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關鍵詞:嵌入式/μClinux操作系統;嵌入式視頻;MCF5249 32位微處理器;專用控件封裝技術
中圖分類號:TH873.7,TP391
文獻標識碼:A
文章編號:1004―373X(2008)04―053―03
1 引 言
隨著數字技術和網絡技術的迅猛發展,嵌入式系統進入了一個新的發展時期。32位高性能專用微處理器的出現,使嵌入式系統已經能夠適應十分復雜的控制需求,進行多任務,尤其是嵌入式視頻的處理,大大擴展了嵌入式系統的應用范疇,正成為我國教育現代化對數字化、網絡化的教學設備進入全新的發展時期的強大技術支撐。32位高性能專用微處理器需要嵌入式操作系統,而μClinux操作系統是針對32位微處理器設計的嵌入式Linux操作系統。
μClinux是控制領域的嵌入式操作系統,其內核功能結構與Linux基本相同,且可移植和裁剪;用戶通過重新配置、編譯內核,可方便移植到多種處理器平臺上。
本文主要介紹基于嵌入式視頻的多媒體集控系統基本技術構架和相關的關鍵技術,即嵌入式μCLinux操作系統的裁剪和移植和基于μCLinux的嵌入式系統的實時性解決方法以及集中控制系統的安全性設計等關鍵技術。
通過關鍵技術的設計與部署,實現了適合于局域網和廣域網環境下對遠程多媒體教學設備和屏幕、窗簾、燈光、空調和門禁等環境設備進行集中控制與管理。不僅適用于多媒體教室更高層次的遠程集中控制、管理、監測與維護,而且也適用于無人值守的和環境險惡等環境的遠程控制與管理。
2 基于嵌入式視頻的多媒體集控系統實現的體系結構
基于嵌入式視頻的多媒體集控系統以高性能32位微處理器為硬件核心,嵌入式軟件運行于μClinux操作系統上,其系統主要分為控制臺軟硬件系統和多媒體教室終端設備2部分,組成遠程交互平臺。
兩部分之間控制信號、狀態信息、數據等交互信息均通過嵌入式控制器硬件提供的多種網絡接口和TCP/IP協議,實現與局域網或廣域網的連接,使控制臺軟硬件系統和多媒體教室終端設備通過網絡,實現遠程控制和管理。基于嵌入式視頻的多媒體集控系統體系結構如圖1所示。
3 基于嵌入式視頻的多媒體集控系統實現的關鍵技術
3.1 選擇32位嵌入式微處理器MCF5249模塊單元為硬件平臺
通過8/16/32位單片機性能對比測試,只有32位高性能單片機具備更高的反應速度、更強的數據處理、邏輯運算和數據存儲能力;不僅可用于工業數據采集、流程控制、遠程監控等應用領域,而且還特別適合于嵌入式視頻的大數據量處理與控制的數字化多媒體教學設備的開發應用。
3.2嵌入式μCLinux操作系統的裁剪和移植
嵌入式μCLinux是專為沒有MMU內存管理單元的微處理器芯片而裁剪的小型化操作系統,嵌入式μCLinux針對沒有MMU的處理器采用了實存儲器管理策略。因此,嵌入式μCLinux操作系統不僅保持了穩定、強大的網絡和文件系統支持等傳統Linux的主要性能,而且還具有自身的特點,使μCLinux成為真正意義上的嵌入式操作系統。
針對32位微處理器MCF5249的性能特點,結合基于嵌入式視頻的多媒體集控系統對操作系統功能的應用需求,需要對μCLinux的微內核、內存管理、進程管理、事務管理、初始化、硬件驅動、文件系統和TCP/IP協議棧等模塊進行剪裁和移植。
在編譯μCLinux微內核之前,首先需要通過建立菜單配置來配置微內核。從條件編譯的角度,就是在內核上選擇所需的模塊,去掉不必要的模塊不參與編譯,從而可以控制內核大小在一定的范圍內,以適合嵌入式μCLinux應用需求,利用Linux開放等特點降低對系統硬件成本和減少對資源的需求;然后還需要進一步對內核中的代碼進行裁減,通過修改源代碼來滿足裁減的要求。
采用μCLinux的內核有2種可選的運行方式:可以在FLASH上直接運行,也可以加載到內存中運行。其中FLASH運行方式是把內核的可執行映像燒寫到FLASH上,系統啟動時從FLASH的某個地址開始逐句執行;內核加載方式則是把內核的壓縮文件存放在FLASH上,系統啟動時讀取壓縮文件在內存里解壓,然后開始執行。選擇采用后一種相對復雜,但壓縮后的程序文件較小,對FLASH的空間要求低,并且程序運行速度更快可以很好地滿足對高實時性要求的方式。一般地,RAM的存取速率要比FLASH高。
3.3嵌入式μCLinux操作系統實時性解決措施
由于μClinux主要針對MCF5249等微處理器在沒有內存管理單元(MMU)而設計的,并不是為了Linux的實時性而提出的,因此μClinux本身并不能解決基于嵌入式視頻的多媒體集控系統對實時性的要求。為此,μClinux需要使用Rt―Linux的patch來增強μClinux的實時性要求,從而解決μClinux在對應用于一些實時要求較高的,諸如工業控制、進程控制等應用領域的需求。
Rt―Linux是有別于μClinux另一種嵌入式Linux版本,其突出特色在于內核的處理上增強了對于實時問題的關注。Rt―Linux執行管理器把普通Linux的內核當成一個任務運行,同時還管理了實時進程。而非實時進程則交給普通Linux內核處理。這種方法已經應用于很多的操作系統來增強操作系統的實時性,包括一些商用版Unix系統、Windows NT等。這種方法優點首先是實現簡單,且實時性能容易檢驗;其次是非實時進程運行于標準Linux系統,同其他Linux版本之間保持著很大的兼容性;再有就是可以支持硬實時時鐘的應用。
嵌入式視頻的多媒體集控系統對紅外接收等功能在實時性方面要求很高,否則直接影響多媒體設備的使用效果。選擇Rt―Linux的patch作為增強μClinux的實時性 要求,并且以后臺任務方式運行紅外接收中斷處理調度策略,從而增強了μClinux的實時性,滿足紅外接收等系統任務對實時性的嚴格要求。
3.4 OCX控件標準的控件封裝技術
OCX是基于嵌入式視頻的多媒體集控系統的網絡控制軟件;其視頻顯示模塊采用專用控件封裝技術解決了嵌入式數字視頻數據在跨網段、跨平臺上數據流傳輸,實現全數字網絡圖像的跨平臺無縫集成。
為了保證配置的靈活性,嵌入式視頻技術針對各廠家的網絡數字攝像頭的接口屬性,采用開放的設計風格,無論各生產廠家的算法接口采用何種開發平臺,即VB,VC,Delphi等,均采用Windows平臺下OCX控件標準的控件封裝技術。專用控件封裝技術使多媒體集控系統網絡控制軟件的視頻顯示模塊整體上去掉不必要的冗余程序,結構簡單緊湊;嵌入式視頻采集硬件提供了多種網絡接口,并使用TCP/IP協議,可實現同局域網、廣域網的連接,使用戶無論身處何地都能通過網絡連線,實現對被監控區域的監控。實驗結果表明:這種專用控件封裝技術有效地解決了跨網段、跨網絡平臺下的全數字嵌入式視頻圖像的傳輸與管理。需要說明的是,嵌入式視頻的圖像采集硬件采用數字式數碼網絡攝像頭,通過圖像采集卡進行A/D轉換,采用不同的圖像分辨率可針對不同的網絡環境滿足網絡傳輸的現實需要。
