前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的多媒体处理的关键技术主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:嵌入式/μClinux操作系统;嵌入式视频;MCF5249 32位微处理器;专用控件封装技术
中图分类号:TH873.7,TP391
文献标识码:A
文章编号:1004―373X(2008)04―053―03
1 引 言
随着数字技术和网络技术的迅猛发展,嵌入式系统进入了一个新的发展时期。32位高性能专用微处理器的出现,使嵌入式系统已经能够适应十分复杂的控制需求,进行多任务,尤其是嵌入式视频的处理,大大扩展了嵌入式系统的应用范畴,正成为我国教育现代化对数字化、网络化的教学设备进入全新的发展时期的强大技术支撑。32位高性能专用微处理器需要嵌入式操作系统,而μClinux操作系统是针对32位微处理器设计的嵌入式Linux操作系统。
μClinux是控制领域的嵌入式操作系统,其内核功能结构与Linux基本相同,且可移植和裁剪;用户通过重新配置、编译内核,可方便移植到多种处理器平台上。
本文主要介绍基于嵌入式视频的多媒体集控系统基本技术构架和相关的关键技术,即嵌入式μCLinux操作系统的裁剪和移植和基于μCLinux的嵌入式系统的实时性解决方法以及集中控制系统的安全性设计等关键技术。
通过关键技术的设计与部署,实现了适合于局域网和广域网环境下对远程多媒体教学设备和屏幕、窗帘、灯光、空调和门禁等环境设备进行集中控制与管理。不仅适用于多媒体教室更高层次的远程集中控制、管理、监测与维护,而且也适用于无人值守的和环境险恶等环境的远程控制与管理。
2 基于嵌入式视频的多媒体集控系统实现的体系结构
基于嵌入式视频的多媒体集控系统以高性能32位微处理器为硬件核心,嵌入式软件运行于μClinux操作系统上,其系统主要分为控制台软硬件系统和多媒体教室终端设备2部分,组成远程交互平台。
两部分之间控制信号、状态信息、数据等交互信息均通过嵌入式控制器硬件提供的多种网络接口和TCP/IP协议,实现与局域网或广域网的连接,使控制台软硬件系统和多媒体教室终端设备通过网络,实现远程控制和管理。基于嵌入式视频的多媒体集控系统体系结构如图1所示。
3 基于嵌入式视频的多媒体集控系统实现的关键技术
3.1 选择32位嵌入式微处理器MCF5249模块单元为硬件平台
通过8/16/32位单片机性能对比测试,只有32位高性能单片机具备更高的反应速度、更强的数据处理、逻辑运算和数据存储能力;不仅可用于工业数据采集、流程控制、远程监控等应用领域,而且还特别适合于嵌入式视频的大数据量处理与控制的数字化多媒体教学设备的开发应用。
3.2嵌入式μCLinux操作系统的裁剪和移植
嵌入式μCLinux是专为没有MMU内存管理单元的微处理器芯片而裁剪的小型化操作系统,嵌入式μCLinux针对没有MMU的处理器采用了实存储器管理策略。因此,嵌入式μCLinux操作系统不仅保持了稳定、强大的网络和文件系统支持等传统Linux的主要性能,而且还具有自身的特点,使μCLinux成为真正意义上的嵌入式操作系统。
针对32位微处理器MCF5249的性能特点,结合基于嵌入式视频的多媒体集控系统对操作系统功能的应用需求,需要对μCLinux的微内核、内存管理、进程管理、事务管理、初始化、硬件驱动、文件系统和TCP/IP协议栈等模块进行剪裁和移植。
在编译μCLinux微内核之前,首先需要通过建立菜单配置来配置微内核。从条件编译的角度,就是在内核上选择所需的模块,去掉不必要的模块不参与编译,从而可以控制内核大小在一定的范围内,以适合嵌入式μCLinux应用需求,利用Linux开放等特点降低对系统硬件成本和减少对资源的需求;然后还需要进一步对内核中的代码进行裁减,通过修改源代码来满足裁减的要求。
采用μCLinux的内核有2种可选的运行方式:可以在FLASH上直接运行,也可以加载到内存中运行。其中FLASH运行方式是把内核的可执行映像烧写到FLASH上,系统启动时从FLASH的某个地址开始逐句执行;内核加载方式则是把内核的压缩文件存放在FLASH上,系统启动时读取压缩文件在内存里解压,然后开始执行。选择采用后一种相对复杂,但压缩后的程序文件较小,对FLASH的空间要求低,并且程序运行速度更快可以很好地满足对高实时性要求的方式。一般地,RAM的存取速率要比FLASH高。
3.3嵌入式μCLinux操作系统实时性解决措施
由于μClinux主要针对MCF5249等微处理器在没有内存管理单元(MMU)而设计的,并不是为了Linux的实时性而提出的,因此μClinux本身并不能解决基于嵌入式视频的多媒体集控系统对实时性的要求。为此,μClinux需要使用Rt―Linux的patch来增强μClinux的实时性要求,从而解决μClinux在对应用于一些实时要求较高的,诸如工业控制、进程控制等应用领域的需求。
Rt―Linux是有别于μClinux另一种嵌入式Linux版本,其突出特色在于内核的处理上增强了对于实时问题的关注。Rt―Linux执行管理器把普通Linux的内核当成一个任务运行,同时还管理了实时进程。而非实时进程则交给普通Linux内核处理。这种方法已经应用于很多的操作系统来增强操作系统的实时性,包括一些商用版Unix系统、Windows NT等。这种方法优点首先是实现简单,且实时性能容易检验;其次是非实时进程运行于标准Linux系统,同其他Linux版本之间保持着很大的兼容性;再有就是可以支持硬实时时钟的应用。
嵌入式视频的多媒体集控系统对红外接收等功能在实时性方面要求很高,否则直接影响多媒体设备的使用效果。选择Rt―Linux的patch作为增强μClinux的实时性 要求,并且以后台任务方式运行红外接收中断处理调度策略,从而增强了μClinux的实时性,满足红外接收等系统任务对实时性的严格要求。
3.4 OCX控件标准的控件封装技术
OCX是基于嵌入式视频的多媒体集控系统的网络控制软件;其视频显示模块采用专用控件封装技术解决了嵌入式数字视频数据在跨网段、跨平台上数据流传输,实现全数字网络图像的跨平台无缝集成。
为了保证配置的灵活性,嵌入式视频技术针对各厂家的网络数字摄像头的接口属性,采用开放的设计风格,无论各生产厂家的算法接口采用何种开发平台,即VB,VC,Delphi等,均采用Windows平台下OCX控件标准的控件封装技术。专用控件封装技术使多媒体集控系统网络控制软件的视频显示模块整体上去掉不必要的冗余程序,结构简单紧凑;嵌入式视频采集硬件提供了多种网络接口,并使用TCP/IP协议,可实现同局域网、广域网的连接,使用户无论身处何地都能通过网络连线,实现对被监控区域的监控。实验结果表明:这种专用控件封装技术有效地解决了跨网段、跨网络平台下的全数字嵌入式视频图像的传输与管理。需要说明的是,嵌入式视频的图像采集硬件采用数字式数码网络摄像头,通过图像采集卡进行A/D转换,采用不同的图像分辨率可针对不同的网络环境满足网络传输的现实需要。
3.5 系统链路可靠性与数据传输安全性技术方案
由于嵌入式视频的多媒体集控系统使用范围具有相当程度的封闭性,所以系统平台的中、下层使用开放性的TCP/IP协议,在应用层则使用私有协议,对传输数据进行适度的加密处理。
系统传输链路可靠性设计方面,考虑通信数据与嵌入式视频的多媒体集中控制系统的处理能力以及TCP连接建立的额外开销,网络传输层采用UDP协议封装上层的应用数据。而UDP协议的非连接和不可靠性,则由应用层协议保证数据传输的正确性与可靠性。在应用协议设计中,采用发出请求帧与3 s内接收应答帧判断是否传输超时或者出错。若超过3次请求而未收到应答则判断系统故障,终止该次请求操作。另外,嵌入式视频的多媒体集控系统还进行间隔10 s的主动式在线检测,并将检测数据分别向终端面板和控制台发送显示。
传输数据的安全性设计方面,采用加强网络访问控制和采用可靠的协议进行加密,对于协议数据被窃听分析的风险,定义私有应用层交互协议和对数据包加密传输。在应用层交互协议设计中定义了数据包类型、控制编码、数据编码、数据定义等数据结构。在网络传输的数据采用移位加密算法进行加密。
数据包重放攻击是在数据窃听基础上的一种攻击行为。为了防止数据包重放攻击,在设计中采用在嵌入式视频的多媒体集控系统端口设置3个可信IP地址,只接收可信IP地址的指令操作。对于其他的IP只能查询集中控制器的运行状态,不能控制操作,这样有效地防止了非法用户仿照获取的数据包来控制操作集控系统。
4 结 语
关键词:多媒体;Alpha通道;关键技术
中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 18-0000-02
Alpha Channel Key Technology Analysis in Media Work Development
Li Furong
(Hunan Mechanical&Electrical Polytechnic,Changsha 410151,China)
Abstract:In the multimedia development process works,Alpha-channel technology is the most critical image processing technology.The Alpha channel involves the application of a number of multimedia development software,and therefore knows the technology has some difficulty making the multimedia features and performance of the work force to some extent limited.This paper describes the Alpha channel in the popular multimedia development software in specific application methods.
