对定时取样精度的要求，这类系统称为部分响应系统。

【remark: 典型的教学派搞的描述，了解一下就好了】

三,滤波器的结构

1.基带传输中的时域均衡

均衡的基本概念及分类

在基带传输中，除了噪声，符号间干扰是影响传输质量的主要因素。尽管在设计系统形成滤波器时是按照奈氏第一准则的要求，但是，在实际通信时，总的传输特性将会偏离理想特性，这就会引起符号间干扰，要克服这种偏离采用均衡。

均衡器又分为频域均衡器和时域均衡器。

频域均衡的思路是利用幅度均衡器和相位均衡器来补偿传输系统的幅频和相频特性的不理想性，以达到所要求的理想形成波形，从而消除符号间干扰，是以保持形成波形的不失真为出发点的；

时域均衡的思路是根据大多数高、中速数据传输设备的判决可靠性，都是建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，并不要求传输波形的所有细节都与奈氏准则所要求的理想波形一致，利用接收波形本身来进行补偿，消除取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。

时域均衡是对信号在时域上进行处理，较之频域均衡更为直接和直观。本节主要讨论时域均衡的基本原理。

2.横向滤波器的结构

横向滤波器，由无限多的按横向排列的延迟单元及抽头系数构成，抽头间隔等于码元周期，每个抽头的延时信号经加权后送入一个相加电路后输出。如图所示。每个抽头的加权系数是可调的。

3.多进制数字频率调制的原理

多进制数字频率调制是二进制数字频率健控方式的推广。本节只简单介绍一个多进制频率调制系统的调制和解调的原理。图中给出了MFSK调制器的方框图，调制是采用频率选择法实现，种频率由位输入信息确定

多进制频率调制系统的调制方框图

串并变换电路和逻辑电路将输入的二进制码转换成多进制码。当某组二进制码到来时，逻辑电路的输出仅打开相应的一个门电路，将和该门电路相应的载波发送出去;其他频率对应的门电路此时是关闭的。当一组组二进制码元输入时，通过相加器输出的就是一个多进制频率键控的波形。

多进制频率调制系统的解调方框图

多进制频率调制系统的解调方框图如图6-6-7所示，解调器M由个带通滤波器、M个包络检波器及一个抽样判决器和相关的逻辑电路组成。各带通滤波器的中心频率分别是M个载频的频率。当某一载频输入时，只有一个带通滤波器有信号及噪声通过，而其他带通滤波器只有噪声通过。抽样判决器通过比较在抽样时刻上各包络检波器的输出电压，选出最大值作为输出。

4.最小移频键控(MSK)方式

最小移频键控(MSK)是移频键控(FSK)的一种改进型。最小移频键控又称快速移频键控(FFSK)。这里“最小”指的是能以最小的调制指数(即0.5)获得正交信号;而“快速”指的是对于给定的频带，它能比PSK传送更高的比特速率。

四,通信原理相关知识

1.超宽带无线通信技术简介

摘要：本文首先介绍了超宽带（UWB）技术的定义及其频谱规划情况，分析了UWB的调制与多址技术，然后介绍了目前IEEE 802.15.3 SG3a建议使用的UWB路径损耗模型及多径信道模型，最后展望了UWB技术的应用前景及目前发展状况与需要进一步研究的问题。

引言

超宽带技术不同于其它无线通信技术，它具有隐蔽性好、抗多径和窄带干扰能力强、传输速率高、系统容量大、穿透能力强、低功耗、系统复杂度低等一系列优点，而且可以重复利用频谱，解决频谱拥挤不堪的问题。

超宽带的概念

UWB的定义

超宽带的定义经历了以下几个阶段：

1989年前，超宽带信号主要是通过发射极短脉冲获得，这种技术广泛用于雷达领域并使用脉冲无线电这个术语，属于无载波技术。

1989年美国国防部（DARPA）首次使用超宽带这个术语，并规定若一个信号在 20dB处的绝对带宽大于1.5GHz或分数带宽大于25％，则这个信号就是超宽带信号。

2002年FCC颁布了UWB的频谱规划，并规定只要一个信号在 10dB处的绝对带宽大于0.5GHz或分数带宽大于20％，则这个信号就是超宽带信号。这个定义使得超宽带信号不再局限于脉冲发射，分数带宽定义为：

其中，f_{H}、f_{L}分别为系统的高端和低端频点。一般超宽带脉冲无线电使用分数带宽定义，可知，一个信号是否是UWB信号取决于中心频率。若信号A与信号B带宽相同，但A的中心频率远高于B的中心频率，则A的分数带宽很小，A不属于UWB信号。

UWB的频谱规划

FCC关于UWB系统的频谱模板

根据FCC的规定，UWB 在无需授权机制下允许的通信频谱范围为3.1～10.6 GHz，并在这一频率范围内，带宽为1MHz的辐射体在三米距离处产生的场强不得超过500 V/m，相当于功率谱密度为75nw/MHz，即 41.3dBm/MHz。FCC 规定的UWB频谱范围和谱密度限制分为室内、室外两个标准。

其他国家的频谱模板

为了更有效的进行频谱管理，各国的频谱管理机构提出了一些新的频谱管理思路。新加坡于2003年2月底宣布启动“超宽带计划”，积极发展UWB技术，并且为了进行测试提出了一套新的模板。日本则正在讨论UWB走向实用应解决哪些课题，并于2004年3月24日发布了中期草案报告，并提出两个模板修正提议。这些模板基本上都是基于FCC标准提出的，在部分频段上与FCC标准完全一致。