3.5 系統鏈路可靠性與數據傳輸安全性技術方案
由于嵌入式視頻的多媒體集控系統使用范圍具有相當程度的封閉性,所以系統平臺的中、下層使用開放性的TCP/IP協議,在應用層則使用私有協議,對傳輸數據進行適度的加密處理。
系統傳輸鏈路可靠性設計方面,考慮通信數據與嵌入式視頻的多媒體集中控制系統的處理能力以及TCP連接建立的額外開銷,網絡傳輸層采用UDP協議封裝上層的應用數據。而UDP協議的非連接和不可靠性,則由應用層協議保證數據傳輸的正確性與可靠性。在應用協議設計中,采用發出請求幀與3 s內接收應答幀判斷是否傳輸超時或者出錯。若超過3次請求而未收到應答則判斷系統故障,終止該次請求操作。另外,嵌入式視頻的多媒體集控系統還進行間隔10 s的主動式在線檢測,并將檢測數據分別向終端面板和控制臺發送顯示。
傳輸數據的安全性設計方面,采用加強網絡訪問控制和采用可靠的協議進行加密,對于協議數據被竊聽分析的風險,定義私有應用層交互協議和對數據包加密傳輸。在應用層交互協議設計中定義了數據包類型、控制編碼、數據編碼、數據定義等數據結構。在網絡傳輸的數據采用移位加密算法進行加密。
數據包重放攻擊是在數據竊聽基礎上的一種攻擊行為。為了防止數據包重放攻擊,在設計中采用在嵌入式視頻的多媒體集控系統端口設置3個可信IP地址,只接收可信IP地址的指令操作。對于其他的IP只能查詢集中控制器的運行狀態,不能控制操作,這樣有效地防止了非法用戶仿照獲取的數據包來控制操作集控系統。
4 結 語
關鍵詞:多媒體;Alpha通道;關鍵技術
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A 文章編號: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
多媒體作品最終呈現給用戶的形象是屏幕畫面的形象,而屏幕畫面的效果往往取決于圖像的合成。根據Alpha通道數據來進行圖像混合是圖像合成的最基本技術,同時也是效果最豐富、使用最靈活的技術之一。就目前來看,對于Alpha通道技術的實用多數都僅局限在多媒體作品開發的個別環節,沒有從整體上重視Alpha通道。希望通過本文對Alpha通道的綜合分析,能夠使Alpha通道技術在更廣泛、更好地為多媒體作品的開發服務,并形成相對完整的理論體系。
一、Alpha通道介紹
(一)Alpha通道概念
Alpha通道是一個8位的灰度通道,該通道用256級灰度來記錄圖像中的透明度信息,定義透明、不透明和半透明區域,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通道指的是一張圖片的透明和半透明度。例如:一張使用16位存儲的圖片,可能有5位表示綠色,5位表示藍色,5位表示紅色,另外1位是阿爾法。在這種情況下,它要么表示透明要么不是。而一張使用32位存儲的圖片,分別有8位表示紅綠藍,和1位阿爾法通道。這種情況下,不僅可以表示不透明或者是透明,還可表示256級的半透明度。
在現在的Alpha通道中,任意選區都可以存儲為蒙版。不僅可以編輯Alpha通道,刪除或添加其中的顏色,還可為不透明度和蒙版顏色指定設置,通俗說法就是上圖的時候作透明效果。一般情況下,Alpha值取0到255之間。通道分為三種通道,也就是有三個作用。
(三)Alpha通道類別
1.主通道。主通道是四個自帶的通道。以RGB顏色模式為例來說,色彩全部是紅綠藍三種顏色組成,因此在RGB存儲顏色信息時就會針對每個象素點的RGB顏色進行存儲,即存儲每個象素點的RGB值。也就是說,每張圖片可拆分成三張圖片(紅、綠、藍色各一張)。這三張圖片就是RGB三個主通道。第四個通道就是三個加在一起的總通道。
2.專色通道。專色通道是除RGB三個顏色之外的,用戶自己添加的顏色。專色通道與主同樣相同,都是存儲顏色信息的。但是效果作完之后需要合并到主通道。
3.普通通道。普通通道不是用來存儲顏色信息的,而是用來存儲選區的。
(四)創建Alpha通道
按住Option鍵(Mac OS)或Alt鍵(Windows),,單擊“通道”面板底部的“新建通道”按鈕,或者在“通道”面板菜單中選擇“新建通道”;在“新建通道”對話框中指定選項;在新通道上繪畫以蒙版圖像區域。
二、Alpha通道在多媒體開發軟件中的應用
(一)在多媒體集成工具中的應用
在多媒體集成工具Authorware5.0版本之前的諸多版本中圖片透明形式只有五種:不透明模式、邊緣透明模式、反轉模式、透明模式和擦除模式。這些透明凡是普遍存在一些弊端,它們都只能透明純白色的部分,其他顏色無法實現完美透明。在一些邊緣羽化圖像的透明處理中,會因為邊緣部分的圖像兼有白色和其他顏色而導致過濾不凈,作品無法觀看且不能制作成半透明的圖片。Authorware5.0及其以后的各個版本均支持以Alpha通道來作為圖片的透明方式,就可以精確地對畫面進行精確地透明,形成完美的半透明或者透明的效果。還有一點需要特別說明,使用Alpha通道進行透明處理的圖片不像其他圖片那樣是靜止的且固定的,不僅可任意地改變各個部分的位置,還可隨意調整各部分的大小,其效果的豐富性操作的靈活性是顯而易見的。
(二)在動畫創作軟件中的應用
Alpha通道在二維和三維動畫軟件中都有著廣泛的應用。
Alpha通道在3DMAX中的應用。它為3DMAX動畫軟件提供動畫在后期合成的工作環境,也就是VIDEO POST。使用VIDEO POST可以使很多不同層次的圖像文件動畫場景能夠和動畫場景合成的設定實現一次處理,這得益于VIDEO POST強大的圖像合成功能。最為頻繁使用的Alpha composing合成方式是依賴Alpha通道實現的。
3DMAX能夠根據文件的輸出格式產生文件格式,這種文件格式是包含Alpha通道并且是32位的文件格式。渲染時,實色物體和不含物體區域的Alpha值分別為255和0,透明材質則是中間值。通過利用這一點,我們就可以實現各種各樣的透明重疊的動畫效果或圖像。
Alpha通道同樣也應用于Flash矢量動畫中。Alpha是Flash矢量動畫場景里圖形符號的主要屬性,對它的數值進行調整,就可以實現對對象符號透明度的改變。如若要實現某圖形符號的動態變化的透明效果,只需在各關鍵幀設定不同的Alpha數值即可。如果編寫動作腳本,讓用戶對Alpha數值進行交互式改變,能使動畫作品更加生動有趣。