Keywords:Multimedia;Alpha channel;Key technology
多媒体作品最终呈现给用户的形象是屏幕画面的形象,而屏幕画面的效果往往取决于图像的合成。根据Alpha通道数据来进行图像混合是图像合成的最基本技术,同时也是效果最丰富、使用最灵活的技术之一。就目前来看,对于Alpha通道技术的实用多数都仅局限在多媒体作品开发的个别环节,没有从整体上重视Alpha通道。希望通过本文对Alpha通道的综合分析,能够使Alpha通道技术在更广泛、更好地为多媒体作品的开发服务,并形成相对完整的理论体系。
一、Alpha通道介绍
(一)Alpha通道概念
Alpha通道是一个8位的灰度通道,该通道用256级灰度来记录图像中的透明度信息,定义透明、不透明和半透明区域,其中黑表示全透明,白表示不透明,灰表示半透明。
(二)Alpha通道作用
Alpha通道指的是一张图片的透明和半透明度。例如:一张使用16位存储的图片,可能有5位表示绿色,5位表示蓝色,5位表示红色,另外1位是阿尔法。在这种情况下,它要么表示透明要么不是。而一张使用32位存储的图片,分别有8位表示红绿蓝,和1位阿尔法通道。这种情况下,不仅可以表示不透明或者是透明,还可表示256级的半透明度。
在现在的Alpha通道中,任意选区都可以存储为蒙版。不仅可以编辑Alpha通道,删除或添加其中的颜色,还可为不透明度和蒙版颜色指定设置,通俗说法就是上图的时候作透明效果。一般情况下,Alpha值取0到255之间。通道分为三种通道,也就是有三个作用。
(三)Alpha通道类别
1.主通道。主通道是四个自带的通道。以RGB颜色模式为例来说,色彩全部是红绿蓝三种颜色组成,因此在RGB存储颜色信息时就会针对每个象素点的RGB颜色进行存储,即存储每个象素点的RGB值。也就是说,每张图片可拆分成三张图片(红、绿、蓝色各一张)。这三张图片就是RGB三个主通道。第四个通道就是三个加在一起的总通道。
2.专色通道。专色通道是除RGB三个颜色之外的,用户自己添加的颜色。专色通道与主同样相同,都是存储颜色信息的。但是效果作完之后需要合并到主通道。
3.普通通道。普通通道不是用来存储颜色信息的,而是用来存储选区的。
(四)创建Alpha通道
按住Option键(Mac OS)或Alt键(Windows),,单击“通道”面板底部的“新建通道”按钮,或者在“通道”面板菜单中选择“新建通道”;在“新建通道”对话框中指定选项;在新通道上绘画以蒙版图像区域。
二、Alpha通道在多媒体开发软件中的应用
(一)在多媒体集成工具中的应用
在多媒体集成工具Authorware5.0版本之前的诸多版本中图片透明形式只有五种:不透明模式、边缘透明模式、反转模式、透明模式和擦除模式。这些透明凡是普遍存在一些弊端,它们都只能透明纯白色的部分,其他颜色无法实现完美透明。在一些边缘羽化图像的透明处理中,会因为边缘部分的图像兼有白色和其他颜色而导致过滤不净,作品无法观看且不能制作成半透明的图片。Authorware5.0及其以后的各个版本均支持以Alpha通道来作为图片的透明方式,就可以精确地对画面进行精确地透明,形成完美的半透明或者透明的效果。还有一点需要特别说明,使用Alpha通道进行透明处理的图片不像其他图片那样是静止的且固定的,不仅可任意地改变各个部分的位置,还可随意调整各部分的大小,其效果的丰富性操作的灵活性是显而易见的。
(二)在动画创作软件中的应用
Alpha通道在二维和三维动画软件中都有着广泛的应用。
Alpha通道在3DMAX中的应用。它为3DMAX动画软件提供动画在后期合成的工作环境,也就是VIDEO POST。使用VIDEO POST可以使很多不同层次的图像文件动画场景能够和动画场景合成的设定实现一次处理,这得益于VIDEO POST强大的图像合成功能。最为频繁使用的Alpha composing合成方式是依赖Alpha通道实现的。
3DMAX能够根据文件的输出格式产生文件格式,这种文件格式是包含Alpha通道并且是32位的文件格式。渲染时,实色物体和不含物体区域的Alpha值分别为255和0,透明材质则是中间值。通过利用这一点,我们就可以实现各种各样的透明重叠的动画效果或图像。
Alpha通道同样也应用于Flash矢量动画中。Alpha是Flash矢量动画场景里图形符号的主要属性,对它的数值进行调整,就可以实现对对象符号透明度的改变。如若要实现某图形符号的动态变化的透明效果,只需在各关键帧设定不同的Alpha数值即可。如果编写动作脚本,让用户对Alpha数值进行交互式改变,能使动画作品更加生动有趣。
在进行视频处理时,通常需要将一些视频片段按一定的要求重叠起来形成半透明甚至是透明的效果。在名为Premiere的电影编辑软件中用以合成影像片段的视频高叠轨道达九十七个之多。其中的Video Option的命令集中的透明设置选项Transparency是专门用于合成透明影像的,这一选项提供了很多的Key Type(透明)类型。这在之中,Alpha channel key就是利用图片或影像的Alpha通道从而在选定区域形成了透明效果。
(四)在图像处理软件中的应用
在Photoshop中,通道是一个最基本的概念。其中,颜色通道代表的是一个图像的色彩信息,而附加通道包括了印刷用的专色通道,还有修改和存储选取区域的Alpha通道。在一般情况下,Alpha通道是单独创建的新通道,不存储图像色彩。Alpha通道的内容并不代表图像颜色,代表的是选择区域。黑色代表非选择区域,白色为选择区域。灰度的层次不同,代表选取的百分率不同。
对我们需要的选取区域的创建、修改和存储操作,也就是我们对Alpha通道的内容的操作。通过对图片与Alpha通道的合成或者是多个Alpha通道间的甲酸可产生很多特殊效果。由此可见,Alpha通道是Photoshop编辑合成多媒体作品多种的素材的法宝。
就Alpha通道技术本身来说,它并不复杂,但是运用起来是相当灵活的。在多媒体作品开发中,要不断地总结Alpha通道的运用途径,努力掌握其应用方法,以提高作品的技术含量,增强作品的表现力和艺术感染力的效果。
参考文献:
[1]赵慧娜,武变霞.浅谈多媒体作品开发中的关键技术――Alpha通道[J].漯河职业技术学院学报,2006,4:31
[2]赵秀华,胡海洋.多媒体作品开发中的关键技术―Alpha通道技术[J].电脑学习,2003,3:24
关键词:4G移动通信传输;网络构架;关键技术;应用优势
【分类号】:TM73
一、前言
随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第四代移动通信正在兴起。据资料显示,4G比3G将具有更迅速,更流畅,更清晰等优势,目前4G技术已经逐渐被运用到各个活动中。本文主要对4G移动通信系统网络构架、传输关键技术、应用优势进行了阐述,以供同仁参考。
二、4G移动通信系统网络构架