UWB的调制与多址技术

无载波方案（脉冲无线电方案）

早期的UWB 系统是通过发送一串时间上不重叠的纳秒级脉冲来传输数据的，不像传统通信系统使用正弦波把信号调制到载频上，所以又称为基带无载波系统。

TH-UWB

TH-UWB是指由实现多址的PN码来决定脉冲的发射时刻，属于伪随机跳时多址方式。数据调制则可采用PAM或PPM。

TH-PAM

这种方式中，发送的数据采用PAM调制，脉冲的发送时刻受伪随机序列控制。C_{j}^{(k)}为第k个用户PN码的第j个码元，其取值范围为{0,N_{h} -1}，伪码周期为N_{p}。则第k个用户的信号波形为：

其中d_{j}是信息序列， T_{f}是脉冲重复周期，[ ]表示取整符号，上标k为用户索引，T_{c}表示跳时序列所控制的脉冲时延，数据符号周期T_{s}=N_{s}T_{f}。一个数据符号在持续时间上发射N_{s}个脉冲，当N_{s}＝1时，则一个符号只发射一个脉冲。

TH-PPM

跳时脉冲位置调制TH PPM的信号波形为：

TH-PPM仍然是用N_{S}个单周期脉冲传送一个二进制信息符号，脉冲的发送时刻由跳时序列与待传送的数据信息共同控制。

DS-UWB

这种方式中，发送的数据经伪随机序列扩频后再用BPSK调制，其信号波形为：

这种情况下码片持续时间T_{c}等于帧持续时间T_{f}，其中有关符号说明同TH-PAM模型。

在TH-UWB中信道资源是由时间与PN码组成，多址方式既可以是TDMA，也可以是CDMA；而DS-UWB的信道资源仅是PN码，其多址方式是CDMA。

基于载波的UWB

单载波DS-CDMA

在单载波DS-CDMA 方案中，经过DS-CDMA 扩频之后的信号再对载波进行调制，从而可以在合适的频带范围内传输。XtremeSpectrum 等公司提出的方案共有两个可用频段：3.1-5.15 GHz（低频段）和5.825-10.6 GHz（高频段）。UWB 信号通过对载波调制在这两个频段之一进行传输，或在这两个频段同时传输。为了避免对美国非特许的国家信息基础设施（UNII）频段和IEEE 802.11a 系统的产生干扰，这两个频段之间的部分没有利用。

传统的无载波UWB方案存在较多低频分量，无法满足FCC规定的发射功率的限制。而单载波DS-CDMA 方案通过频谱搬移解决了这一问题。

多频带正交频分复用(OFDM)方案

这种方案是将7.5 GHz频段划分成十几个500～600 MHz左右的子频带，在每个子频带上采用OFDM技术实现宽带无线通信。

DS-UWB与多频带UWB的比较

2004年5月SG3a工作组确定了两个提案：无载波DS-UWB与多频带UWB。

UWB的路径损耗模型与多径信道模型

路径损耗模型

目前所用的窄带路径损耗模型都不随频率变化而变化，超宽带信号由于所涉及的频谱范围极宽，所以路径损耗模型是频率的函数

假设发射机的发射的功率谱密度为P_{t}(f)，则接收到的功率谱密度为：

SG3a工作组对其子委员会在2002年11月提交的UWB的信道模型稍作改进后，于2003年7月颁布了UWB的室内信道模型，这个信道模型被假定在观察期间是静止的。

其中， X代表对数正态分布的信道增益的变化； K代表观察到的总群数；N(k)代表第k群中接收到的总多径数； _{nk}代表第k群中第n个多径分量的幅度： _{nk}=P_{nk} _{nk}，其中P_{nk}等概取值 1来表示由于反射引起的信号极性发生翻转； _{nk}表示对数正态分布的第 k群中第n个多径分量的幅度增益；T_{k}表示第k群的到达时间，即第k 群中第一个多径分量的到达时间； _{nk} 表示以T_{k}为时间基准，第 k群中第n个多径分量的到达时间，所以每群中第一个多径分量的到达时间 _{1k}为0。

这个模型在用于脉冲无线电时没有考虑到脉冲在经过信道传播后由于反射、散射其形状会发生变化。另外这个模型假设了衰落与时延无关，但是一些实验结果表明衰落深度随时延增大而增大。这是因为多径分量的到达时间间隔随时延增大而减小，因此时延越大，在一个可分辨的时间段上到达的多径数目就越大，根据中心极限定理此时信号经历的是瑞利衰落。所以对此信道模型还需继续改进。

UWB技术的应用前景非常诱人，如在高速无线个域网、无线以太接口链路、智能无线局域网、户外对等网络以及传感、定位和识别网络等众多领域有着广泛的应用，尤其是在数字家庭的应用。目前众多公司都选择无线家庭应用作为UWB技术的突破口。正因为有这些应用场景与许多优点，所以全球各大著名公司正在积极进行UWB无线设备的开发与推广。 2002年5月，全球召开了关于UWB技术的第一次会议；2002年下半年至今，ITU-R 召开了两次会议专门讨论UWB技术，特别是电磁兼容问题。中国也积极参与各种会议，2003年10月由无线电监测中心派人参加ITU-R-SG1会议，讨论和研究UWB电磁兼容等问题。2003年信息产业部下达“UWB系统电磁兼容分析”软科学研究项目，由国家无线电监测中心承担、北京邮电大学协助研究。2004年9月24日“首届中国超宽带无线技术论坛”在北京国宾饭店召开。