在進行視頻處理時,通常需要將一些視頻片段按一定的要求重疊起來形成半透明甚至是透明的效果。在名為Premiere的電影編輯軟件中用以合成影像片段的視頻高疊軌道達九十七個之多。其中的Video Option的命令集中的透明設置選項Transparency是專門用于合成透明影像的,這一選項提供了很多的Key Type(透明)類型。這在之中,Alpha channel key就是利用圖片或影像的Alpha通道從而在選定區域形成了透明效果。
(四)在圖像處理軟件中的應用
在Photoshop中,通道是一個最基本的概念。其中,顏色通道代表的是一個圖像的色彩信息,而附加通道包括了印刷用的專色通道,還有修改和存儲選取區域的Alpha通道。在一般情況下,Alpha通道是單獨創建的新通道,不存儲圖像色彩。Alpha通道的內容并不代表圖像顏色,代表的是選擇區域。黑色代表非選擇區域,白色為選擇區域。灰度的層次不同,代表選取的百分率不同。
對我們需要的選取區域的創建、修改和存儲操作,也就是我們對Alpha通道的內容的操作。通過對圖片與Alpha通道的合成或者是多個Alpha通道間的甲酸可產生很多特殊效果。由此可見,Alpha通道是Photoshop編輯合成多媒體作品多種的素材的法寶。
就Alpha通道技術本身來說,它并不復雜,但是運用起來是相當靈活的。在多媒體作品開發中,要不斷地總結Alpha通道的運用途徑,努力掌握其應用方法,以提高作品的技術含量,增強作品的表現力和藝術感染力的效果。
參考文獻:
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關鍵詞:4G移動通信傳輸;網絡構架;關鍵技術;應用優勢
【分類號】:TM73
一、前言
隨著數據通信與多媒體業務需求的發展,適應移動數據、移動計算及移動多媒體運作需要的第四代移動通信正在興起。據資料顯示,4G比3G將具有更迅速,更流暢,更清晰等優勢,目前4G技術已經逐漸被運用到各個活動中。本文主要對4G移動通信系統網絡構架、傳輸關鍵技術、應用優勢進行了闡述,以供同仁參考。
二、4G移動通信系統網絡構架
在圖1中,不同的接入系統都連接到一個公共的基于IP的核心網。我們可以將系統網絡體系由下而上分為三層:物理層、中間環境層、應用網絡層。物理層提供接入和路由選擇功能。中間環境層的功能有QoS映射、地址變換、即插即用、安全管理和有源網絡。物理網絡層和中間環境層及其應用環境之間的接口是開放的,使發展和提供新的服務變的更容易,提供無縫高數據率的無線服務,并運行于多個頻帶。這一服務能自適應多個無線標準及多模終端能力,躊越多個運營者和服務,提供大范圍服務。
三、4G移動通信傳輸系統的關鍵技術
(1)正交頻分復用技術。正交頻分復用(OFDM)技術是一種無線環境下的高速傳輸技術,其主要思想是:將信道分成若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的低速子數據流,調制在每個子信道上進行傳輸。OFDM有很多獨特的優點:頻譜利用率很高,頻譜效率比串行系統高出近一倍;抗衰落能力強;適合高速數據傳輸;抗碼間干擾能力強。OFDM允許各載波間頻率互相混疊,采用基于載波頻率正交的FFT調制,由于各個載波的中心頻點處沒有其他載波的頻譜分量,因而能夠實現各個載波的正交。此外,不通過很多帶通濾波器來實現,而是直接在基帶處理,也是OFDM 有別于其他系統的優點之一。
(2)智能天線技術。智能天線(SA)技術具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數字波束調節等智能功能,被認為是未來移動通信的關鍵技術。智能天線使用數字信號處理技術,產生空間定向波束,使天線主波束對準用戶信號到達方向,旁瓣或零陷對準干擾信號到達方向,達到充分利用移動用戶信號并消除或抑制干擾信號之目的。智能天線可以提高信噪比,提升系統通信質量,緩解無線通信日益發展與頻譜資源不足的矛盾,降低系統整體造價,因而成為4G系統的關鍵技術之一。
(3)軟件無線電技術。軟件無線電(SDR)技術是將標準化、模塊化的硬件功能單元經過一個通用硬件平臺,利用軟件加載方式來實現各種類型無線電通信系統的一種具有開放式結構的新技術。軟件無線電的核心思想是:在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A/D和D/A變換器,并盡可能多地使用軟件來定義無線功能,各種功能和信號處理都盡可能用軟件實現。軟件無線電在4G中的可能應用為:采用軟件無線電實現的基站可同時為多個網絡服務;當終端移動時,可重新配置,如當移動終端移動到一個采用不同標準的移動系統中時,終端可按照該系統的標準重新進行自動配置,從而獲得系統提供的各種服務。
(4)多用戶檢測技術。多用戶檢測(MUD)技術能夠有效地消除碼間干擾,提高系統性能。多用戶檢測的基本思想是把同時占用某個信道的所有用戶或某些用戶的信號都當作有用信號,而不是作為干擾信號處理,利用多個用戶的碼元、時間、信號幅度以及相位等信息聯合檢測單個用戶的信號,即綜合利用各種信息及信號處理手段,對接收信號進行處理,從而達到對多用戶信號的最佳聯合檢測。多用戶檢測是4G 系統中抗干擾的關鍵技術,能進一步提高系統容量,改善系統性能。
(5)IPV6技術。IPv6是為了解決IPv4所存在的一些問題和不足而提出的,同時它還在許多方面提出了改進,例如路由方面、自動配置方面。經過一個較長的IPv4和IPv6共存的時期,IPv6最終會完全取代IPv4。因此IPv6技術將成為下一代網絡的核心協議。
(6)多輸入多輸出技術。多輸入多輸出(MIMO)技術是指利用多發射和多接收天線進行空間分集的技術,它采用的是分立式多天線,能夠有效地將通信鏈路分解成為許多并行的子信道,從而大大提高系統容量。信息論已經證明,當不同的接收天線和不同的發射天線之間互不相關時,MIMO系統能夠很好地提高系統的抗衰落和噪聲性能,從而獲得巨大的容量。
四、4G移動通信傳輸系統的應用優勢
與傳統的通信技術相比,4G通信技術最明顯的優勢在于通話質量及數據通信速度。如果說現在的3G能為人們提供一個高速傳輸的無線通信環境的話,那么4G通信將是一種超高速無線網絡。從用戶角度而言,4G移動通信系統具有比3G更優越的特點。
(1)在無縫漫游方面,4G移動通信系統要求實現全球統一的標準,能使各類實體之間進行“無縫連接”。若標準不統一,各種移動通信系統將彼此互不兼容,給用戶帶來諸多不便。標準的統一也是4G開發需要解決的一大問題。