在图1中,不同的接入系统都连接到一个公共的基于IP的核心网。我们可以将系统网络体系由下而上分为三层:物理层、中间环境层、应用网络层。物理层提供接入和路由选择功能。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换、即插即用、安全管理和有源网络。物理网络层和中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变的更容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。这一服务能自适应多个无线标准及多模终端能力,踌越多个运营者和服务,提供大范围服务。
三、4G移动通信传输系统的关键技术
(1)正交频分复用技术。正交频分复用(OFDM)技术是一种无线环境下的高速传输技术,其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。OFDM有很多独特的优点:频谱利用率很高,频谱效率比串行系统高出近一倍;抗衰落能力强;适合高速数据传输;抗码间干扰能力强。OFDM允许各载波间频率互相混叠,采用基于载波频率正交的FFT调制,由于各个载波的中心频点处没有其他载波的频谱分量,因而能够实现各个载波的正交。此外,不通过很多带通滤波器来实现,而是直接在基带处理,也是OFDM 有别于其他系统的优点之一。
(2)智能天线技术。智能天线(SA)技术具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线使用数字信号处理技术,产生空间定向波束,使天线主波束对准用户信号到达方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向,达到充分利用移动用户信号并消除或抑制干扰信号之目的。智能天线可以提高信噪比,提升系统通信质量,缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾,降低系统整体造价,因而成为4G系统的关键技术之一。
(3)软件无线电技术。软件无线电(SDR)技术是将标准化、模块化的硬件功能单元经过一个通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各种类型无线电通信系统的一种具有开放式结构的新技术。软件无线电的核心思想是:在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器,并尽可能多地使用软件来定义无线功能,各种功能和信号处理都尽可能用软件实现。软件无线电在4G中的可能应用为:采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务;当终端移动时,可重新配置,如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动系统中时,终端可按照该系统的标准重新进行自动配置,从而获得系统提供的各种服务。
(4)多用户检测技术。多用户检测(MUD)技术能够有效地消除码间干扰,提高系统性能。多用户检测的基本思想是把同时占用某个信道的所有用户或某些用户的信号都当作有用信号,而不是作为干扰信号处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。多用户检测是4G 系统中抗干扰的关键技术,能进一步提高系统容量,改善系统性能。
(5)IPV6技术。IPv6是为了解决IPv4所存在的一些问题和不足而提出的,同时它还在许多方面提出了改进,例如路由方面、自动配置方面。经过一个较长的IPv4和IPv6共存的时期,IPv6最终会完全取代IPv4。因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。
(6)多输入多输出技术。多输入多输出(MIMO)技术是指利用多发射和多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效地将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高系统容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。
四、4G移动通信传输系统的应用优势
与传统的通信技术相比,4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。如果说现在的3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信将是一种超高速无线网络。从用户角度而言,4G移动通信系统具有比3G更优越的特点。
(1)在无缝漫游方面,4G移动通信系统要求实现全球统一的标准,能使各类实体之间进行“无缝连接”。若标准不统一,各种移动通信系统将彼此互不兼容,给用户带来诸多不便。标准的统一也是4G开发需要解决的一大问题。
(2)通信速度更快。据AT&T公司研究4G通信的专家们估计,每个4G信道将占有100MHz的频谱,相当于W-CDMA 3G网路的20倍。
(3)更高储存容量。由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上。
(4)更高相容性。4G通信技术使用户在移动中,特别是高速移动情况下能顺利使用通信系统,传送高速多媒体资料等。必须具备向下兼容、开放界面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G。
(5)频率使用效率更高。4G对无线频率使用的有效性,可以让更多的人用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且做这些事情的时候速度更快。
(6)通信费用更加便宜。4G通信利用高灵活性的系统操作,使通信部署起来更容易和便捷。在建设4G通信网络系统时,通信营运商可直接在3G通信网络基础设施之上,采用逐步引入的方法,有效地降低运营者和用户的费用。
(7)高度智慧化网路系统。4G网路系统能随状况自行调整,具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求。4G系统终端的智能性更高,表现在终端设备的设计和操作具有智能化,更重要的是,4G手机可以实现许多目前难以想像的功能。例如,4G手机可以查询电影院票房资料,并能直接将售票情况、座位情况等信息下载到PDA之上,实现在线购票;4G手机还能根据环境、时间以及其他设定的因素来适时地提醒手机的主人某些事项,比如此时该做什么事,或不该做什么事;4G手机还可以看体育比赛之类的各种现场直播。
五、结语
总之,虽然目前4G的关键技术还主要集中在对OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网的研究方面。但随着4G通信技术研究的深入,由此带来的4G通信技术优势,使手机的传输速率进一步提高,应用领域向移动智能终端方向发展,带来新的商机。
参考文献:
【关键词】多媒体技术 企业信息管理 应用
1 多媒体信息管理概述