2004年4月，Intel 展示的UWB传输速率高达480Mbps。2003年，Motorola生产出实用的UWB收发设备，2004年8月获FCC批准，并已开始向全球客户提供样品，有望于2004年第三季度实现正式商用化。而原来是Motorola子公司的飞思卡尔将于2004 年第四季度开始提供速度220Mbps的第三代双芯片UWB样片。飞思卡尔还计划在2005年发布速度为500Mbps和1Gbps的UWB 芯片样品。2004年5月，飞思卡尔与全球主要消费电器生产商海尔集团，在北京全国科学技术展览会上成功展示了利用超宽带无线技术将手提摄录机与等离子平面电视机无线连接。这是市场上首度采用DS-UWB融入家庭影音设备的全功能模式。预计消费者最快将于2004年底能够购买到具备UWB能力的产品。

UWB是一种新兴无线通信技术，有许多问题亟待研究。除了可控窄脉冲产生技术、UWB波形、收发机、天线及传播特性与信道模型等物理层技术需研究外，完整的通信协议还需研究链路接入协议、空中接口的灵活性、资源管理和移动管理等问题。另外，UWB与其它无线技术的互相兼容问题也是一个很重要的课题。

2.一种基于SDH技术的雷达数据宽带传输技术

摘　要：雷达数据包括回波、工作状态监控、雷达控制和话音四类，如何对此进行高效传输是雷达组网过程中必须解决的问题。本文提出了基于SDH(同步数字系列）传输技术实现雷达数据宽带传输的方案，给出了实现雷达数据传输的SDH网络拓扑结构和虚级联的数据通道分配方案。

(1)引言

雷达的预警探测信息是战场综合信息系统中重要的信息源，如何将此信息进行高效而无损伤地传输，以减小对微弱信号探测概率的影响，是雷达组网过程中必须解决的问题。传统的雷达信息传输方式有综合情报传输和图像传输两种。前者传输的是经过处理的综合情报，数据量较小，传输速率要求不高，以有线或短波无线信道进行传输，通常用于雷达站向指挥所的雷达情报传输。后者将一个雷达系统分为目标获取和信息处理两部分，目标获取部分通常是无人或少人值守的站，利用图像传输设备将雷达视频图像传输至信息处理部分，对目标信息的处理和判读在信息处理部分完成，这种方式可提高雷达的战场生存能力，尤其是可极大地减少人员的伤亡。目标获取部分所获得的目标视频、雷达状态信息以及对雷达的前端的控制信息必须实时传输，但现阶段图像传输设备采用有损压缩的方式对雷达视频进行压缩处理，以标准E1格式传输，其不可避免的缺点是有损压缩对雷达视频信号的损伤较大，有可能由此造成漏点甚至目标的误判，尤其是对象隐形飞机和巡航导弹等小信号目标探测的影响更大，同时这种传输方式只能实现点对点的传输。为提高雷达信号尤其时雷达视频信号的传输质量，同时在一定区域内使雷达能组成网络，本文探讨了一种基于SDH宽带传输技术的雷达信号传输方案，可大大减小视频信号的传输损伤，可在一定区域内组成雷达探测网，为信息处理部分对信息的处理和目标的判读，提高对小信号目标的探测概率。

(2)SDH技术概述

SDH传送网是由一整套分等级的标准传送结构组成的，适用于各种经适配处理的净负荷在光纤、微波、卫星等物理媒质上进行传送。该标准于1986年成为美国数字体系的新标准SONET，国际电信联盟标准部(ITU-T) 1988年将SONET修订后重新命名为同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)，使之成为同时适用于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。

SDH技术具有全世界统一的网络节点接口，从而简化了信号的互通以及信号的传送、复用、交叉连接和交换过程，它有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM (Synchronous Transport Module)。其最基本的模块为 STM-1、STM-4和STM-16。SDH用来承载信息的是一种块状帧结构，块状帧由纵向9行和横向270×N列字节组成。整个帧结构由段开销区、净荷区和管理单元指针区三部分组成。其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配，以保证信息能够正常灵活地传送，管理单元指针用来指示净荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净荷。净荷区域用来存放用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。

SDH的帧传输时，按由左向右、由小到大的顺序排成串型码流依次进行。每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×106 =8 000帧。对STM-1而言，每帧能传输的比特数为8×(270×9×1)=19 940 bit，则STM-1的传输速率为19 440×8 000=155.52 Mbit/s，而STM-4为622.080 Mbit/s、STM-16为2 488.320 Mbit/s。STM－1的基本帧结构如图1所示。

各种业务信号进入SDH的帧结构都要经过3个步骤，即映射、定位和复用。映射就是将各种进来的速率不等的信号先经过码速调整，再装入相应的标准容器C中，同时加入通道开销POH形成虚容器VC。定位就是将帧相位发生偏差的(称帧偏移)的信息收进支路单元或管理单元，它通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现。复用就是将多个低阶通道层信号通过码速调整进入高阶通道或将多个高阶通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。我国使用的SDH帧复用映射结构如图2所示。

