动画移动通信.docx

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动画移动通信

动画—移动通信

Animation—Mobilecommunication

摘要

本文研究了用Flash制作了一个表现移动通信基本过程的动画。

文章首先阐述了移动通信的发展历史和目前的发展状况以及本次课题研究的目的和意义。

接着简述了我对Flash软件的基本了解和认识，Flash作为一款上手容易，操作简单但是功能强大的二维动画制作工具，目前在各个领域都表现出了它极强的生命力。

然后概述了移动通信的基本原理，从信号的数模转换、信号的传递、基站之间的交互和基站的基本功能等几个方面做出了介绍。

最后重点介绍了用Flash制作移动通信动画的具体过程，设计整个动画的场景，写出制作“移动通信”的大概流程图。

然后就是整个制作过程，其中包括素材的收集、元件的制作、音频的剪辑、动画的合成，最后再进行动画的检验，以确保完成的动画是准确无误的。

本次的毕业设计将Flash和移动通信的知识点结合，让我在对移动通信了解的更深刻的同时也让我我学习能力和创作能力又提升了一个台阶。

关键字:

Flash动画移动通信

Abstract

Inthispaper,ananimationofthebasicprocessofmobilecommunicationisstudiedbyFlash..

Inthispaper,thedevelopmenthistoryofmobilecommunicationandthepresentsituationoftheresearchandthepurposeandsignificanceoftheresearcharedescribedinthispaper.. ThendescribestheIoftheFlashsoftwareofbasicunderstandingandknowledge,flashasastartedeasily,simplebutpowerful2Danimationproductiontools,atpresentinvariousfieldshaveshownaitcanbeaverystrongvitality. Then,thebasicprincipleofmobilecommunicationissummarized,andthedigitalmodeconversion,signaltransmission,interactionbetweenbasestationandbasestationandsoonareintroduced.. Finally,thepaperintroducestheanimationofmobilecommunicationbyFlash,anddesignthewholeanimation,andwritethe"mobilecommunication"andthegeneralflowchart.. Thenthere'sthewholeproductionprocess,includingmaterialcollection,elementsofproduction,audioclips,animationsynthesis,beforemakingthefinalanimationinspectiontoensureanimationisaccurate.

Thisgraduationdesignwillbecombinedwiththeknowledgeofflashandmobilecommunication,letmeinthemoreprofoundunderstandingofmobilecommunicationatthesametimealsoletmemylearningabilityandcreativeabilityandpromotingtoahigherlevel.

Keywords:

Flashanimationmobilecommunication

AbstractⅡ

2对Flash的认识6

2.2Flash动画制作的基本思路7

4.7检验动画16

绪论

自上世纪五十年代以来，移动通信成了现代人生活中交流、工作中一种必不可缺少的手段。

它的实用性和方便性已经被近几十年来的飞速发展和使用用户的数量的成倍增长做出了证明。

对于无线通信而言，最早的梦想是“在任何任何时间、任何地点和任何人进行任何类型的信息交换”。

为了实现这个梦想，我们做出了哪些努力和探索？

大哥大将人们从电话线的束缚中解脱出来，终于可以边走边打电话。

但是，有限的网络覆盖，各种通信标准，仍然未能实现任何地方打电话的梦想。

随着用户数量的增长，第一代通信的各种弊端开始暴露出来，痛定思痛之后，欧洲ETSI（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute）组织开始制定全球移动通信系统（GSM，GlobalSystemforMobileCommunication）标准，虽然CDMA的出现不能让GSM一统天下，但是GSM的出现让“任何地点”基本得以实现，同时使得无线网不再是一张单纯的语音网络，而具备了数据功能，虽然对“任何信息”的目标显得力不从心，但是也算实现的一部分。

3G时代的来临让高速率数据业务成为现实，人们不在依赖电脑，移动互联网的时代拉开序幕，“任何信息”的梦想终于实现。

但是人们并没有满足，想法也越来越多，LTE-Advanced让速率从“M”上升到了“G”，同时LTE-Advanced能有效支持新频段和大带宽，LTE-Advanced看似是3G的演进，而实质上是一场无线通信的改革。

我们现在能享受到无线通信给我们种种方便，“顺风耳”和“千里眼”成为人人都有的“超能力”。

Flash（又称“闪客”）的前身是FutureSplashAnimator，在出现时它仅仅作为当时交互制作软件Director和Authorware的一个小型插件。