所谓多媒体技术就是借助计算机来处理声音、图画、视频、文本等多种信息并在一定的逻辑架构上完成多种信息的组合与优化,使之集成一个系统进而完成多种功能的新技术。多媒体具有典型的集成性、交互性和同步性,多媒体信息管理就是对系统中数据进行有效地管理,对多媒体数据的有效管理能尽量减少开发费用,便于综合利用、数据共享,降低成本、提高效益,对提高多媒体应用程序的执行效率和运行质量也具有十分重要的意义。
近年来,随着多媒体技术的进一步成熟,企业信息管理又开始酝酿新的变革。传统的数据库模型比较死板,只能存放定长字符的规范数据,当嵌入其他不规则数据(如图片、视频、声音、文本等)后会导致数量级和属性集冲突,这些种种制约使得多媒体技术迅速的发展起来,并渐渐的渗入到企业信息管理之中。
2 多媒体企业信息管理的关键技术
2.1 多媒体企业信息开发技术
由于能给更好的对复杂对象进行描述,面向对象技术已经在数据库领域中彰显出强大的生命力。由于多媒体数据的特殊性,面向对象数据库的这种机制正好满足多媒体数据库在建模方面的要求。面向对象多媒体数据模型具有典型的个性特点,具体表现在以下几个方面,第一是对关系建模设施进行了深度优化与改进,能够深度处理多媒体数据之间的非线性关系和复杂的非一般逻辑关系;第二是聚集层次较为合理,它可以得到同级各对象间的复杂关系,同时也可以清楚的实现复杂对象堆积的鲜明结构;第三是管理手段得到了进一步的提升,在众多媒体技术的支撑下,企业可以对各种信息进行拆分、重组与优化。
2.2 多媒体企业信息检索技术
多媒体数据由于自身独特的特点,其信息线索难以使用规范的符号给与描述,例如要对信息系统中的图形颜色与格式、声音的强弱与频率、文档的大小与类型进行检索事,就必须在检索之前的数据库建立时预先置入这些对口特征,虽然某些复杂语义看似容易让人理解,但是利用这些语义线索进行检索时却难以轻易实现对口寻找靶目标。在进行实际的检索时,各种信息被转化为基于一定语法的字符和语言,企业各种信息通常根据媒体的匹配程度给予回复,这个过程就是检索的一个中间过程,此过程降低了用户检索效率,不利于深度交互的出现,随着人们对深度检索的需求,这种“转换障碍”在很大程度上制约了其检索效率。基于内容的检索在很大程度上克服了这一缺点,它直接将信息语义与检索过程有机结合,从信息中直接提取语义线索,这种检索过程优越性在企业信息管理中尤为突出,彰显出来更加有效的适应性。
2.3 多媒体企业信息关联技术
信息的的表现形式不仅仅在于声音、图片、文档等单一的形式,伴随着多媒体技术的发展与引进,信息的变现形式进一步得到拓展,例如说触觉的表现形式。现如今,多媒体技术和超文本技术的有机结合,使得信息的表达与转述形式更具准确具体,大大优化了信息与靶目标的交互效率与交互程度,同时多媒体技术又给超文本带来许多便利,他是超文本的交互界面更加人性化,二者的有机结合、互相补充促生了超媒体的诞生。超媒体运行过程的主管部门“超媒体系统”负责编辑穿媒体资料,超媒体的链和节点可以动态的改变,各个节点中的信息可以更新而形成新的组织结构。在一个由千百个节点组成,分散在多台计算机中的超媒体信息网络中,浏览工具显得十分重要,它可以帮助用户在网络中寻路和定位。所以,最终超媒体系统实现的是一个超媒体化的信息空间,这个空间可以由各种信息工具来构筑,用户可以通过专门的浏览器进行访问。
3 多媒体在企业信息管理系统中的应用的注意要点
3.1 多媒体情报检索
多媒体数据库不仅包含大量规范的结构化数据,而且包含大量的图形、图像、声音等非结构性数据信息。多媒体情报检索技术是针对读者对数据、文本、图像、声音等各种形式情报信息的全方位需求而提供的情报查找技术。查找时,应考虑好分哪些数据库来进行查询,每个库的结构是什么,对每一个库来说有哪些查询需要,查询项目是什么,查询方式是什么。目前应用最广泛、最方便的人机交互式检索系统是多媒体触摸屏信息查询系统.检索时只需用手指触摸屏幕上的文字、图形或提示标志,就可以从屏幕上得到其所需要的各种信息。
3.2 多媒体情报信息服务
利用多媒体系统声、像、图、文并茂的特点,情报信息机构的人员可以向需要咨询的人提供全新服务,对情报信息机构广泛宣传新技术、新产品、新工艺以及新书新刊(包括电子书刊)也有很好的效果。随着信息高速公路和智能网的建立,电子技术、计算机技术的发展,人们可以在千里之外的家中向情报信息机构提出咨询,并获得生动形象的多媒体信息。
3.3 多媒体技术应用于信息机构的情报管理
随着科学的迅猛发展,普通的纸质资料已经不能满足人们的需要,企业信息里面包括了大量的非纸质资料,例如说视频会议资料、图纸电子资料等,这些资料使得传统信息管理工作难以胜任,必须嵌入多媒体进行处理,多媒体信息可以通过各种各样的录入工具进行保存,例如借助说摄像机、刻录机、扫描仪将一般化的纸质资料或者其他非电子资料进行整理归档可以实现企业信息的有效储存,在企业需要某个特定信息时,能够随意调出,并在多媒体计算机的协助下进行显示。在多媒体管理的支撑下,企业信息管理将带来革命性的转变,信息机构的人员可以自动完成企业信息管理,大大挺高了工作效率,优化了企业信息管理,大大挺高了企业信息管理的效率。
参考文献
[1]范文广.浅谈多媒体的发展前景[J].科技信息(学术研究),2007(34).
[2]李俊福,于铁军.多媒体计算机辅助教学系统的开发与实施[J].煤炭高等教育,1994(04).
[3]满运菲.多媒体技术的应用[A].第二十五届中国(天津)2011’IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C].2011.
作者简介
刘伟(1982-),男,籍贯湘潭,本科,工程师,研究方向为企业多媒体应用和软件工程。
关键词:IPv6;视频;JMF
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)24-6969-03
Design of Video Frequency Monitoring System Based on lPV6
CAI Bo1, CHEN Yu-hai2, CHEN Ping-sheng1
(puter Department of Shaoxing Top Vocational Institute of Information And Technology,Shaoxing 312000,China;2.Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., Ltd. ,Hangzhou 310012,China)
Abstract: This paper has first carried on the analysis and the research to the RTP/RTCP agreement, key technology of JMF,basic princip of Streaming Media real-time transport, and tailedly introduced the configuration of IPV6 Experimental environment, the implementation of video frequency Monitoring.