(2)通信速度更快。據AT&T公司研究4G通信的專家們估計,每個4G信道將占有100MHz的頻譜,相當于W-CDMA 3G網路的20倍。
(3)更高儲存容量。由于傳輸頻寬增大,因此資料儲存容量至少需求為3G系統的10倍以上。
(4)更高相容性。4G通信技術使用戶在移動中,特別是高速移動情況下能順利使用通信系統,傳送高速多媒體資料等。必須具備向下兼容、開放界面、全球漫游、與網路互聯、多元終端應用等,并能從3G通信技術平穩過渡至4G。
(5)頻率使用效率更高。4G對無線頻率使用的有效性,可以讓更多的人用與以前相同數量的無線頻譜做更多的事情,而且做這些事情的時候速度更快。
(6)通信費用更加便宜。4G通信利用高靈活性的系統操作,使通信部署起來更容易和便捷。在建設4G通信網絡系統時,通信營運商可直接在3G通信網絡基礎設施之上,采用逐步引入的方法,有效地降低運營者和用戶的費用。
(7)高度智慧化網路系統。4G網路系統能隨狀況自行調整,具備良好的彈性以滿足不同環境與不同用戶的通信需求。4G系統終端的智能性更高,表現在終端設備的設計和操作具有智能化,更重要的是,4G手機可以實現許多目前難以想像的功能。例如,4G手機可以查詢電影院票房資料,并能直接將售票情況、座位情況等信息下載到PDA之上,實現在線購票;4G手機還能根據環境、時間以及其他設定的因素來適時地提醒手機的主人某些事項,比如此時該做什么事,或不該做什么事;4G手機還可以看體育比賽之類的各種現場直播。
五、結語
總之,雖然目前4G的關鍵技術還主要集中在對OFDM、軟件無線電、智能天線、MIMO、基于IP的核心網的研究方面。但隨著4G通信技術研究的深入,由此帶來的4G通信技術優勢,使手機的傳輸速率進一步提高,應用領域向移動智能終端方向發展,帶來新的商機。
參考文獻:
【關鍵詞】多媒體技術 企業信息管理 應用
1 多媒體信息管理概述
所謂多媒體技術就是借助計算機來處理聲音、圖畫、視頻、文本等多種信息并在一定的邏輯架構上完成多種信息的組合與優化,使之集成一個系統進而完成多種功能的新技術。多媒體具有典型的集成性、交互性和同步性,多媒體信息管理就是對系統中數據進行有效地管理,對多媒體數據的有效管理能盡量減少開發費用,便于綜合利用、數據共享,降低成本、提高效益,對提高多媒體應用程序的執行效率和運行質量也具有十分重要的意義。
近年來,隨著多媒體技術的進一步成熟,企業信息管理又開始醞釀新的變革。傳統的數據庫模型比較死板,只能存放定長字符的規范數據,當嵌入其他不規則數據(如圖片、視頻、聲音、文本等)后會導致數量級和屬性集沖突,這些種種制約使得多媒體技術迅速的發展起來,并漸漸的滲入到企業信息管理之中。
2 多媒體企業信息管理的關鍵技術
2.1 多媒體企業信息開發技術
由于能給更好的對復雜對象進行描述,面向對象技術已經在數據庫領域中彰顯出強大的生命力。由于多媒體數據的特殊性,面向對象數據庫的這種機制正好滿足多媒體數據庫在建模方面的要求。面向對象多媒體數據模型具有典型的個性特點,具體表現在以下幾個方面,第一是對關系建模設施進行了深度優化與改進,能夠深度處理多媒體數據之間的非線性關系和復雜的非一般邏輯關系;第二是聚集層次較為合理,它可以得到同級各對象間的復雜關系,同時也可以清楚的實現復雜對象堆積的鮮明結構;第三是管理手段得到了進一步的提升,在眾多媒體技術的支撐下,企業可以對各種信息進行拆分、重組與優化。
2.2 多媒體企業信息檢索技術
多媒體數據由于自身獨特的特點,其信息線索難以使用規范的符號給與描述,例如要對信息系統中的圖形顏色與格式、聲音的強弱與頻率、文檔的大小與類型進行檢索事,就必須在檢索之前的數據庫建立時預先置入這些對口特征,雖然某些復雜語義看似容易讓人理解,但是利用這些語義線索進行檢索時卻難以輕易實現對口尋找靶目標。在進行實際的檢索時,各種信息被轉化為基于一定語法的字符和語言,企業各種信息通常根據媒體的匹配程度給予回復,這個過程就是檢索的一個中間過程,此過程降低了用戶檢索效率,不利于深度交互的出現,隨著人們對深度檢索的需求,這種“轉換障礙”在很大程度上制約了其檢索效率。基于內容的檢索在很大程度上克服了這一缺點,它直接將信息語義與檢索過程有機結合,從信息中直接提取語義線索,這種檢索過程優越性在企業信息管理中尤為突出,彰顯出來更加有效的適應性。
2.3 多媒體企業信息關聯技術
信息的的表現形式不僅僅在于聲音、圖片、文檔等單一的形式,伴隨著多媒體技術的發展與引進,信息的變現形式進一步得到拓展,例如說觸覺的表現形式。現如今,多媒體技術和超文本技術的有機結合,使得信息的表達與轉述形式更具準確具體,大大優化了信息與靶目標的交互效率與交互程度,同時多媒體技術又給超文本帶來許多便利,他是超文本的交互界面更加人性化,二者的有機結合、互相補充促生了超媒體的誕生。超媒體運行過程的主管部門“超媒體系統”負責編輯穿媒體資料,超媒體的鏈和節點可以動態的改變,各個節點中的信息可以更新而形成新的組織結構。在一個由千百個節點組成,分散在多臺計算機中的超媒體信息網絡中,瀏覽工具顯得十分重要,它可以幫助用戶在網絡中尋路和定位。所以,最終超媒體系統實現的是一個超媒體化的信息空間,這個空間可以由各種信息工具來構筑,用戶可以通過專門的瀏覽器進行訪問。
3 多媒體在企業信息管理系統中的應用的注意要點
3.1 多媒體情報檢索
多媒體數據庫不僅包含大量規范的結構化數據,而且包含大量的圖形、圖像、聲音等非結構性數據信息。多媒體情報檢索技術是針對讀者對數據、文本、圖像、聲音等各種形式情報信息的全方位需求而提供的情報查找技術。查找時,應考慮好分哪些數據庫來進行查詢,每個庫的結構是什么,對每一個庫來說有哪些查詢需要,查詢項目是什么,查詢方式是什么。目前應用最廣泛、最方便的人機交互式檢索系統是多媒體觸摸屏信息查詢系統.檢索時只需用手指觸摸屏幕上的文字、圖形或提示標志,就可以從屏幕上得到其所需要的各種信息。
3.2 多媒體情報信息服務
利用多媒體系統聲、像、圖、文并茂的特點,情報信息機構的人員可以向需要咨詢的人提供全新服務,對情報信息機構廣泛宣傳新技術、新產品、新工藝以及新書新刊(包括電子書刊)也有很好的效果。隨著信息高速公路和智能網的建立,電子技術、計算機技術的發展,人們可以在千里之外的家中向情報信息機構提出咨詢,并獲得生動形象的多媒體信息。
3.3 多媒體技術應用于信息機構的情報管理
隨著科學的迅猛發展,普通的紙質資料已經不能滿足人們的需要,企業信息里面包括了大量的非紙質資料,例如說視頻會議資料、圖紙電子資料等,這些資料使得傳統信息管理工作難以勝任,必須嵌入多媒體進行處理,多媒體信息可以通過各種各樣的錄入工具進行保存,例如借助說攝像機、刻錄機、掃描儀將一般化的紙質資料或者其他非電子資料進行整理歸檔可以實現企業信息的有效儲存,在企業需要某個特定信息時,能夠隨意調出,并在多媒體計算機的協助下進行顯示。在多媒體管理的支撐下,企業信息管理將帶來革命性的轉變,信息機構的人員可以自動完成企業信息管理,大大挺高了工作效率,優化了企業信息管理,大大挺高了企業信息管理的效率。
