计算机通信技术是计算机与通信技术的融合,该领域主要的技术重点主要是计算机通信网络技术和多媒体通信技术。
通信技术主要涉及通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信技术发展主要经历了模拟信号阶段和数字信号阶段。模拟信号(Analog Signal)阶段,通信均以模拟数据为载体,用一系列连续变化的电磁波或电压信号来表示信息内容。数字信号(Digital Signal)技术诞生于 20 世纪八九十年代,是在模拟信号之后发展起来的一种新型的信号传递方法,数字信号可以通过模拟信号获得,数字数据是模拟数据经量化后得到的离散的值,能够在计算机上进行处理和分析。
模拟信号传输距长,宽带要求低,但保密性较差,且容易受到噪声干扰,呈像质量不佳。数字信号的精度较高,抗干扰能力强、无噪声积累,但要求传输带宽较高。当前移动无线通信(2G、3G、4G、5G)、多媒体技术、数字电视、IP电话等技术都得到了广泛的应用,数字信号已经发展成为当今世界信号传递的主流方式。
计算机通信网络技术的主要特点是信号 IP 化,依靠 TCP/IP 协议,在全球范围内不同硬件结构、不同操作系统、不同网络系统实现互联互通。
多媒体是多种媒体的综合,一般包括文本、声音和图像等多种媒体形式。多媒体通信技术采用多媒体形式进行信息传递,以计算机为控制核心,实现多媒体信息的采集、整理、储存、传输、输出和控制。工作简要流程示意图:
计算机通信网络实现了多媒体信息的远程采集和传播,但是多媒体信息并不适于直接在通信网络上传输,主要原因是多媒体信息,特别是视频信息的数据量十分庞大,如果未经压缩,一张 DVD 仅能储存几秒钟的数字视频,1 兆宽带传输一帧画面就需要大约 4 分钟,因此,在有限的宽带条件下,要实现海量的多媒体信息传输,必须依靠编解码技术对数据进行压缩和解压。
编解码技术的主要原理一方面是基于图像各像素点之间存在强相关性,消除冗余数据不会导致信息损失;另一方面是因为人眼的辨识阈值对于一定程度客观失真的数据不敏感。对上述原理的使用可以在大幅降低数据量的同时保证信息传输的质量,提高了信号精确度和画面清晰度,实现了信息分发、检索、管理及共享。在信号传输网络化时代,编解码技术是网络多媒体通信技术的核心,目前市场主流的编解码技术标准包括 H.264/265、JPEG2000、MJPG、VC-2 等。