(3)雷达信号的分类

本文的出发点是将雷达分为雷达前端站和雷达处理控制站两大部分，据此将一定区域内的雷达进行组网。前端站是雷达的射频部分，完成对目标信息的获取，形成目标回波，通常是无人或少人站，控制站完成原始回波的分析、处理、上报。为达到上述目的，同时使雷达安全、稳定、可靠工作，前后端之间需要传递与交换的信号包括雷达获取的原始回波信号、雷达状态信号、对雷达状态的控制信号、雷达控制站与雷达前端站间的勤务信号。

a. 原始回波信号

原始回波即雷达获取的目标的原始视频回波信号，该信号反映了目标的全部特征。在对该信号进行传输时，通常要进行数字化处理，根据雷达型号的不同，其采样频率也不同。通过对常用警戒引导雷达的原始模拟视频信号进行统计分析，若进行8位数字采样，传输一路所需速率将达32 Mbps，若需对四个通道的信号进行传输，则传输速率需求将达128 Mbps。原始回波信号的传输方向为由雷达前端站和雷达处理控制站的上行方向。原始回波信号传至处理控制站后要进行杂波图处理，因此对原始回波信号的传输在传输时延、相位抖动等指标都有较高要求。

b. 雷达前端工作状态信号

本方案的基础是使雷达前端在无人或少人环境下工作，对前端的工作状态和工作参数以及阵地环境必须进行必要的监测。工作状态和参数信号包括方位信号、发射机故障、二次雷达故障、雷达通回馈、开关控制有效、雷达静默回馈、正常雷达平均通/断回馈、频率选择回馈、单频/分集回馈、频率控制回馈、脉组/脉间回馈、捷变频通/断回馈等，这类信号经数字化和复用后的速率为64 kbps，对传输的时延和相位抖动的要求不高，传输方向由前端站至处理控制站的上行方向。

对阵地监视的数字视频信号，其分辨率和视频信号的连续性要求不高，4 Mbps传输带宽即可满足要求。

c. 对雷达的控制信号

雷达控制站对前端站的控制由控制信号实施，包括工作状态控制与工作参数控制两类，总体上包括雷达通/断发射机射频通/断、发射机通/断、系统复位、天线通/断、正常雷达背景平均通/断、频率的选择信号、单频/分集、频率控制、脉组/脉间选择、捷变频通/断、最小受干扰频率选择通/断、干扰选通录取通/断、距离方位波门图选择、系统复位、极化选择、气象通道允许/禁止、正常雷达通道允许/禁止、地杂波滤波器通道允许/禁止、动杂波滤波器通道允许/禁止、二次雷达高压通/断、二次雷达电源通/断、摄像头选择、油机通/断、遥控系统复位等。通常这类信号为电平信号，复用后的传输速率64 kbps可满足要求，但对传输的时效性要求较高，传输方向为控制站至前端站的下行方向。

d. 勤务信号

勤务信号是前端站与处理控制站之间的话音联络信号。当采用PCM数字语音时，一路数字话的传输速率为64 kbps，若采用CVSD对语音进行数字化，一路数字话的传输速率为16 kbps。该信号是双向传输信号，除卫星传输的时延稍大以外，其他物理介质的传输都能满足要求。

(4)雷达信号的SDH传输

从上述分析可知，雷达前端站与后端处理站之间的数据传输需求接近150 Mbps，若加上信号复用时的系统开销，与STM-1的速率相当。这样可利用SDH传输原理对雷达信号进行传输，也可方便地组成区域雷达网。

a. 雷达信号传输网络拓扑

下面以4个雷达站进行区域组网为例说明应用SDH技术进行数据传输的网络拓扑结构,如图3所示。在应用SDH技术进行区域雷达组网时，雷达数据处理终端完成3个工作，一是对雷达原始目标信号回波视频、勤务话、雷达工作状态监控、监控图象、雷达前端控制信号进行数字化处理；二是完成对上述经数字化处理后的信号按属性和速率进行复用。这里的复用是将低速信号，主要是勤务话、工作状态监控信号复用到E1速率；三是实现雷达原始目标信号回波视频和监控图象进行无损压缩，以利于网络传输。复用为每个雷达站的SDH分插复用设备将图象、数据和话音进行复用后，送入SDH环网进行传输和交换，网络中实际的物理链路既可以是光纤，也可以是SDH微波信道。由于采用了SDH环网结构，理论上实际组网时网络中的雷达站数量是不受限制的。

b. 雷达信号传输的通道分配　　　　结合系统的整体思路和待传输雷达信号的特性， SDH技术可以满足前后端信号的传输要求。但由于SDH技术是面向电信业务的传输而开发的，待传雷达数据速率与SDH的标称接口速率不匹配，并不能简单用SDH技术来进行雷达信号的传输，必须将上述待传输的雷达信号按特性进行分类复用，然后应用SDH的级联技术，以STM－1进行传输。　　　　SDH级联技术包括相邻级联和虚级联。相邻级联是将同一STM-N数据帧中相邻的虚容器级联成C-4/3/12-Xc格式，作为一个整体结构进行传输；虚级联则是将分布于不同STM-N数据帧中的虚容器（可以同一路由或不同路由），按照级联的方法，形成一个虚拟的大结构VC-4/3/12-Xv格式进行传输。对SDH的STM－1可将63个2M数据进行复用后传输。针对雷达信息的传输要求，将雷达的状态信号、控制信号和两路勤务话音信号数字化后将其复用为一个2M速率数据，以一个2M端口进行传输，多余的带宽可留作系统功能扩展。阵地监视数字视频以两个2M端口进行级联传输，其余60个2M端口进行级联后作为雷达原始回波信号的传输。