Key words: IPv6; Video; JMF
下一代互联网的网络层协议将由IPv4转到IPv6,以解决全球的IP地址空间即将耗尽,和日益复杂和扩张的流媒体业务需要高效传输的问题。在下一代IPv6互联网中,由于流媒体的时间敏感性和承载网络的动态性,迟到分组、分组失序和延迟抖动等现象都将直接影响媒体的回放质量。因此,在下一代IP网络中如何有效地进行流媒体的传输和服务质量的控制将成为研究的重点。
1 关键技术
1.1 RTP/RTCP协议
实时传输协议RTP(real-time Transport protocal)是在网络上针对多媒体数据流的一种传输协议,RTP是一对一或一对多的传输情况下工作的。其目的是提供实时和实现多媒体数据流的同步,RTP通常在UDP协议的基础上来传送数据。当一个应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口,一个端口分配给RTP,一个端口分配给RTCP。RTP协议本身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控制或拥塞控制。RTP协议可以确定正在传输的数据类型,确定数据包的正确顺序以便正常播放,它还可以同步由不同数据源传输的媒体流,例如,接收并同步播放MPEG流中的视、音频数据流。在网络传输中,RTP数据包不一定按照发送时的顺序到达,它甚至不一定能够到达发送的目的地,顺序的重新组织、丢失包的检测,都是有接收端根据RTP包头里面提供的信息完成。
传输控制协议RTCP(real-time Transport control protocal)是提供多媒体数据流量控制和拥塞控制服务的,使用RTP协议的应用程序在RTP会话期间,各个参与者都需要周期性地传送RTCP包,RTCP包中包含有已发送的数据包数量、丢失的数据包的数量等统计资料,服务器利用这些信息可以动态地改变传输速率,改变有效载荷类型、监视和控制实时数据的传输等。RTP协议和RTCP协议是配合使用的,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,RTP和RTCP协议特别适合传输网络上的实时数据。
1.2 JMF中的关键技术
Java媒体框架(JMF,Java Media Frame)是Sun公司推出的一个能够把音频、视频和其它基于时间的媒体结合到Java Application和Java Applet的应用程序接口,它是基于Java平台设计的。使Java程序具有许多新功能:捕捉音频信号、存储、播放并处理媒体数据,能够传输媒体数据和对多媒体数据进行编码。同时,它还支持压缩的媒体流及存储媒体的同步、控制、处理和播放,功能非常强大。JMF包括两个部分:JMF API和RTP API。前者的主要功能是捕捉、处理、存储和播放媒体;后者主要是在网络上传输和接收媒体流。
JMF中的几个关键技术是:RTP会话、媒体定位器、数据源、播放器(Player)和处理器、会话管理器。
RTP会话:RTP会话是使用RTP协议来进行通信交流的应用程序之间的一个关联。一个会话由一个网络地址和一对端口(UDP端口)所标示。
媒体定位器(Media-locator):描述被处理的媒体所在的位置,类似于URL,可以由URL构造,也可以是一个媒体文件或一个媒体捕获数据源。
数据源(Data-Source):封装数据媒体数据,数据源可以由捕获设备、本地媒体文件或网络上的媒体流构造产生。通常被用来管理媒体内容的传输,一个数据源封装了媒体的位置和用来传输媒体的协议和软件,用媒体定位器或URL表示。
播放器(Player)和处理器(Processor):主要是对媒体数据的捕获、处理和提交进行管理。处理器只是播放器的一种的特定类型,它对媒体数据进行处理,用适当的格式输出数据,输出的目标可以是本地的输出设备、本地的文件或网络。
会话管理器(Manager):管理器控制着对播放器的处理、数据源的建立。
图1是利用JMF在IPV6网络环境中实现实时通信的模型,包括接受和发送两个过程。
发送过程:客户端使用USB视频摄像头输入视频信号,通过一种被称为数据源的数据结构缓冲信号队列,接着由媒体处理器对数据进行处理,形成合适RTP协议格式封装的媒体流,由会话管理器经指定端口通过网络发送到远程主机。
接受过程:与发送过陈相反,接受方要对接受到的数据报拆装,经会话管理器、播放器处理以特定的格式播放或保存为媒体文件。
2 IPV6网络环境的建设
2.1 建立基础网络结构
Ipv6测试用的基础网络结构由4台计算机、1个交换机,1个集线器,如下图2所示。
它们分别是:
・一台运行Windows 2003的计算机用作DNS服务器,命名为DNS。
・一台运行Windows XP的计算机用作路由器,命名为Router。
・两台运行Windows XP的计算机用作客户机,分别命名为Client1和Client2。
先用Ipv4设置好它们的IP地址和子网掩码等。
2.2 配置支持IPV6的DNS服务器
DNS是运行Windows 2003的计算机,它用来测试域名服务。
・用Administrator超级管理员登录,并设置IP地址为10.0.1.2,子网掩码为255.255.255.0,默认网关为10.0.1.1
・配置好DNS服务器,创建名为的向前查找区,并将此查找区用作支持动态更新的主区。
・安装好Ipv6协议。
2.3 配置支持IPV6的客户机
Client1是运行Windows XP的计算机,作为一个客户机。
・Administrator超级管理员登录,并设置IP地址为10.0.1.3,子网掩码为255.255.255.0,默认网关为10.0.1.1,DNS服务器地址为10.0.1.2。
・安装好Ipv6协议。
・Client2是运行Windows XP的计算机,作为一个客户机。
・Administrator超级管理员登录,并设置IP地址为10.0.2.2,子网掩码为255.255.255.0,默认网关为10.0.2.1.1,DNS服务器地址为10.0.1.2。
・安装好Ipv6协议。
2.4 配置支持IPV6的路由器
Router是运行Windows XP的计算机,并且安装两块网卡,用作子网Subnet 1和子网Subnet 2之间的路由器。
・在“网络连接”文件夹中,将连接到Subnet 1上的本地连接重命名为“Subnet 1 Connection”, 将连接到Subnet 2上的本地连接重命名为“Subnet 2 Connection”,以便加以区别。
・为“Subnet 1 Connection”配置TCP/IP协议,IP地址为10.0.1.1,子网掩码为255.255.255.0,DNS服务器地址为10.0.1.2。
・为“Subnet 2 Connection”配置TCP/IP协议,IP地址为10.0.2.1,子网掩码为255.255.255.0,DNS服务器地址为10.0.1.2。
・运行注册表编辑程序(Regedit),展开以下路径:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\,将“IPEnableRouter”改成“1”,这样就启用了在Subnet 1和Subnet 2之间进行的路由。
・安装好Ipv6协议并重新启动该计算机。
2.5 建立Ipv6静态路由结构
为配置一个静态路由结构,以便测试任何两台计算机都可以连通。
・在路由器上,输入netsh interface ipv6 show address显示名为Subnet 1 Connetion的接口和名为Subnet 1 Connetion的接口的链路本地地址和接口索引号。
・在路由器上,输入netsh interface ipv6 set interface 4 forwarding=enabled advertise=enabled。
(其中的“4”为Router1的Subnet1 Connection接口的索引号)