參考文獻
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作者簡介
劉偉(1982-),男,籍貫湘潭,本科,工程師,研究方向為企業多媒體應用和軟件工程。
關鍵詞:IPv6;視頻;JMF
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號: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
下一代互聯網的網絡層協議將由IPv4轉到IPv6,以解決全球的IP地址空間即將耗盡,和日益復雜和擴張的流媒體業務需要高效傳輸的問題。在下一代IPv6互聯網中,由于流媒體的時間敏感性和承載網絡的動態性,遲到分組、分組失序和延遲抖動等現象都將直接影響媒體的回放質量。因此,在下一代IP網絡中如何有效地進行流媒體的傳輸和服務質量的控制將成為研究的重點。
1 關鍵技術
1.1 RTP/RTCP協議
實時傳輸協議RTP(real-time Transport protocal)是在網絡上針對多媒體數據流的一種傳輸協議,RTP是一對一或一對多的傳輸情況下工作的。其目的是提供實時和實現多媒體數據流的同步,RTP通常在UDP協議的基礎上來傳送數據。當一個應用程序開始一個RTP會話時將使用兩個端口,一個端口分配給RTP,一個端口分配給RTCP。RTP協議本身并不能為按順序傳送數據包提供可靠的傳送機制,也不提供流量控制或擁塞控制。RTP協議可以確定正在傳輸的數據類型,確定數據包的正確順序以便正常播放,它還可以同步由不同數據源傳輸的媒體流,例如,接收并同步播放MPEG流中的視、音頻數據流。在網絡傳輸中,RTP數據包不一定按照發送時的順序到達,它甚至不一定能夠到達發送的目的地,順序的重新組織、丟失包的檢測,都是有接收端根據RTP包頭里面提供的信息完成。
傳輸控制協議RTCP(real-time Transport control protocal)是提供多媒體數據流量控制和擁塞控制服務的,使用RTP協議的應用程序在RTP會話期間,各個參與者都需要周期性地傳送RTCP包,RTCP包中包含有已發送的數據包數量、丟失的數據包的數量等統計資料,服務器利用這些信息可以動態地改變傳輸速率,改變有效載荷類型、監視和控制實時數據的傳輸等。RTP協議和RTCP協議是配合使用的,它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化,RTP和RTCP協議特別適合傳輸網絡上的實時數據。
1.2 JMF中的關鍵技術
Java媒體框架(JMF,Java Media Frame)是Sun公司推出的一個能夠把音頻、視頻和其它基于時間的媒體結合到Java Application和Java Applet的應用程序接口,它是基于Java平臺設計的。使Java程序具有許多新功能:捕捉音頻信號、存儲、播放并處理媒體數據,能夠傳輸媒體數據和對多媒體數據進行編碼。同時,它還支持壓縮的媒體流及存儲媒體的同步、控制、處理和播放,功能非常強大。JMF包括兩個部分:JMF API和RTP API。前者的主要功能是捕捉、處理、存儲和播放媒體;后者主要是在網絡上傳輸和接收媒體流。
JMF中的幾個關鍵技術是:RTP會話、媒體定位器、數據源、播放器(Player)和處理器、會話管理器。
RTP會話:RTP會話是使用RTP協議來進行通信交流的應用程序之間的一個關聯。一個會話由一個網絡地址和一對端口(UDP端口)所標示。
媒體定位器(Media-locator):描述被處理的媒體所在的位置,類似于URL,可以由URL構造,也可以是一個媒體文件或一個媒體捕獲數據源。
數據源(Data-Source):封裝數據媒體數據,數據源可以由捕獲設備、本地媒體文件或網絡上的媒體流構造產生。通常被用來管理媒體內容的傳輸,一個數據源封裝了媒體的位置和用來傳輸媒體的協議和軟件,用媒體定位器或URL表示。
播放器(Player)和處理器(Processor):主要是對媒體數據的捕獲、處理和提交進行管理。處理器只是播放器的一種的特定類型,它對媒體數據進行處理,用適當的格式輸出數據,輸出的目標可以是本地的輸出設備、本地的文件或網絡。
會話管理器(Manager):管理器控制著對播放器的處理、數據源的建立。
圖1是利用JMF在IPV6網絡環境中實現實時通信的模型,包括接受和發送兩個過程。
發送過程:客戶端使用USB視頻攝像頭輸入視頻信號,通過一種被稱為數據源的數據結構緩沖信號隊列,接著由媒體處理器對數據進行處理,形成合適RTP協議格式封裝的媒體流,由會話管理器經指定端口通過網絡發送到遠程主機。
接受過程:與發送過陳相反,接受方要對接受到的數據報拆裝,經會話管理器、播放器處理以特定的格式播放或保存為媒體文件。
2 IPV6網絡環境的建設
2.1 建立基礎網絡結構
Ipv6測試用的基礎網絡結構由4臺計算機、1個交換機,1個集線器,如下圖2所示。
它們分別是:
?一臺運行Windows 2003的計算機用作DNS服務器,命名為DNS。
?一臺運行Windows XP的計算機用作路由器,命名為Router。
?兩臺運行Windows XP的計算機用作客戶機,分別命名為Client1和Client2。
先用Ipv4設置好它們的IP地址和子網掩碼等。
2.2 配置支持IPV6的DNS服務器
DNS是運行Windows 2003的計算機,它用來測試域名服務。
?用Administrator超級管理員登錄,并設置IP地址為10.0.1.2,子網掩碼為255.255.255.0,默認網關為10.0.1.1
?配置好DNS服務器,創建名為的向前查找區,并將此查找區用作支持動態更新的主區。
?安裝好Ipv6協議。
2.3 配置支持IPV6的客戶機
Client1是運行Windows XP的計算機,作為一個客戶機。
?Administrator超級管理員登錄,并設置IP地址為10.0.1.3,子網掩碼為255.255.255.0,默認網關為10.0.1.1,DNS服務器地址為10.0.1.2。
?安裝好Ipv6協議。
?Client2是運行Windows XP的計算機,作為一個客戶機。
?Administrator超級管理員登錄,并設置IP地址為10.0.2.2,子網掩碼為255.255.255.0,默認網關為10.0.2.1.1,DNS服務器地址為10.0.1.2。