随着互联网的发展，在Flash4版本之后嵌入了ActionScript函数调用功能，使互联网在交互应用上更加便捷。

于2007年被Adobe公司收购并进行后续开发。

Flash动画说到底就是“遮罩+补间动画+逐帧动画”与元件（主要是影片剪辑）和脚本的混合物，通过这些元素的不同组合，从而可以创建千变万化的效果。

Flash是一个非常优秀的矢量动画制作软件，它以流式控制技术和矢量技术为核心，制作的动画具有短小精悍的特点，所以被广泛应用于网页动画的设计中，以成为当前网页动画设计最为流行的软件之一。

Flash作为一个即能用二维效果直观的来阐述复杂的问题，又能以流媒体形式便于人们之间的相互传播的软件，更值得作为一个现代人今后工作学习的一种技巧去掌握。

随着Flash产品的广为人知，从单纯娱乐发展到商业影视媒介，短短十年，其发展之快，出乎大多人的意料。

1课题设计的目的和意义

1.1移动通信的发展及现状

从“烽火狼烟”到“信鸽传书”，通信在漫长的人类发展史上都起着至关重要的作用，移动通信的产生更是革命性的改变。

发展到现在，移动通信已经成了这个世界的一部分，不可分离。

当今的社会也随着移动通信的发展进入到信息化的社会。

没有信息的传递和交流，人们就无法去适应现代化的快节奏的生活和工

作。

人们期望随时随地，及时可靠，不受时空限制地进行信息交流，提高工作的效率和经济效益。

移动通信的产生是从无线电的发明而开始，1897年，马可尼所完成的无线通信实验就是在固定站与一艘拖船之间进行的。

而蜂窝移动通信的发展是在二十世纪七十年代中期以后的事。

移动通信综合利用了有线、无线的传输方式，为人们提供了一种快速便捷的通讯手段。

由于电子技术，尤其是半导体，集成电路及计算机技术的发展，以及市场的推动，使物美价廉、轻便可靠、性能优越的移动通信设备成为可能。

现代的移动通信发展至今，主要走过了三代，而第四代移动通信技术也已经成熟。

第一阶段是模拟蜂窝移动通信网，时间是二十世纪七十年代到八十年代中期。

1978年，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统，建成了蜂窝状移动通信系统。

这一阶段最重要的突破即为贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网概念。

第一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制。

第一代移动通信系统虽然在商业上取得了巨大的成功，但是其频率使用低、保密性差、设备成本高等弊端日渐显露出来。

为了解决模拟系统中存在的这些根本技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统，时间是八十年代中期开始。

第二代移动通信系统以传输语音和低数据业务为目的，因此又称为窄带数字通信系统。

由于第二代移动通信以传输语音和低数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信技术。

针对GSM通信出现的缺陷，人们在2000年又推出了一种新的通信技术GPRS，该技术是在GSM的基础上的一种过渡技术。

GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步，GPRS在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务。

第三代移动通信的目标是移动宽带多媒体通信。

由于自有的技术优势，CDMA技术已经成为第三代移动通信的核心技术。

3G是英文3rdGeneration的缩写，指第三代移动通信技术。

无线传输技术提出了以下要求：

（1）高速传输以支持多媒体业务；

（2）传输速率能够按需分配；（3）上下行链路能适应不对称需求。

目前全球有三大标准，分别是欧洲提出的WCDMA、美国提出的CDMA2000和我国提出的TD-SCDMA。

第四代移动通信系统的提供便是希望能满足提供更大的频宽需求，满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。

第四代移动通信标准应该比第三代标准具有更多的功能。

第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网，能够提供信息通信之外的定位定时、数据采集、远程控制等技术。

目前，4G已经进入商用时代，我们期待一个更好的移动通信系统的建成。

下一代移动通信技术B4G（超4G）也已经进入研究当中了。

5G标准将会在4G的演进中经历B4G之后诞生，在此过程中必须想法设法不断提高频谱利用率，克服频谱资源稀缺的大难题。

1.2课题的目的与意义

本次课题用Flash动画的方式展示通信过程，即能简单直白的呈现通信技术，又能熟悉Flash软件的基本使用方法，了解动画制作的基本流程，掌握动画制作中如何让运动的物体按照轨迹运动，并且能够将某种简单的动画创作为元件，灵活大胆的使用它，将它导入到另一个动画中，使整体更加流畅。