・在路由器上,输入netsh interface ipv6 set interface 5 forwarding=enabled advertise=enabled。
(其中的“5”为Router1的Subnet2 Connection接口的索引号)
・在路由器上,输入netsh interface ipv6 add route fee0:0:0:1::/64 4 publish=yes,和netsh interface ipv6 add route fee0:0:0:2::/64 5 publish=yes。
・这样就在路由器上添加了静态路由表,可以在Client1中输入netsh interface ipv6 show route命令来查看。
2.6 IPV6网络实验环境的测试
・在Client1客户机中,输入netsh interface ipv6 show address命令来显示接口的链路本地地址和接口索引。
・在Client2客户机中,输入netsh interface ipv6 show address命令来显示接口的链路本地地址和接口索引。
・在Client1客户机中,可以输入ping fc80::5cfc:10.0.2.2%2命令来验证在Ipv6环境下不同网段中的节点是否连通。(其中fc80::5cfc:10.0.2.2是Client2客户机中接口的链路本地地址,”%”后面的数字”2”是指接口索引。)
3 捕获并传输RTP媒体流
3.1 视频信号捕获
视频信号通过麦克风、摄像机等的硬件设备捕获。可以使用CaptureDeviceManager对象获得系统中可用的视频获取设备。通过调用getDeviceList()方法你可以获得设备的列表。每个设备都对应一个CaptrueDeviceInfo对象。也可以通过调用CaptureDevieceManager对象的getDevice()方法来获得特定的CaptureDeviceInfo对象。在使用设备截取多媒体数据前,还需要从CaptureDeviceInfo对象中获得设备对应的MediaLocator对象。
String device = "vfw:Microsoft WDM Image Capture (Win32):0";
CaptureDeviceInfodi = CaptureDeviceManager.getDevice(device);
String rtpURL = "rtp://" + ipAddress + ":" + port + "/video";
MediaLocator outputLocator = di.getLocato (rtpURL);
3.2 发送RTP媒体流
将数据以RTP实时流的形式发送出去;通过会话管理器(Session Manager)传输到指定的IP地址和端口上。RTP数据的步骤:产生一个JMF处理器(Processor),为每一种RTP格式设置相应的轨迹格式。从处理器获取输出数据流;会话管理器产生一个发送数据流,即以数据源和序号作为参数调用会话管理器的createDataSink()方法;开始会话传输;通过监听ControllerEvent事件控制会话的过程。
Processorprocessor = Manager.createProcessor(ds);
TrackControl [] tracks = processor.getTrackControls();
DataSink rtptransmitter = Manager.createDataSink(dataOutput, outputLocator);
rtptransmitter.open();
rtptransmitter.start();
dataOutput.start();
4 接受并播放RTP媒体流
4.1 监听并接收数据流
RTP会话是通过RTPManager管理器来管理的,为接收RTP会话和表现媒体数据,RTP接收类需要实现SessionListener,ReceiverStreamListener和ControllerListener监听接口。
当有相应的事件发生时,监听器监听到事件并调用update()方法,在此方法内接收到媒体流。
实现ReceiveStreamListener监听接口,监听NewReceiveStreamEvent事件。当监听到NewReceiveStreamEvent事件后,通知事件获取接收媒体数据流ReceiveStream,然后通过接收媒体流获取RTP数据源(DataSourcr)。
argv[0]="fe80::5efe:10.0.2.2/8801/1";
AVReceive2 avReceive = new AVReceive2(argv);
//省略部分代码
else if (evt instanceof NewReceiveStreamEvent)
{
try {
stream = ((NewReceiveStreamEvent)evt).getReceiveStream();
DataSource ds = stream.getDataSource();
4.2 视频播放
将数据源传给Manager.createPlayer()产生一个播放器。
给播放器添加监听器,等到播放器实现后,即可显示播放数据。实时接收并播放网络媒体数据流的程序为每一种新接到的媒体数据流产生一个播放器,一边接收媒体数据流,一边将媒体数据流播放出来,实现利用rtp协议在网络中实时接收并播放媒体数据流。
Player p = javax.media.Manager.createPlayer(ds);
p.addControllerListener(this);
p.realize();
PlayerWindow pw = new PlayerWindow(p, stream);
playerWindows.addElement(pw);
5 结束语
本文主要介绍了RTP/RTCP协议和实现视频监控的JMF中的关键技术。然后配置IPV6网络实验环境,利用Jbuilder和JMF实现了视频监控功能。
参考文献:
[1] 郭永宏,刘宏忠,张运凯.IPV6实验网建设研究[J].实验室科学,2005,(4):76-79.
[2] [美]Joseph Davies.理解IPV6[M].张晓彤,晏国晟,曾庆峰,译.北京:清华大学出版社,2004.
[3] 华为3COM技术有限公司.PV6技术[M].北京:清华大学出版社,2004.
[4] 周艳.全球IPV6发展近况分析[J].世界电信,2006,(1):12-15.
【关键词】计算机 多媒体技术 关键性技术
目前,随着多元化科学技术的发展,多媒体技术的广泛应用已经引起了社会的广泛关注,对人们的生活和社会生产产生了非常重要的影响,是促进社会经济发展的重要力量之一。为此,本文围绕计算机技术,对多媒体的内涵和相关的关键技术进行了下列阐述。
1计算机多媒体技术概述
1.1对媒体技术的含义
多媒体技术发展离不开数字化技术的发展,打个简单的比方,对文本文件或者动画文件中的相关元素进行综合处理,对其中的信息进行总结,然后采集并处理这些内容,充分运用多种硬件设施和软件设备建立多种媒体之间的相关联系,然后在此基础上形成人机相互交流系统的一种技术[1]。这种技术就是多媒体技术。在多媒体的辅助下,信息可以在传播的过程中不断得到完善,实现和计算机交互功能的相互连接,促进其作用的充分发挥,使文字、图像在被看见的同时还能后满足听觉的信息需求,对这种新型材料进行制作,这个过程就是多媒体技术[2]。
1.2多媒体技术的特点
专业化是多媒体技术的最大特点。所谓专业化就是多种媒体集中在一起的综合形态,能够同时对两种或者两种以上的媒体信息进行交互的有效载体。数字信号是多媒体技术最基础的运行单位。在这一平台上,可以将文字、声音和图像等信息结合在一起。这也说明,多媒体技术还具有多样性的特点,也正是这种多样性,相互关联的信息才能进行有效的传递,然后利用数字化信息来有效解决数据在传递过程中的失真问题。
2计算机多媒体的关键技术
2.1视频压缩技术