(5)结论

由于SDH采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可以实现高阶信号与低阶支路信号之间的复用。SDH帧结构丰富的开销比特、具有容器虚级联和链路容量调整机制这些优越的特性，使其非常容易应用于对雷达视频信号和控制进行宽带传输，从而既可提高雷达系统在电子战条件下的战场生存能力，又可避免因将雷达视频进行压缩传输而产生的信号损伤，同时，SDH传输技术是电信网中广泛运用的一种传输体制，具有标准的接口，有众多厂商生产相应的设备。因此，将SDH传输技术引入雷达信号的传输，是一种可行的提高雷达系统性能的方案。

参考文献

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3.网络语音通信--VoIP基本传输过程

通过因特网进行语音通信是一个非常复杂的系统工程，其应用面很广，因此涉及的技术也特别多，其中最根本的技术是VoIP (Voice over IP)技术，可以说，因特网语音通信是VoIP技术的一个最典型的、也是最有前景的应用领域。本文主要介绍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。

为了在一个IP网络上传输语音信号，要求几个元素和功能。最简单形式的网络由两个或多个具有VoIP功能的设备组成，这一设备通过一个IP网络连接。VoIP模型的基本结构图如图1所示。从图1中可以发现VoIP设备是如何把语音信号转换为IP数据流，并把这些数据流转发到IP目的地，IP目的地又把它们转换回到语音信号。两者之音的网络必须支持IP传输，且可以是IP路由器和网络链路的任意组合。因此可以简单地将VoIP的传输过程分为下列几个阶段。

(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，不管是实时应用业务还是非实时应用业务，道貌岸首先要对语音信号进行模拟数据转换，也就是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。数字化可以使用各种语音编码方案来实现，目前采用的语音编码标准主要有ITU-T G.711。源和目的地的语音编码器必须实现相同的算法，这样目的地的语音设备帮可以还原模拟语音信号。

(2)原数据到IP转换

一旦语音信号进行数字编码，下一步就是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，若一个编码器使用15ms的帧，则把从第一来的60ms的包分成4帧，并按顺序进行编码。每个帧合120个语音样点(抽样率为8kHz)。编码后，将4个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。语音网络简单地建立通信端点之间的物理连接(一条线路)，并在端点之间传输编码的信号。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。

(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。网络中的同间节点检查每个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数据流的任何拓结构或访问方法。

(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。该缓冲器可容纳许多语音包，用户可以选择缓冲器的大小。小的缓冲器产生延迟较小，但不能调节大的抖动。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。若帧长度为15ms，，是60ms的语音包被分成4帧，然后它们被解码还原成60ms的语音数据流送入解码缓冲器。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。

(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(480个)取出送入声卡，通过扬声器按预定的频率(例如8kHz)播出。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。整个过程如图2所示。

4.多业务解决方案的QoS描述

QoS概述

在任何时间、任何地点和任何人实现任何媒介信息的交流是人类在通信领域的永恒需求，在IP技术成熟以前，所有的网络都是单一业务网络，如PSTN只能开电话业务，有线电视网只能承载电视业务，X.25网只能承载数据业务等。网络的分离造成业务的分离，降低了沟通的效率。

由于互联网的流行，IP应用日益广泛，IP网络已经渗入各种传统的通信范围，基于IP构建一个多业务网络成为可能。但是，不同的业务对网络的要求是不同的，如何在分组化的IP网络实现多种实时和非实时业务成为一个重要话题，人们提出了QoS（服务质量，Quality of Service）的概念。

IP QoS是指IP网络的一种能力，即在跨越多种底层网络技术（FR、ATM、Ethernet、SDH等）的IP网络上，为特定的业务提供其所需要的服务。QoS包括多个方面的内容，如带宽、时延、时延抖动等，每种业务都对QoS有特定的要求，有些可能对其中的某些指标要求高一些，有些则可能对另外一些指标要求高些。衡量IP QoS的技术指标包括以下几个。

（1）可用带宽：指网络的两个节点之间特定应用业务流的平均速率，主要衡量用户从网络取得业务数据的能力，所有的实时业务对带宽都有一定的要求，如对于视频业务，当可用带宽低于视频源的编码速率时，图像质量就无法保证。

（2）时延：指数据包在网络的两个节点之间传送的平均往返时间，所有实时性业务都对时延有一定要求，如VoIP业务，一般要求网络时延小于200ms，当网络时延大于400ms时，通话就会变得无法忍受。

（3）丢包率：指在网络传输过程中丢失报文的百分比，用来衡量网络正确转发用户数据的能力。不同业务对丢包的敏感性不同，在多媒体业务中，丢包是导致图像质量恶化的最根本原因，少量的丢包就可能使图像出现马赛克现象。

（4）时延抖动：指时延的变化，有些业务，如流媒体业务，可以通过适当的缓存来减少时延抖动对业务的影响；而有些业务则对时延抖动非常敏感，如语音业务，稍许的时延抖动就会导致语音质量迅速下降。

（5）误包率：指在网络传输过程中报文出现错误的百分比。误码率对一些加密类的数据业务影响尤其大。

此外，QoS还可能包含其他一些指标，如网络可用性等。QoS指标实际上是业务质量的技术化描述，对于不同的业务，QoS缺乏保障时，所呈现出来的业务表象是不同的。

目前QoS主要有两种解决模型：IntServ和DiffServ。

IntServ是一种端到端基于流的QoS技术。使用IntServ，从某种程度上说，是采用了电路交换网络中面向连接的思想。业务的两端在通信前，需要根据业务类型向网络提出QoS要求，网络根据一定的接纳策略控制（Admission Policy Control），判断是否接纳该业务的请求；如果网络有足够的资源可以满足这个业务的要求，就接纳该业务流，同时必须负责保障该业务所申请的资源。通过带外的RSVP信令建立端到端的通信路径，沿途的每一个网络设备都需要记录每一个业务流的状态信息——“软状态”，并提供相应的资源预留，确保该业务的服务质量。