?安裝好Ipv6協議。
2.4 配置支持IPV6的路由器
Router是運行Windows XP的計算機,并且安裝兩塊網卡,用作子網Subnet 1和子網Subnet 2之間的路由器。
?在“網絡連接”文件夾中,將連接到Subnet 1上的本地連接重命名為“Subnet 1 Connection”, 將連接到Subnet 2上的本地連接重命名為“Subnet 2 Connection”,以便加以區別。
?為“Subnet 1 Connection”配置TCP/IP協議,IP地址為10.0.1.1,子網掩碼為255.255.255.0,DNS服務器地址為10.0.1.2。
?為“Subnet 2 Connection”配置TCP/IP協議,IP地址為10.0.2.1,子網掩碼為255.255.255.0,DNS服務器地址為10.0.1.2。
?運行注冊表編輯程序(Regedit),展開以下路徑:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Tcpip\Parameters\,將“IPEnableRouter”改成“1”,這樣就啟用了在Subnet 1和Subnet 2之間進行的路由。
?安裝好Ipv6協議并重新啟動該計算機。
2.5 建立Ipv6靜態路由結構
為配置一個靜態路由結構,以便測試任何兩臺計算機都可以連通。
?在路由器上,輸入netsh interface ipv6 show address顯示名為Subnet 1 Connetion的接口和名為Subnet 1 Connetion的接口的鏈路本地地址和接口索引號。
?在路由器上,輸入netsh interface ipv6 set interface 4 forwarding=enabled advertise=enabled。
(其中的“4”為Router1的Subnet1 Connection接口的索引號)
?在路由器上,輸入netsh interface ipv6 set interface 5 forwarding=enabled advertise=enabled。
(其中的“5”為Router1的Subnet2 Connection接口的索引號)
?在路由器上,輸入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。
?這樣就在路由器上添加了靜態路由表,可以在Client1中輸入netsh interface ipv6 show route命令來查看。
2.6 IPV6網絡實驗環境的測試
?在Client1客戶機中,輸入netsh interface ipv6 show address命令來顯示接口的鏈路本地地址和接口索引。
?在Client2客戶機中,輸入netsh interface ipv6 show address命令來顯示接口的鏈路本地地址和接口索引。
?在Client1客戶機中,可以輸入ping fc80::5cfc:10.0.2.2%2命令來驗證在Ipv6環境下不同網段中的節點是否連通。(其中fc80::5cfc:10.0.2.2是Client2客戶機中接口的鏈路本地地址,”%”后面的數字”2”是指接口索引。)
3 捕獲并傳輸RTP媒體流
3.1 視頻信號捕獲
視頻信號通過麥克風、攝像機等的硬件設備捕獲。可以使用CaptureDeviceManager對象獲得系統中可用的視頻獲取設備。通過調用getDeviceList()方法你可以獲得設備的列表。每個設備都對應一個CaptrueDeviceInfo對象。也可以通過調用CaptureDevieceManager對象的getDevice()方法來獲得特定的CaptureDeviceInfo對象。在使用設備截取多媒體數據前,還需要從CaptureDeviceInfo對象中獲得設備對應的MediaLocator對象。
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 發送RTP媒體流
將數據以RTP實時流的形式發送出去;通過會話管理器(Session Manager)傳輸到指定的IP地址和端口上。RTP數據的步驟:產生一個JMF處理器(Processor),為每一種RTP格式設置相應的軌跡格式。從處理器獲取輸出數據流;會話管理器產生一個發送數據流,即以數據源和序號作為參數調用會話管理器的createDataSink()方法;開始會話傳輸;通過監聽ControllerEvent事件控制會話的過程。
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媒體流
4.1 監聽并接收數據流
RTP會話是通過RTPManager管理器來管理的,為接收RTP會話和表現媒體數據,RTP接收類需要實現SessionListener,ReceiverStreamListener和ControllerListener監聽接口。
當有相應的事件發生時,監聽器監聽到事件并調用update()方法,在此方法內接收到媒體流。
實現ReceiveStreamListener監聽接口,監聽NewReceiveStreamEvent事件。當監聽到NewReceiveStreamEvent事件后,通知事件獲取接收媒體數據流ReceiveStream,然后通過接收媒體流獲取RTP數據源(DataSourcr)。
argv[0]="fe80::5efe:10.0.2.2/8801/1";
AVReceive2 avReceive = new AVReceive2(argv);
//省略部分代碼
else if (evt instanceof NewReceiveStreamEvent)
{
try {
stream = ((NewReceiveStreamEvent)evt).getReceiveStream();
DataSource ds = stream.getDataSource();
4.2 視頻播放
將數據源傳給Manager.createPlayer()產生一個播放器。
給播放器添加監聽器,等到播放器實現后,即可顯示播放數據。實時接收并播放網絡媒體數據流的程序為每一種新接到的媒體數據流產生一個播放器,一邊接收媒體數據流,一邊將媒體數據流播放出來,實現利用rtp協議在網絡中實時接收并播放媒體數據流。
Player p = javax.media.Manager.createPlayer(ds);