Shannon信息理论是传统压缩编码技术的基础。这一信息理论则是建立在集合论基础之上,然后利用统计概率的相关模型来对信息的来源进行描述。这种压缩编码技术存在一定的局限性,未能对信息接受对象的主观能动性以及事件本身包含的具体内容、重要性、产生的后果等主要因素进行充分考虑。因此,在Shannon信息理论的基础上,压缩编码技术也在不断的发展和完善。数据压缩编码技术按照不同的分类标准,可以被分成很多不同的类型。
(1)以照信息来源的统计特点为划分依据,该技术可以分为转换编码、预测编码、小波编码、矢量量化编码和神经网络编码等5种;
(2)将数据的视觉性特征作为划分依据,那么该技术可以被分为图像编码和以图像纹理和轮廓为基础的编码等两种;
(3)从图像所表达的景物特点来划分,图形编码和以内容为基础的编码是两种最主要的编码方法。其中图像编码的发展经历了两个阶段。第一阶段是以数据统计为基础的,将数据的冗余去除,是一种层次比较低的压缩编码方法。第二阶段则是以内容为基础,然后将其中的冗余去除,鉴别其中的对象和方法,就是我们这里所讨论的压缩编码技术。这是一种高层次的压缩编码方法,既是一种新型的压缩编码方法,也是目前使用最广泛的压缩编码方法。
2.2视频点播技术
采用用户信息交流的方式进行自然进化的过程就是多媒体的交互。多媒体服务涉及的范围非常广泛,其中应用最广泛的就是视频点播技术。网络技术和计算机技术的发展和相互融合是视频点播技术发展的技术。视频点播的主要内容包括计算机技术、通信技术、电视技术等,是一种将上述技术整合为一体的新型技术,充分发挥了视频技术和网络技术的优势,彻底改变了被动收看电视节目的方式,可以根据用户的实际需求收看电视节目,还能够随意播放,人们可以根据自己的意愿来点播自己喜爱的电视节目。同时,视频点播技术中传递方法的运用彻底改变了传统的课堂教学模式,拓宽了教学的模式,影音、广播、语音、发送消息、网络影院、远程教育和点播教学等都可以借助互联网进行传播。视频服务器是该技术必不可少的重要组成部分,是视频系统完成功能和提高性能和质量的关键部分,所以在视频服务系统中是被重点研究的对象。视频服务除了要求保证端到端的播放质量之外,还需要观察系统各方面的性能。在大多数情况下,视频流编码压缩和传递技术、视频流调度技术、IP网与Cable网实现、存储和I/O调度策略、接入控制、流量控制与差错控制、视频服务器体系结构等是视频服务系统中需要重点解决的问题。
2.3多媒体数据库技术
多媒体信息中的非格式化数据所占的比例较大,基于此,我们可以将多媒体数据的特点归纳为三点,即对象的复杂性、数据存储的分散性和时空的同步性。其中关系数据库相对比较简单,但是在多媒体资料的管理的质量依然不高。从目前的实际情况来看,基于对象数据库来管理多媒体资料并不能满足使用的需求,因为基于对象是一个新一代数据库应用,它所需要的是强有力的数据模型的基础良好。这种基于对象的方法适合用来描述非常复杂的对象,结合了封装、继承、对象、多态、类等概念,所以能够对多样对象和它们之间的内部结构之间的相互关联进行清晰地描述。目前,多媒体系统进行研究和开发的主要方向就是要将面向对象程序设计语言和数据库技术的相互结合,但是首先需要解决的问题就是要制定对象的统一标准。
2.4现实虚拟技术
虚拟技术是信息技术行业少有的高新技术之一。该技术是一种集成化的技术,具体内容涉及到人工智能、人机交互技术、计算机图形学、传感技术、网络设计等非常广泛的领域。同时,虚拟技术还可以利用计算机来进行三维画面的合成,让用户获得逼真的听觉、视觉、嗅觉等感官的体验。在虚拟技术的基础上,人们可以借助固定的设备,自然的参与到虚拟世界的体验中。现实虚拟必须通过计算机生茶,其基础必须是视觉、听觉、嗅觉和触觉等具体的感官。在这种情况下,用户需要通过身体四肢的正常活动和虚拟环境交互。除了上述四种技术之外,计算机多媒体的技术还包括流媒体技术和音频技术等,而且随着网络技术和计算机的发展,这些技术也必将在多媒体技术中发挥更重要的作用。
3结语
综上所述,随着计算机技术的不断进步和发展,多媒体技术的发展也不断成熟和完善。为了切实满足人们对现实生活多样化的需求,多媒体技术已经在教学、视频、视频会议、娱乐节目点播、军事等很多行业得到了广泛应用。多媒体技术和视频压缩技术、视频点播技术、多媒体数据库技术、现实虚拟技术、音像技术和通信技术等多种技术的有机结合,极大地促进了信息处理技术的发展。
参考文献:
[1]马文霞.对计算机教学中利用多媒体技术的合理性分析[J].计算机光盘软件与应用,2013,06(11):74+76.
1.1讨论文本消息无论是在国际还是国内,彩信都将成为通信市场未来的主导力量。但在中国目前的短信市场中,其主角通常都是文本信息。它不仅涵盖了国际上最常见的性质,而且可以对文本的图标加以推广和宣传。因此,在大多数情况下,SMS的实时性只是被显示预测。在当今的通信时代,短信编码的使用仍然占代码的主导地位,虽然二值图像压缩的编码,是以另一种语音编码传递。其编码效率要表达的想法远远优于代码。在中国的无线通信中,需要做出各种编码去影响内部代码信息计划。摩托罗拉的改革是分别根据美国邮电前部和中国电子信息产业集团发展计划来制定方案的。即便如此,这两个方案仍有许多不完善的地方,通过正确使用和应用的仔细分析理论的实质性信息,其实这不难得出两个节目某种程序是有点缺陷。
1.2讨论语音通信在多媒体信息化时代,图像和计算机数据占据着市场的领先位置。图像信息处理的多媒体信息数字化的图像压缩和数字图像处理及传输,除了图像编辑和转换,以及图像存储和许多其他技术的需求。事实上,在多媒体图像中,数据处理可以分为实时和非实时的,但在实际的宽带系统的实现中,为了实现窄带系统。当然,你可以从其他的无线多媒体通信技术的学习。分层结构的无线多媒体通信网络管理的相关协议。因此,在固定无线多媒体通信系统的发展和移动终端装置中,提出了局部优化部分。根据协议的有关规定应给予低层次的空中接口,使先进的无线多媒体网络的建设,给人一种不同的操作系统,或连接到它们之间的相互协议。这是实际系统中全局优化方法在未来的一个大的系统容量和基础的高品质服务。
1.3无线多媒体信息传输技术我们从技术层面上来看,第三代移动通信系统的核心技术则是CDMA。而第四代移动通信技术是,正交频分复用旧地FDM,而这也是最受人们关注的意向技术,同时,不少通信技术的专家提出了OFDM移动通信技术相关应用的一些理论依据。例如一些本地环路、数字音频广播等都将使用OFDM技术促进他们在以后的发展,而这些技术也是满足第四代移动通信系统发展计划的。由于无线多媒体自身的一些缺陷,有时会发射管信息堵塞的情况,造成画面或是声音丢失或延迟,而这些情况是非常影响视频播放的。信息接收终端接收视频受到损坏,会导致无线多媒体通信无法正常同步。
2无线多媒体通信的发展前景
我们现在多用于的第一,第二,第三代移动,他们的通信基础设施是开关结构层,而升级到第四代移动交换级时不仅要考虑技术,还必须考虑不同类型的通信接口,因此第四代主要都是运用路由网络架构。我们可以看看之前第一,第二,第三代通信设备的类型:第一代只提供语音服务,第二代拥有的传输功能,但是传输速度只有每秒9.6kb,而第三代的传输速度就达到了2Mb,但是第四代则可以让客户观看高清电影和电视节目,并可以使用每秒20Mb以上的传输速度。随着DSP的技术不断提高,从而也提高了硬件的性能和射频技术的速度与可靠性,这也将实现人类一直的梦想。
关键词:视频会议系统;协议;数据处理模型
中图分类号:TN948.6 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)36-8396-02
随着通信技术和互联网技术的突飞猛进,数字化、综合化、移动化、智能化逐渐成为通信技术发展的方向。当今人们通信需求已不再满足于简单的语音和文字,而是希望获得集语音、文字和图像等于一体的综合通信方式[1]。由此,视频会议系统应运而生。
1 视频会议系统
视频会议系统指的是不同地域的个人或群体通过传输线路及多媒体设备,将语音、图像及其他信息互传,实现便捷沟通的一种会议设备。