从技术角度讲，RSVP在目前的网络上是一种行之有效的QoS保障方法。但是，由于IP网络流量模型和业务模型的特点，使得Internet骨干网瞬间要为成千上万的业务流提供服务，因此粒度为单个流的路径预留的解决思路在Internet骨干网上无法扩展，这严重制约了IntServ在实际网络中的应用。当然还存在其他一些限制IntServ应用的因素，包括RSVP信令大规模的部署、不同厂商设备之间的互通以及基于业务的管理（认证、计费）等。另外，IntServ需要端到端的全网支持，由于RSVP技术的复杂性，可以说是目前最复杂的IP技术之一，让目前所有的网络硬件设备升级支持RSVP是不现实的。

同时，RSVP模型实际上是将电路交换业务的理念进行了IP化的翻译，很大程度上是颠覆了IP开放互联、逐跳转发的理念，在和其他IP业务及技术的融合方面存在很多未知的问题。总地来说，IntServ目前的实用性很低。

DiffServ是IETF组织在1998年推出的基于DSCP的QoS解决方案，这是一种基于类的QoS技术，主要用于骨干网。使用DiffServ，在网络入口处根据服务要求对业务进行分类、流量控制，同时设置报文的DSCP域；在网络中根据实施好的QoS机制来区分每一类通信（依据分组的DSCP值），并为之服务（包括资源分配、队列调度、分组丢弃策略等，统称为PHB），DiffServ域中的所有节点都将根据分组的DSCP字段来遵守PHB。DiffServ通过将业务定义为有限的类，可以很好地解决扩展性的问题，同时，由于DiffServ很好地沿袭了IP本身的技术理念。相对而言，很容易在现有的IP网络及产品中实现。因此，目前商用网络中的QoS实现总体上基本都是基于DiffServ模型的。

目前，有些人提出将IntServ及DiffServ结合使用，此外，还出现了其他一些QoS技术，如与MPLS技术相结合的MPLS QoS、流量工程（TE，Traffic Engineering）等。

吞吐量、传输时延、时延抖动和误包率是常用的QoS参数，不同的多媒体应用对网络性能有不同的要求，在通信初始，用户向网络提交的QoS参数实际上描述了应用对网络资源的需求，网络可以此作为对内部共享资源（如带宽、处理能力、缓存空间等）进行管理的依据。如果网络资源不能满足用户的QoS要求，或者接纳一个新的呼叫要侵犯预留给正在进行通信的线路的资源，从而降低这些通信的QoS时，网络将不接纳这个新的呼叫，这种机制通常称为连接接纳控制（CAC，Connection Admission Control）。

一旦网络接纳了用户的呼叫，它就有责任在整个会话过程中保障用户所提出的QoS要求。因此，网络要为这个呼叫预留资源，并在通信过程中进行性能监控，动态调整资源的分配，当资源不能保障用户的QoS要求时，通知有关的用户，直至终止相关的通信等。上述各种功能构成了网络的QoS保障机制，目前只有少数的网络实现了或部分地实现了这些功能。二、集合通信中的QoS解决方案

以往的业务都是孤立的，业务不同，采用的标准、系统、终端，甚至基础网络等都不同，不同系统之间无法互通，无法互操作，最终造成多个孤立的业务环境，每种业务都只能实现有限的沟通。IP网络技术的成熟及媒体技术的成熟推动了集合通信的发展。集合通信是基于统一的网络，由统一的业务支撑系统控制，采用共同的通信组件，运用智能化的多媒体终端，从而实现各种业务的有机结合，实现集语音、图像、数据等一体化的通信手段。

集合通信实现了多种业务对网络资源的共享，极大地提高网络应用的效率，从另一个角度，也可以说在IP网络中引入了各种业务之间的资源竞争。如何协调这些不同业务，正是QoS需要解决的问题。

业务是由网络承载的，离开了高品质的IP基础网络，QoS技术无法实现，保证多种业务的服务质量就成了镜花水月。根据中华人民共和国通信行业标准《IP网络技术要求——网络性能参数与指标》中规定：进行多媒体传输（视讯业务），网络性能要求达到1级或1级以上。中华人民共和国通信行业标准《IP网络技术要求——网络性能参数与指标》中规定的网络性能等级参数如表1所示。

由于网络的容量是有限的，所以满足以上指标的业务流量也是有限的。为此，从网络的可运营性来说，只有给出满足以上指标的极限业务容量（等效最大并发用户数），才能确实保证用户的服务质量。

在高品质的IP网络基础上，实施合理的QoS策略，才能真正保证集合通信中所有业务的QoS，见图1《中国多媒体视讯》第12期。 1. 网络边缘

主网络边缘，最注意的工作就是进行业务识别及分类标记，流分类经常和接纳控制策略、流量监控等配合使用。流分类将业务报文映射到某一类业务中，接纳策略控制（Admission Policy Control）决定了该业务的QoS请求是否可以/应该得到满足，流量监控则对各业务流进行监控，确保其没有滥用网络资源。

在实际操作中，可以在边缘路由器上简单地将IP数据包是否来自于特定的业务终端（如视频会议终端、MCU）作为数据流分类的依据，对其业务报文进行特定的优先级标记。但是对于集合通信环境，多种特征完全不同的业务流共享同一网络资源，简单的流分类措施很难满足要求，尤其是很多业务可能都是基于80端口。这样，就要求基础网络具备很强的业务感知能力，大致可分为以下几个方面。