p.addControllerListener(this);
p.realize();
PlayerWindow pw = new PlayerWindow(p, stream);
playerWindows.addElement(pw);
5 結束語
本文主要介紹了RTP/RTCP協議和實現視頻監控的JMF中的關鍵技術。然后配置IPV6網絡實驗環境,利用Jbuilder和JMF實現了視頻監控功能。
參考文獻:
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【關鍵詞】計算機 多媒體技術 關鍵性技術
目前,隨著多元化科學技術的發展,多媒體技術的廣泛應用已經引起了社會的廣泛關注,對人們的生活和社會生產產生了非常重要的影響,是促進社會經濟發展的重要力量之一。為此,本文圍繞計算機技術,對多媒體的內涵和相關的關鍵技術進行了下列闡述。
1計算機多媒體技術概述
1.1對媒體技術的含義
多媒體技術發展離不開數字化技術的發展,打個簡單的比方,對文本文件或者動畫文件中的相關元素進行綜合處理,對其中的信息進行總結,然后采集并處理這些內容,充分運用多種硬件設施和軟件設備建立多種媒體之間的相關聯系,然后在此基礎上形成人機相互交流系統的一種技術[1]。這種技術就是多媒體技術。在多媒體的輔助下,信息可以在傳播的過程中不斷得到完善,實現和計算機交互功能的相互連接,促進其作用的充分發揮,使文字、圖像在被看見的同時還能后滿足聽覺的信息需求,對這種新型材料進行制作,這個過程就是多媒體技術[2]。
1.2多媒體技術的特點
專業化是多媒體技術的最大特點。所謂專業化就是多種媒體集中在一起的綜合形態,能夠同時對兩種或者兩種以上的媒體信息進行交互的有效載體。數字信號是多媒體技術最基礎的運行單位。在這一平臺上,可以將文字、聲音和圖像等信息結合在一起。這也說明,多媒體技術還具有多樣性的特點,也正是這種多樣性,相互關聯的信息才能進行有效的傳遞,然后利用數字化信息來有效解決數據在傳遞過程中的失真問題。
2計算機多媒體的關鍵技術
2.1視頻壓縮技術
Shannon信息理論是傳統壓縮編碼技術的基礎。這一信息理論則是建立在集合論基礎之上,然后利用統計概率的相關模型來對信息的來源進行描述。這種壓縮編碼技術存在一定的局限性,未能對信息接受對象的主觀能動性以及事件本身包含的具體內容、重要性、產生的后果等主要因素進行充分考慮。因此,在Shannon信息理論的基礎上,壓縮編碼技術也在不斷的發展和完善。數據壓縮編碼技術按照不同的分類標準,可以被分成很多不同的類型。
(1)以照信息來源的統計特點為劃分依據,該技術可以分為轉換編碼、預測編碼、小波編碼、矢量量化編碼和神經網絡編碼等5種;
(2)將數據的視覺性特征作為劃分依據,那么該技術可以被分為圖像編碼和以圖像紋理和輪廓為基礎的編碼等兩種;
(3)從圖像所表達的景物特點來劃分,圖形編碼和以內容為基礎的編碼是兩種最主要的編碼方法。其中圖像編碼的發展經歷了兩個階段。第一階段是以數據統計為基礎的,將數據的冗余去除,是一種層次比較低的壓縮編碼方法。第二階段則是以內容為基礎,然后將其中的冗余去除,鑒別其中的對象和方法,就是我們這里所討論的壓縮編碼技術。這是一種高層次的壓縮編碼方法,既是一種新型的壓縮編碼方法,也是目前使用最廣泛的壓縮編碼方法。
2.2視頻點播技術
采用用戶信息交流的方式進行自然進化的過程就是多媒體的交互。多媒體服務涉及的范圍非常廣泛,其中應用最廣泛的就是視頻點播技術。網絡技術和計算機技術的發展和相互融合是視頻點播技術發展的技術。視頻點播的主要內容包括計算機技術、通信技術、電視技術等,是一種將上述技術整合為一體的新型技術,充分發揮了視頻技術和網絡技術的優勢,徹底改變了被動收看電視節目的方式,可以根據用戶的實際需求收看電視節目,還能夠隨意播放,人們可以根據自己的意愿來點播自己喜愛的電視節目。同時,視頻點播技術中傳遞方法的運用徹底改變了傳統的課堂教學模式,拓寬了教學的模式,影音、廣播、語音、發送消息、網絡影院、遠程教育和點播教學等都可以借助互聯網進行傳播。視頻服務器是該技術必不可少的重要組成部分,是視頻系統完成功能和提高性能和質量的關鍵部分,所以在視頻服務系統中是被重點研究的對象。視頻服務除了要求保證端到端的播放質量之外,還需要觀察系統各方面的性能。在大多數情況下,視頻流編碼壓縮和傳遞技術、視頻流調度技術、IP網與Cable網實現、存儲和I/O調度策略、接入控制、流量控制與差錯控制、視頻服務器體系結構等是視頻服務系統中需要重點解決的問題。
2.3多媒體數據庫技術
多媒體信息中的非格式化數據所占的比例較大,基于此,我們可以將多媒體數據的特點歸納為三點,即對象的復雜性、數據存儲的分散性和時空的同步性。其中關系數據庫相對比較簡單,但是在多媒體資料的管理的質量依然不高。從目前的實際情況來看,基于對象數據庫來管理多媒體資料并不能滿足使用的需求,因為基于對象是一個新一代數據庫應用,它所需要的是強有力的數據模型的基礎良好。這種基于對象的方法適合用來描述非常復雜的對象,結合了封裝、繼承、對象、多態、類等概念,所以能夠對多樣對象和它們之間的內部結構之間的相互關聯進行清晰地描述。目前,多媒體系統進行研究和開發的主要方向就是要將面向對象程序設計語言和數據庫技術的相互結合,但是首先需要解決的問題就是要制定對象的統一標準。
2.4現實虛擬技術
虛擬技術是信息技術行業少有的高新技術之一。該技術是一種集成化的技術,具體內容涉及到人工智能、人機交互技術、計算機圖形學、傳感技術、網絡設計等非常廣泛的領域。同時,虛擬技術還可以利用計算機來進行三維畫面的合成,讓用戶獲得逼真的聽覺、視覺、嗅覺等感官的體驗。在虛擬技術的基礎上,人們可以借助固定的設備,自然的參與到虛擬世界的體驗中。現實虛擬必須通過計算機生茶,其基礎必須是視覺、聽覺、嗅覺和觸覺等具體的感官。在這種情況下,用戶需要通過身體四肢的正常活動和虛擬環境交互。除了上述四種技術之外,計算機多媒體的技術還包括流媒體技術和音頻技術等,而且隨著網絡技術和計算機的發展,這些技術也必將在多媒體技術中發揮更重要的作用。
3結語
綜上所述,隨著計算機技術的不斷進步和發展,多媒體技術的發展也不斷成熟和完善。為了切實滿足人們對現實生活多樣化的需求,多媒體技術已經在教學、視頻、視頻會議、娛樂節目點播、軍事等很多行業得到了廣泛應用。多媒體技術和視頻壓縮技術、視頻點播技術、多媒體數據庫技術、現實虛擬技術、音像技術和通信技術等多種技術的有機結合,極大地促進了信息處理技術的發展。
參考文獻:
[1]馬文霞.對計算機教學中利用多媒體技術的合理性分析[J].計算機光盤軟件與應用,2013,06(11):74+76.