视频会议系统的历史最早可追溯到20世纪60年代,当时美国电报电话公司曾推出过模拟会议电视系统。后来随着微电子、计算机、数字信号处理及图像处理技术的发展,会议电视的理论研究和实用系统研制方面也得到了迅速发展。至今,个人计算机的普及、微电子技术和多媒体通信技术的飞速发展,都极大地推动了视频会议系统的发展。
视频会议系统的发展主要经历了三个阶段:模拟信号、数字视频以及国际统一标准下的数字视频会议系统。
视频会议系统今后的发展趋势:高清技术将成为市场主流趋势;视频会议的应用,也将逐步发展为多系统多功能的融合;软件视频会议系统及web视频会议系统厂商陷入价格战;视频会议系统的服务也必然会引起市场的高度重视[2]。
2 视频会议系统的标准和协议
ITU-T 国际电信联盟标准化部门作为视频会议系统标准的权威机构制定了一系列适用于视频会议的协议以及标准。如主要用于群视频会议的H.320协议;基于局域网桌面视频会议标准的H.323协议;基于电话网络的视频会议的H.324协议;在ATM和B-ISDN网络上具有良好表现的H.310协议;MPEG-4标准使得压缩性能大幅度提升,从而提供更大的节省存储空间,尤其是在低带宽等情况下,不仅保障了视音频的传输速度,同时也能保持图像的高品质;H.264标准,作为目前最好的视频压缩协议,很大程度上改善了基于软件视频会议的MPEG-4标准与H.323协议的硬件终端各类兼容问题。
H.323协议作为应用最广泛并且最通用的一个协议标准,而且目前市场上基于硬件的视频会议系统几乎都采用该技术标准,这基本上也保证了所有硬件厂商生产的终端和MCU都可以互联互通,提供给需求者更多的选择权。
H.323协议是ITU.T制定的一种多媒体通信协议,在不保证服务质量Qos的分组交换网络基础上传递多媒体信息,使得在现有通信网络上进行视频会议成为可能。同时,由于该协议建立在通用开放的网络通信技术之上,可实现在基于包交换的网络上传输音频、视频和数据信号;它描述了呼叫信令和控制、多媒体传输控制、带宽控制以及多点会议功能等各种业务。该协议可以运行在现下通用的网络体系平台上,也实现了不同硬件、软件厂商的多媒体产品和多功能应用的互操作性[3]。
H.323标准协议不只单只有一个协议,而是一个框架协议,它是包含了网闸RAS协议、呼叫信令H.225协议、媒体控制H.245协议、实时媒体传输RTP/RTCP协议以及音视频编解码协议和数据会议的T.120协议族等一系列相关协议的集合。
H.323协议建议为基于分组网络的通信系统定义了四个主要的组件:视频终端、网关、网闸和多点控制单元MCU。如图1所示为基于H.323通用协议的视频会议系统及其组件。
图 1 H.323视频会议系统
如图2所示,我们可以看到H.323终端的结构框图,在H.323标准的多媒体会议系统中的信息流包括音频、视频、数据和控制信息。
图 2 H.323标准的终端结构框图
3 视频会议系统数据处理模型
高清视频会议终端产品首要技术包括视频编解码技术和图像前后端处理技术。为了解决数据和显示设备之间的矛盾,通常需要在两者之间增加一个专门的功能模块——数字视频后处理,它可以实现各种视频信号与显示器的无缝连接。由于减少了显示设备对内容的限制,不同应用之间的内容共享得以实现[4]。
一般情况下,一个完全的视频处理系统的数据处理过程不仅是视频的编解码,还应包括前端的图像数据采集、图像预处理,图像后处理以及视频播放驱动等,如图3。
图 3 视频处理系统
图像数据采集是利用图像数字化器把现实模拟信号转换到数字图像的过程。
视频预处理功能主要通过编码器把采集到的视频数据转换成可处理的格式类型。在数据采集部件将信号数字化的过程中,有时存在一些缺陷,造成图像畸变,该情况可通过预处理系统来重建得到相对准确的图像数据。
视频后处理过程能够把解码器处理后的图像数据转换为各显示设备能够匹配显示的格式,从而提高图像的显示质量。数字视频后处理的重要性不言而喻,它更好的解决了图像数据和显示设备之间的差异,保证了视频信号与显示器的无缝连接,而且还能实现应用之间的资源共享。这里所指的播放包括电视信号编码、数模转换以及显示设备等。通过将数字信号编码成规定的格式,可以达到在不同的终端设备上播放的效果。
参考文献:
[1] 刘神伟.Visual C件视频/音频开发实用工程案例精选[M].北京:人民邮电出版社,2004:40-41.
[2] 计世资讯.2009-2010年中国视频会议系统发展趋势及市场机会研究报告,CCW[R].北京,2011.
1.1多媒体技术的涵义
数字化是多媒体技术的根源,例如通过综合、处理的方式对动画、文本等相关要素中的信息进行总结,并对这些内容进行采集和处理,使用多种软件和硬件对多种媒体之间的逻辑关联建立起来,在此基础上形成人机交互的系统技术。信息在传播过程中的作用可以在多媒体的帮助下得到完善,与计算机的交互功能连接起来,充分发挥出其作用,最终对能够看见文字与图像,同时还能听见声音的新型材料进行制作,这就是多媒体技术。
1.2多媒体技术的专业化
多媒体技术的专业化实际上就是多种媒体集中在一起的综合形态,同时也是两种以上媒体对信息进行交互的一种有效载体,多媒体技术以数字信号为运行单位,在这种情况下,文字、声音以及图像等信息就可以得到有机结合。也正是因为多媒体技术多样性的存在,使得相关联的一些信息得以有效的传递和处理,并通过数字化信息对数据传输过程中产生的失真问题进行有效的解决。
2多媒体关键技术分析
2.1视频压缩技术
对于多媒体技术中的视频压缩技术来说,传统压缩编码都是以Shannon信息论基础上得以完成的,它的基本是集合论,利用统计概率模型对信源进行描绘,但是传统压缩编码缺乏对接受者主观能动性、事件本身的含义、重要程度等方面的考虑,所以,压缩编码的发展过程可以说是从Shannon信息论开始的过程。数据压缩编码的方式有很多种不同的形式,从信源的统计特点上来看,一般可以将其分为预测编码、矢量量化编码、转换编码等多种形式,从数据视觉特点上来看,可以将其分为基于图像轮廓-纹理的编码、基于方向滤波的图像编码等所中形式。按照图像传达景物的特点来看,可以将其分成基于内容的编码和图形编码两种形式,其中图像编码又可以分成不同的两代:第一代主要是基于数据统计将数据冗余去掉的低层压缩编码方式;第二代是基于内容将内容冗余去掉的压缩编码方法。
2.2视频点播技术
用户信息交流的自然进化以多媒体交互作为主要过程,目前,多媒体服务的范围非常广,其中视频点播技术是最流行的一种。视频点播技术是网络技术和计算机技术共同发展的产物,它凝结了计算机、电视等相关技术中的精华,是一门新型技术,集中了食品技术和网络技术等多项技术的优势,过去收看电视节目的被动性得到了彻底的改变,电视节目的收看可以结合人们的需求选择。视频点播传递方式彻底改变了传统教学模式,教学课堂可以通过网络展开。视频服务系统的应用使得视频服务器各项功能的发挥得到了实现,所以视频点播技术也是视频服务系统的重点研究对象。
2.3多媒体数据库技术
在本质上来讲,多媒体数据库技术主要是为了解决三个难题,首先是信息媒体的多样化,一定要充分的扩大多媒体数据的储存量、组织以及管理的功能,同时也要实现多媒体数据的集成以及表现集成,从而来实现多媒体数据之间的调用以及融合,这样相关的集成粒度也就越细。最后就是多媒体数据与人之间的交互性,没有交互性就没有多媒体,因此一定要改变传统的数据库查询被动性,利用多媒体方式进行全面的表现。另外,对于多媒体数据库中的数据来说,数据是表征的事物特征,数据可以取自于现实世界,但是数据也可以通过模拟等方式进行构造,在多媒体数据库中,主要是包含原始的数据、描述性数据以及指示性数据。通常情况下,多媒体信息表现为一些非格式化的数据,因此这些多媒体数据存在对象复杂、数据存储分散等特点,多媒体信息的关系是非常简单的,但是资料管理并不是很容易,就目前来说面向对象数据库的管理是不现实的,这是因为面向对象是新一代的数据库应用,需要超强的数据模型做支撑,面向对象的方法很适合对复杂对象进行描述,还可以对多种对象以及其内部的联系进行描述。
3结语