深度报文分析：能对IP报文任意层次和字段全解析；

深度行为分析：能对业务连接和状态进行分析；　深度流分析：能对业务流内容进行深度分析。

通过对业务报文的深度分析，结合业务行为等，可以动态智能地标识业务流，从而为后续的QoS调度操作打下基础。 2. QoS策略中心

对业务进行识别及分类标记后，接下来的工作就是根据预订的策略采取相应的动作。实际上接纳控制策略是QoS策略的一部分，对于有些业务，是合法的，并且是需要优先保障的，如语音、视频业务等，应对这类业务接纳，并标以高优先级，甚至进行适当的资源预留；对于有些业务，如BT业务，根据策略可能是要拒绝的，则直接指示网络设备将其报文丢弃；对于另外一些业务，如上网业务，则给予通行，但要根据现有的网络资源状况对其进行一定的限制。

QoS策略控制不仅仅局限于在网络边缘的接纳控制等，同时还指导核心层的调度处理策略，并根据网络状况的变化动态调整策略，同时指示业务系统采取相应的措施。 3. 网络核心

网络核心根据业务报文中的QoS标记进行有差别的调度处理。一般网络核心对报文的调度操作主要分为两类：拥塞管理及拥塞避免。

当报文到达网络设备接口的速度大于接口的发送能力时，即将产生拥塞；拥塞发生时，一般采用队列调度的技术来解决，每一种队列调度技术都用来解决特定的问题，都会对网络性能产生特定的影响；VRP目前提供的队列调度技术包括FIFO、PQ、CQ、WFQ、RTP实时队列、CBWFQ/LLQ。

拥塞避免用来监控网络负载，预见并避免拥塞的发生，拥塞避免一般通过丢包技术来实现。一般核心网提供多种拥塞避免机制来满足不同的应用，包括尾丢弃、RED、WRED。

拥塞避免和拥塞管理机制是紧密联系在一起的，对于每一种队列调度技术，都可以采用相应的丢包机制与之配合；拥塞管理和避免是所有路由器必须提供的PHB。

业务的服务质量还不仅仅取决于网络本身的传输，还与业务系统设备（如视频终端、MCU等）能够提供的功能和性能有关。如有些视频终端，可以根据网络的带宽情况，自动调整其发送带宽，当发现网络带宽不足时，自动选择带宽需求更小的编码方式。在集合通信中，基础网络除了需要具备深度业务感知的能力，还需要能够与业务系统形成联动。当网络中某个设备的状态发生变化，引起资源紧张时，这些信息上报给策略中心，策略中心判断这些变化是否会影响当前的业务，以及这些影响是否可以通过网络本身的调节消化。如果出现网络本身无法处理的影响，就需通知相应的业务系统，以便做出相应的调整，如降低发送带宽，申请更多的缓存资源等。

可见，对于集合通信，单纯依靠业务系统本身或是基础网络，都是无法真正保障高质量服务的，只有实现基础网络与业务系统的有机融合，才能有效合理地利用网络资源，保障各种业务的质量。三、结语

真正的QoS解决方案应该是一个系统工程，涉及的不仅仅是IP网络设备和业务系统，还包括以下几个方面。

线路质量：线路质量会直接影响丢包率及误包率，在多媒体业务中，这些问题引起图像马赛克、图像抖动、声音断续等问题；另外二者又可能引起报文的重传，进一步恶化网络质量。

网络规划：如合理地规划网络拓扑，提高网络动态调节能力，尽可能缩短业务流从源到目的端的跳数等；合理地规划IP地址，进行路由收敛，为某些高等级业务设置路由直通等。

净化网络应用：有些网络应用可能不负责任地滥用网络资源，如一些恶意网站或网络游戏；另外，网络病毒、蠕虫等破坏型应用对网络的冲击很大，严重影响其他业务的正常应用。

此外，网络中各种业务的服务质量还取决于业务运营模式、监管策略等非技术因素。

5.IP技术在网络电视中的应用

网络电视的范围

目前很多业内外人士不约而同地将网络电视的“网络”默认为数字网络或IP网络，于是产生网络电视（IPTV）的说法。我们还是从不同的角度来看网络电视。

网络电视首先是数字化的产物。数字技术使得各种网络终端都具有不同程度的视频播放能力。

目前一个由宽带内容制作商、网上播出单位、内容整合商/分发商、宽带网络运营商和技术设备提供商构成的网络电视产业链已经基本形成。

网络电视的几种形式

从总体上讲，网络电视可根据终端分为三种形式，即PC平台、TV（机顶盒）平台和手机平台（移动网络）。

通过PC机收看网络电视是当前网络电视收视的主要方式，因为互联网和计算机之间的关系最为紧密。目前已经商业化运营的系统基本上属于此类。基于PC平台的系统解决方案和产品已经比较成熟，并逐步形成了部分产业标准，各厂商的产品和解决方案有较好的互通性和替代性。基于TV（机顶盒）平台的网络电视以IP机顶盒为上网设备，利用电视作为显示终端。虽然电视用户大大多于PC用户，但由于电视机的分辩率低、体积大（不适宜近距离收看）等缘故，这种网络电视目前还处于推广阶段。