移动通信已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，选用“移动通信”这个课题也是为了更形象、更具体、更生动的展现出我们平时生活中与我们紧密相关的技术。

用Flash制作“移动通信”的动画，绘画出整个通信过程中信号的传输、转换，最后接收的过程，让我们更清楚的了解移动通信。

本次选用Flash软件制作“移动通信”的动画，是基于对Flash软件的认识入手。

Flash为我们提供了一个简单而又功能强大的动画制作工具，它功能齐全内容丰富，却又操作简单，是一个符合目前社会情况的优质软件，就目前网络形式而言，对Flash动画的需求非常之大，其发展速度也非常之快。

掌握Flash这一软件，不仅对自己学习上有很大的帮助，对个人以后工作的发展也裨益甚大。

通过此次的设计，不仅要使我了解Flash创作动画的基本流程，加深对Flash软件的了解，解决其中存在的问题，还让我对移动通信有了更加深刻的认识，将以前学习的知识运用其中，也让我了解到了更多科技前沿的通信知识。

并通过这次创作，拓展自己狭隘的视野，使自己的知识水平上升一个高度，同时将自己的创作水平也提升一个高度。

2对Flash的认识

2.1Flash的特点和优势

Flash是一个功能强大、简单易学的网页动画制作工具。

用Flash制作出来的动画不但占用空间小，而且动画质量高，不管怎样放大。

缩小，都不会影响画面质量。

而Flash的迷人之处还在于我们可以通过点击按钮，选择菜单来控制播放，甚至可以制成小游戏。

正是有了这些优点，使得Flash在网络上非常流行。

Flash动画如同我们平时在电视看到广告一样，它可以通过文字、图片、录象、声音等综合手段形象的体现一个意图。

一般可以利用它来制作公司形象、产品宣传等片段，可以达到非常好的效果。

Flash动画是一种矢量动画格式，具有体积小、兼容性好、直观动感、互动性强大、支持MP3音乐等诸多优点，是当今最流行的Web页面动画格式。

　　Flash是目前最好的网络多媒体动画，强烈的视觉冲击力可以给浏览者留下深刻的印象，具有绝佳的宣传效果，全力打造企业形象。

无论您要设计动画图形还是构建数据驱动的应用程序，Flash都可提供在多种平台和设备上制作出最佳的效果和提供最完美的用户体验所需的工具。

Flash技术在现代网页中的运用已经越来越广泛，为企事业单位在网上进行产品推广也起到重要作用，我们可以为您提供从台本策划，人物造型设计，语音配音，音乐合成，动画合成等一整套专业的服务。

在学习Flash软件后，总结有如下特点

（1）矢量图形系统：

使用Flash创建的元素是用矢量来描述的。

与位图图形不同的是，矢量图像可以任意缩放尺寸而不影响图形的质量。

（2）流式播放技术：

流式播放技术使得动画可以边放边下载，即使后面的内容还没有下载到硬盘，用户也可开始欣赏动画。

（3）Flash动画文件容量小：

通过关键帧和组件技术的使用使得所生成的动画文件非常的小，数K大小的动画文件已经可以实现许多令人心动的动画效果，使得动画可以在打开网页很短的时间里就得以播放。

用户只要为自己的浏览器安装一次插件，以后就可以直接观看动画了。

（4）把音乐，动画，声效，交互方式融合在一起：

越来越多的人已经把Flash作为网页动画设计的首选工具，并且创作出了许多令人叹为观止的动画（电影）效果。

而且在Flash4.0的版本中已经可以支持MP3的音乐格式，这使得加入音乐的动画文件也能保持小巧的‘身材’。

（5）增强的Flash交互功能：

Flash使用ActionScript语句，增强了对于交互事件的动作控制，使用户可以更精确、更容易控制的动画的播放。

2.2Flash动画制作的基本思路

在使用Flash制作动画时，从制作前的预备工作到制作完成的检查工作，都是完成一个好的Flash动画必备工作。

制作一个完整和优秀的Flash动画，总的而言，有以下四点基本步骤：

（1）设计思路：

在使用Flash设计“移动通信”的过程中，如何将转换前的模拟信号和转换后的数字信号，不做注释形象生动的变现出来，信号的传输过程如何变现出来，手机响铃后的动画，如何用无声动画代替等动画细节都需要提前设计号思路。

