试探分布式多媒体系统的基本特征

摘 要：分布式多媒体信息处理系统,简称分形式多媒体系统,是一种融合了通信、计算机和信息技术的综合系统.在通信领域,通常称该系统为多媒体通信系统,而在计算机领域,则称其为分布式多媒体系统或分布式多媒体计算机系统.

关 键 词：分布式多媒体特征

分布式多媒体系统是近些年才出现的概念,要给出严格定义还为时过早.随着技术的进步,系统的发展还处于不断探索和完善阶段.

随着网络技术的高速发展,以网络为中心的计算机系统的应用越来越重要.把多媒体计算机系统的集成性、交互性与通信技术的分布性、同步性结合起来,就构成了网络多媒体计算机系统.由于多媒体信息数据量大,为了协同工作和资源共享,在网络多媒体计算机系统中引入分布式处理,形成分布式多媒体系统.因此,要求通过统一控制对纳入分布式处理过程中的对象进行处理及通信.也就是说,只有在合作活动中进行有效的协调,才能正常完成所有的任务.

以网络为中心的分布式计算机系统与集中式单机系统相比,具有潜在的优势,并具有良好的性能比,可靠性更高,且灵活易于扩充.特别是系统透明,使用户使用分布式系统就倡使用一台单机系统一样.但是,这些分布式计算机系统大多基于公理正文,都用单一的媒体表示信息.不是多媒体系统.下面从研究和发展的角度来描述一下分布式多媒体系统的基本特征.

1)多媒体综合性

通常,信息的采集、存储、加工、传输都是通过不同的载体.单一的信息载体(如计算机中的正文Text,图像处理中的图像Image等)都是单一的媒体,单一媒体的采集、存储、传输都有自己的理论和一系列的专门技术.把上述多种媒体综合在一起,就称为多媒体一体化.所谓一体化,就是指不同的媒体、不同类型的信息能采用同样的(或非常接近)的接口,统一进行管理.这里所指的统一管理,就是它们能存储在一个文件中,而且不同媒体的信息能从一种形式转换为另一种形式,系统对不同媒体信息能自动地转换.多媒体综合性不仅包含实时多媒体综合性,而且包含处理这些媒体的技术综合性.因此,它特大大提高计算机应用效率和水平,扩展了其应用范围.这种多媒体一体化的分布式系统,把分散在多个不同的单个多媒体系统中不同类型的信息用统一的接口进行管理,不仅能改善现存的各种信息系统性能,而且必将开拓很多新的应用领域,使计算机应用从科学计算、事件处理、管理和控制,扩展到人们的生活、娱乐和学习.计算机和家电相结合,将使信息社会进入一个崭新的时代.

2)资源分散性

资源分散性是分布式多媒体系统的一个基本特征.它不同于当前的各种多媒体系统,特别是多媒体个人计算机(MPC),因为MPC是单机系统,它的所有资源都是集中式的,所有插板都插在Pc机上,系统都是单用户.所谓分布式多媒体系统的资源分散性,指的是系统中各种物理资源和逻辑资源,在其功能上和地理上都是分散的.一般来说,系统都基于客户机／5R务器(client／server)模型,采用开放模式(opensystem),系统中很多节点的顾客在各个主机中通过高速、宽带网络共享怎么写作器上的资源,大大提高了多媒体设备的使用效率,尤其是一些高的输入／输出设备.这样的系统完全不同于MPC,而是通过高速、宽带网络互连成分布式系统,但它又不向于只是共享正文数据的现存的分柜式系统.它共享的是各种不同媒体的信息资源.系统的多种媒体资源可以是在一个怎么写作器上,也可以分散在不同的怎么写作器上.这种多媒体的文件怎么写作器也可用一个怎么写作器,利用不同进程,通过分布式进程调度管理不同的媒体信息.从操作系统资源管理的角度来看,这种分布式多媒体系统的资源分散管理的实现,可能要改造和重新设计分布式多媒体系统的操作系统,对通信协议进行改造,引入新的远程过程调用机制,在这方面有很多问题尚须进一步研究.

3)运行实时性

通常,计算机系统中的正文(Tcxt)数据没有实时要求,而在多媒体中,音频(Audio)、视频(Video)信号是与时间相关的连续媒体,对计算机提出实时要求.实时性又分成强实时(HardRealTime)和弱实时(SoftRealTime).其关键问题是如何把多媒体信息与计算机的正文相匹配和组合,形成一个整体,在传送正文的同时,能对音频和视频信息进行实时传播,即在网上进行音频或视频会议、实况转播.特别地,为了实现多媒体通倍,要解决通信协议和运行远程过程调用等问题.譬如：人们要在屏幕上严格按时间要求画一幅画,这就要求RPC和窗口管理都具有实时性.另外,还要解决有些实时的媒体和非实时媒体如何同步、调度、组合,等等.通过上述分析可以看出,多媒体的引入要求分布式计算机系统必须解决实时性,才能应用到分布式多媒体系统中去.在分布式多媒体环境的应用中,通信和计算机系统实时性将是十分重要的研究问题.

4)操作交互性

多媒体技术把数据、文字、声音、图形和图像等多种信息媒体有机地相互集成为一体.所谓操作交互性,是指在分布式系统中发送、传播和接收各种多媒体信息时,以实时交互式操作方式,随时可以对多媒体信息进行加工、处理、修改、放大和重新组合,用户可任意地选择不同怎么写作器的多媒体资源.这一特点可以用来区别广播、电视等系统.后者是被动地接收,接收者在接收过程中不能对屏幕每一帧进行加工、修改、放大和缩小,而分布式多媒体系统中这种操作交互性,可以使每个客户实时地任意选择不同怎么写作器的各种多媒体资源,甚至在同样的运动图像上,根据不同的需要,不仅可以组合上不同的声音,还可以通过摄像机把观众直接叠加到活动的视频图像上去.

5)系统透明性

系统透明性是分布式系统的主要特征.分布式多媒体系统中要求透明,主要是因为系统中的资源是分散的,用户在全局范围内,使用相同的名字可以共享全局的所有资源.这种透明性又分成位置透明、名字透明、存取透明、并发透明、故障透明、迁移透明和性能透明等,更高级形式称为语义透明.在这一点上,分布式多媒体系统和当前市场上流行的MPC有很大的区别.只有多媒体系统和分布式系统相结合,才能真正发挥多媒体的潜在优势,只有分布式多媒体系统,才能真正使多媒体技术步人商品化和实用化.

分布式多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域,使计算机由办公室、实验室中的专用品变成了信息社会的普通工具,广泛应用于工业生产管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练,甚至家庭生活与娱乐等领域.