严格地说，手机电视是PC网络的子集和延伸，它通过移动网络传输视频内容。由于它可以随时随地收看，且用户基础巨大，所以可以自成一体。

网络电视的基本形态：视频数字化、传输IP化、播放流媒体化。

网络电视的承载网络： （1） IP网（窄带、宽带、城域网、局域网） （2）同轴电缆网 （3）移动网（第二、三代移动、无线局域网）

用于网络电视的IP技术

IP技术是实现语音、图像、数据等综合业务的最佳方案。

首先看一下通常网络电视都需要哪些技术： ?　▲多媒体通信技术 1、 视频编解码技术 2、通信协议（网际传输协议与控制协议TCP/IP） 3、容错纠错技术 4、 流媒体技术 ?　▲内容分发技术（IP多播技术） ?　▲媒体资产管理技术 ?　▲用户授权认证和管理技术 ?　▲数字版权管理

从以上技术可以看出，绝大部分技术是建立在IP技术基础之上的，这里仅就其中的部分技术加以介绍。

▲视频编解码技术视频编码技术是网络电视发展的最初条件。只有高效的视频编码才能保证在现实的互联网环境下提供视频服务。

H.264或称为MPEG-4第十部分（高级视频编码部分）是由ITU-T和ISO/IEC再次联手开发的最新一代视频编码标准。由于它比以前的标准在设计结构、实现功能上作了进一步改进，使得在同等视频质量条件下，能够节省50%的码率，且提高了视频传输质量的可控性，并具有较强的差错处理能力，适用范围更广。在低码率情况下，32kbps的H.264图像质量相当于128kbps的MPEG-4图像质量。H.264可应用于网络电视、广播电视、数字影院、远程教育、会议电视等多个行业。

除了ITU-T和ISO/IEC两个国际标准化组织制定的视频编码标准以外，美国微软公司和Real Network公司都有自己的视频编码标准。事实上，他们也是常用的网络电视标准。

此外，Flash和动画技术虽然不是视频编码技术标准，但同样是网络电视中极为重要的内容制作技术。

▲流媒体技术流媒体（Streaming Media）技术是采用流式传输方式使音视频（A/V）及三维（3D）动画等多媒体能在互联网上进行播放的技术。流媒体技术的核心是将整个A/V等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户终端连续地传送，因而用户不必像下载方式那样等到整个文件全部下载完毕，而是只需要经过几秒或几十秒的启动延时，即可在用户终端上利用解压缩设备（或软件），对压缩的A/V文件解压缩后进行播放和观看。多媒体文件的剩余的部分可在播放前面内容的同时，在后台的服务器内继续下载，这与单纯的下载方式相比，不仅使启动延时大幅度缩短，而且对系统的缓存容量需求也大大降低。流媒体技术的发明使得用户在互联网上获得了类似于广播和电视的体验，它是网络电视中的关键技术。

流媒体系统由前端的编码器和发布服务器以及客户端的播放器构成。到目前为止，流式技术的主要解决方案有三种：（1） Read Networks公司的 Real System； （2）微软公司的Windows Media； （3）苹果公司的QuickTime.。2003年10月。微软公司推出了Windows Media　9（WM9），该软件平台已经能够提供高清晰度电视、更快的回放和5.1声道数字环绕立体声等高端功能。

▲内容分发技术

互联网最初是一种数据通信网，主要提供点对点的传递服务。基于这种模式提供电视广播服务，不仅造成服务器资源、带宽资源的大量浪费，而且使得服务质量难以控制。为此，需要在互联网中采用类似于广播的内容分发技术（CDN），来降低服务器和带宽资源的无谓消耗，提高服务品质。CDN中的关键技术包含以下几个方面；

（1）内容发布：它借助于建立索引、缓存、流分裂、组播（Multicast）等技术，将内容发布或投递到距离用户最近的远程服务点（POP）处；

（2）内容路由：它是整体性的网络负载均衡技术，通过内容路由器中的重定向（DNS）机制，在多个远程POP上均衡用户的请求，以使用户请求得到最近内容源的响应；

（3）内容交换：它根据内容的可用性、服务器的可用性以及用户的背景，在POP的缓存服务器上，利用应用层交换、流分裂、重定向（ICP、WCCP）等技术，智能地平衡负载流量；

（4）性能管理：它通过内部和外部监控系统，获取网络部件的状况信息，测量内容发布的端到端性能（如包丢失、延时、平均带宽、启动时间、帧速率等），保证网络处于最佳的运行状态。

CDN的工作使互联网具有广播电视网的特征，从而为网络电视的发展开辟了道路。

▲媒体资产管理技术

总的来说，媒体资产管理系统所采用的主要技术日趋成熟，技术方案可行性已被证实。但一些应用方面的问题还需要解决，如内容索引的格式规范。

用于网络电视的IP技术

数字版权管理技术

网络电视要实现产业化发展，必须要具备类似于电视条件接收（CA）那样的技术，实现有偿服务。数字版权管理（DRM）就是类似的授权和认证技术，它可以防止视频内容的非法使用。DRM主要采用数据加密、版权保护、数字水印和签名技术。

（1）数据加密：它采用一定的数字模型，对原始信息进行重新加工，使用者必须提供密码；

（2）版权保护：先将可以合法使用作品内容的条款和场所进行编码，嵌入到文件中，只有当条件满足时，作品才可以被允许使用；

（3）数字水印：把代表著作权人身份的特定信息、发行商的信息和使用条款嵌入到数据中。即使数据被破坏，只要破坏不严重，水印都有效，它能给作品打上水印记，防止使用者非法传播。

 

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