（2）准备素材：

素材、背景、元件的收集和制作时完成一个好的Flash动画作品的基石，有时候为了是动画的协调性更好，表现的更自然，甚至需要自己亲手去制作元件。

“移动通信”整个动画的背景图片选择的是否合理，以及模拟信号和数字信号两种信号的表示方法的元件的制作，都是Flash制作动画的关键因素。

（3）制作动画：

实际操作Flash，达到预期想要达到的效果，动画制作分别采用了补间动画、逐帧动画和遮罩动画三种方法完成动画的制作。

（4）检查验收：

动画制作完成后，进行多次的播放检查，动画最后完成的效果是否达到预期目的，细节的处理是否恰当，动画的衔接是否自然。

在经过最后的检查后，即完成Flash制作动画的整个流程。

3移动通信的基本过程

3.1从声波到信号的探索

移动通信即为随时随地有效而方便的传递人与人之间信息的手段，用声波直接传递显然不可能实现。

电报的发明者莫尔斯41岁还只是一个画家，在一次大西洋的航行中的一艘邮船上，听到同样不靠谱的美国医生杰克逊给旅客们激情澎湃地讲解电磁铁原理，由此激发了他用电流的变化来传递信号的梦想。

1844年，莫尔斯电报在华盛顿国会大厦联邦最高法院会议厅诞生。

早在1854年，电话原理就已经被法国人鲍萨尔想出来了，6年后的德国人赖伊斯提出了设想：

将两块金属片用电线相连，一方发出声音时，金属片振动，变成电信号传给对方，但是这仅仅是一种设想，声波频率范围分布在20-3400Hz，对于这样高的频率，企图用机械式的电磁开关，设计一个每秒以非均匀方式“开—关—开”3400次的机械开关属于天方夜谭。

1857年6月2日，亚历山大·格雷厄姆·贝尔在试验中，他把金属片连接在电磁开关上，在这种状态下，声音奇妙地变成了电流，原来是金属片因声音而振动，在其相连的电磁开关线圈中感生了电流。

贝尔电话虽然没有调制和多路电话的转换，但是其出现给后世带来了一场天翻地覆的变化。

3.2从模拟信号到数字信号

计算机的出现改变了世界，同时也包括通信。

计算机及其数字化的信息世界以迅猛的速度发展并席卷全球，这也让通信不得不重新审视一下自己的未来，有人唏嘘模拟通信的辉煌时代已经过去，而也有人认为模拟通信才是连续的、无失真的通信，这么说或许不无道理。

因为我们知道，模拟信号变成数字信号，第一个关键步骤在于采样，而在采样环节不可避免地存在失真。

采样之后得到的电平值，还必须经过量化，在量化环节同样不可避免的存在失真。

然而在现代生活中，数字技术的应用却远远超过了模拟技术，这个“0”和“1”的世界为何如此独领风骚而一统江湖？

数字通信相对于模拟通信，其最大的一个优点是抗干扰能力强。

数字信号的码流只有高低两个电平，不容易干扰，容易进行区分，同时可以在信道编码的过程中插入很多的冗余的信息来提高信道传输的可靠性，数字通信的这个优点在长距离通信时显得尤其重要。

数字系统的另一大优点是便于保密，我们可以对基带信号人为的密钥以实现加密。

从模拟到数字的转换包含了“抽样”、“量化”两大过程，这两大过程是为了让模拟信号转变成比特流。

为了更有效率地表达我们想要表达的内容，我们还需要对其进行“信源编码”，同时，电磁波在空中的传送是经常受到干扰的，比特信息在传送过程中错乱遗漏是难免的事情，所以还要进行“信道编码”，增加信息冗余度，如纠错编码，以确保丢失的信息能够复原。

采样是将信号从时间轴上等间隔的取“N”个时间点，然后取“N”个值，但是凭我们的直觉，觉得需要取无数个点才能保证信号能不被丢失地还原，也就是采样频率为无穷大。

然而奎奈斯特却给出了一个论证：

如果信号是带限的（即它的傅里叶变换在某一有限频宽范围以外均为零），如果采样的样本足够密的话，那么就可以无失真的还原信号。

奈奎斯特采样定理的意义在于它提供了从连续时间信号向离散信号转换的通道，使得利用离散时间系统技术来实现连续时间信号成为可能。

但奈奎斯特采样出来的结果，只能称为“离散时间信号”，而不是真正意义上的“数字信号”。

因为采样出来的采样值还是随着信号幅度连续变化，量化则是将取值连续的采样变成取值离散的采样。

经过采样和量化的信号只不过变成了一堆量化电平，编码的意义就是将这些量化电平值转化为二进制的比特流。

模拟信号经过了采样、量化、信源编码和信道编码理论上是完全可以进行传输了，但是频率仍然在200-2400Hz，为了匹配信道，减小终端天线的尺寸和便于频分复用，需要将频率提升到900MHz以上，将频谱搬移，把编码后的比特流嵌入到电磁波的过程，就称为调制。

3.3信号与基站的交流

完成了模拟信号到数字信号转换后的信号，在经过调制后通过电磁波直接传播到制定的用户，在当今社会想实现显然是不可取的。

这个时候信号需要一个管理者去管理，这就是基站。

多个基站通过电缆互相连接就成了一个Cell（小区）。

拨号后信号怎么知道该往哪里传递呢？

移动通信中需要一个角色把整个网络连接起来，叫做“移动交换中心（MSC：

MobileSwitchingCenter）”。

但是一个地区的网络及其复杂，MSC和所有基站都相连，基站的切换和功率的控制如果都需要MSC完成似乎不太可能，就在每个小区中加一个新的设备，完成“切换”和“功控”等工作，这个设备就是基站控制器（BSC,BaseStationController），由BSC负责一个区域，那么问题都迎刃而解了。

移动通信相对于固定通信最大的区别就是座机的位置是一成不变的，而手机的位置是在不断的变化，所以移动通信网需要时时刻刻了解手机现在所在的位置，当有电话打过来的时候，才能找到你的手机。

所以还需要加上一种设备，叫做归属位置寄存器（HLR，HomeLocationRegister）。

这种设备的功能很简单，就是保存用在开户的时候所保存的信息，其中包括一个电话号码和IMSI号，这些信息是不会变化的，在HLR里被称为静态信息。

另外还有一个信息室变化的，那就是用户现在所处在哪个MSC下。

HLR存储的信息如图3-4所示。

但是移动通信是移动的，用户可能不在整个小区内，那么基站怎么知道用户现在在哪个区域内呢？

还需要一种设备，叫做拜访位置寄存器（VLR，VisitorLocationResister），这个设备可以存储用户具体到了哪个BSC下。

手机根据一定周期侦听广播消息得知自己的位置，如果发现自己的位置区发生了变化，则主动联系网络上报自己的位置，无线网络收到消息后，就会把它记载在数据库了，即VLR中。

信号随着基站的引导，通过光纤到达被叫用户所处MSC下，再通过电磁波通过基站发送到手机，解调成基带信号，再通过手机上的扬声器将声波传递出来，就实现了无线通信的目的。

3.4无线通信的烦恼

无线通信最关键的就是信道，但是即使是再干净的信道，都存在分子的热运动，所以没有噪声的国度是不存在的，在有噪声的情况下，带宽增加就不一定能相应地增加传输速率了，因为带宽越高，由于频带的展宽，相应的高斯白噪声也会增多，对数据的影响也就会相应地增加。

对于一个给定的噪声电平，我们希望通过提高信号强度来提高正确接受数据的能力。

我们用信噪比（SNR，Signal-to-NoiseRadio）来衡量信号功率相对噪声功率的强度，这个值越大，说明信号越好，我们越容易分辨出来。

SNR为信道输出的信号功率S和输出高斯白噪声功率N的比值，即SNR=S/N。

对于数字传输而言，带宽和信噪比共同决定了一个信道的容量，用一个公式描述，这就是香农定理：

C=B*log₂（1+S/N）

香农定理支出了达到一个既定信道的最大容量，却没有提及如何去实现它，所以香农定理暂时只是一个衡量实际通信系统性能的尺度。

4Flash制作移动通信

4.1制作流程图

Flash制作动画方便快捷，在引用图像的同时还可以加入音频和视频，本次制作移动通信的动画加入了音频图层，做了多次的场景变换，制作流程图如图4-1

插入图层，导入音乐

选取关键帧，将元件放在关键点

手机拨号的过程

新建Flash文档

插入背景图片，导入元件图层

制作信号从基站到被叫手机的过程（与上同）

制作信号在基站间传输的过程（与上同）

进行补间动画，使元件开始运动

制作信号从手机到基站的过程（与上同）

将动画连续播放，测试并修改

语音信号传到呼叫人手机（与上同）

制作被叫用户回答动画（与上同）

制作手机响铃动画（与上同）

插入图层，