1.1討論文本消息無論是在國際還是國內,彩信都將成為通信市場未來的主導力量。但在中國目前的短信市場中,其主角通常都是文本信息。它不僅涵蓋了國際上最常見的性質,而且可以對文本的圖標加以推廣和宣傳。因此,在大多數情況下,SMS的實時性只是被顯示預測。在當今的通信時代,短信編碼的使用仍然占代碼的主導地位,雖然二值圖像壓縮的編碼,是以另一種語音編碼傳遞。其編碼效率要表達的想法遠遠優于代碼。在中國的無線通信中,需要做出各種編碼去影響內部代碼信息計劃。摩托羅拉的改革是分別根據美國郵電前部和中國電子信息產業集團發展計劃來制定方案的。即便如此,這兩個方案仍有許多不完善的地方,通過正確使用和應用的仔細分析理論的實質性信息,其實這不難得出兩個節目某種程序是有點缺陷。
1.2討論語音通信在多媒體信息化時代,圖像和計算機數據占據著市場的領先位置。圖像信息處理的多媒體信息數字化的圖像壓縮和數字圖像處理及傳輸,除了圖像編輯和轉換,以及圖像存儲和許多其他技術的需求。事實上,在多媒體圖像中,數據處理可以分為實時和非實時的,但在實際的寬帶系統的實現中,為了實現窄帶系統。當然,你可以從其他的無線多媒體通信技術的學習。分層結構的無線多媒體通信網絡管理的相關協議。因此,在固定無線多媒體通信系統的發展和移動終端裝置中,提出了局部優化部分。根據協議的有關規定應給予低層次的空中接口,使先進的無線多媒體網絡的建設,給人一種不同的操作系統,或連接到它們之間的相互協議。這是實際系統中全局優化方法在未來的一個大的系統容量和基礎的高品質服務。
1.3無線多媒體信息傳輸技術我們從技術層面上來看,第三代移動通信系統的核心技術則是CDMA。而第四代移動通信技術是,正交頻分復用舊地FDM,而這也是最受人們關注的意向技術,同時,不少通信技術的專家提出了OFDM移動通信技術相關應用的一些理論依據。例如一些本地環路、數字音頻廣播等都將使用OFDM技術促進他們在以后的發展,而這些技術也是滿足第四代移動通信系統發展計劃的。由于無線多媒體自身的一些缺陷,有時會發射管信息堵塞的情況,造成畫面或是聲音丟失或延遲,而這些情況是非常影響視頻播放的。信息接收終端接收視頻受到損壞,會導致無線多媒體通信無法正常同步。
2無線多媒體通信的發展前景
我們現在多用于的第一,第二,第三代移動,他們的通信基礎設施是開關結構層,而升級到第四代移動交換級時不僅要考慮技術,還必須考慮不同類型的通信接口,因此第四代主要都是運用路由網絡架構。我們可以看看之前第一,第二,第三代通信設備的類型:第一代只提供語音服務,第二代擁有的傳輸功能,但是傳輸速度只有每秒9.6kb,而第三代的傳輸速度就達到了2Mb,但是第四代則可以讓客戶觀看高清電影和電視節目,并可以使用每秒20Mb以上的傳輸速度。隨著DSP的技術不斷提高,從而也提高了硬件的性能和射頻技術的速度與可靠性,這也將實現人類一直的夢想。
關鍵詞:視頻會議系統;協議;數據處理模型
中圖分類號:TN948.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2013)36-8396-02
隨著通信技術和互聯網技術的突飛猛進,數字化、綜合化、移動化、智能化逐漸成為通信技術發展的方向。當今人們通信需求已不再滿足于簡單的語音和文字,而是希望獲得集語音、文字和圖像等于一體的綜合通信方式[1]。由此,視頻會議系統應運而生。
1 視頻會議系統
視頻會議系統指的是不同地域的個人或群體通過傳輸線路及多媒體設備,將語音、圖像及其他信息互傳,實現便捷溝通的一種會議設備。
視頻會議系統的歷史最早可追溯到20世紀60年代,當時美國電報電話公司曾推出過模擬會議電視系統。后來隨著微電子、計算機、數字信號處理及圖像處理技術的發展,會議電視的理論研究和實用系統研制方面也得到了迅速發展。至今,個人計算機的普及、微電子技術和多媒體通信技術的飛速發展,都極大地推動了視頻會議系統的發展。
視頻會議系統的發展主要經歷了三個階段:模擬信號、數字視頻以及國際統一標準下的數字視頻會議系統。
視頻會議系統今后的發展趨勢:高清技術將成為市場主流趨勢;視頻會議的應用,也將逐步發展為多系統多功能的融合;軟件視頻會議系統及web視頻會議系統廠商陷入價格戰;視頻會議系統的服務也必然會引起市場的高度重視[2]。
2 視頻會議系統的標準和協議
ITU-T 國際電信聯盟標準化部門作為視頻會議系統標準的權威機構制定了一系列適用于視頻會議的協議以及標準。如主要用于群視頻會議的H.320協議;基于局域網桌面視頻會議標準的H.323協議;基于電話網絡的視頻會議的H.324協議;在ATM和B-ISDN網絡上具有良好表現的H.310協議;MPEG-4標準使得壓縮性能大幅度提升,從而提供更大的節省存儲空間,尤其是在低帶寬等情況下,不僅保障了視音頻的傳輸速度,同時也能保持圖像的高品質;H.264標準,作為目前最好的視頻壓縮協議,很大程度上改善了基于軟件視頻會議的MPEG-4標準與H.323協議的硬件終端各類兼容問題。
H.323協議作為應用最廣泛并且最通用的一個協議標準,而且目前市場上基于硬件的視頻會議系統幾乎都采用該技術標準,這基本上也保證了所有硬件廠商生產的終端和MCU都可以互聯互通,提供給需求者更多的選擇權。
H.323協議是ITU.T制定的一種多媒體通信協議,在不保證服務質量Qos的分組交換網絡基礎上傳遞多媒體信息,使得在現有通信網絡上進行視頻會議成為可能。同時,由于該協議建立在通用開放的網絡通信技術之上,可實現在基于包交換的網絡上傳輸音頻、視頻和數據信號;它描述了呼叫信令和控制、多媒體傳輸控制、帶寬控制以及多點會議功能等各種業務。該協議可以運行在現下通用的網絡體系平臺上,也實現了不同硬件、軟件廠商的多媒體產品和多功能應用的互操作性[3]。
H.323標準協議不只單只有一個協議,而是一個框架協議,它是包含了網閘RAS協議、呼叫信令H.225協議、媒體控制H.245協議、實時媒體傳輸RTP/RTCP協議以及音視頻編解碼協議和數據會議的T.120協議族等一系列相關協議的集合。
H.323協議建議為基于分組網絡的通信系統定義了四個主要的組件:視頻終端、網關、網閘和多點控制單元MCU。如圖1所示為基于H.323通用協議的視頻會議系統及其組件。
圖 1 H.323視頻會議系統
如圖2所示,我們可以看到H.323終端的結構框圖,在H.323標準的多媒體會議系統中的信息流包括音頻、視頻、數據和控制信息。
圖 2 H.323標準的終端結構框圖
3 視頻會議系統數據處理模型
高清視頻會議終端產品首要技術包括視頻編解碼技術和圖像前后端處理技術。為了解決數據和顯示設備之間的矛盾,通常需要在兩者之間增加一個專門的功能模塊——數字視頻后處理,它可以實現各種視頻信號與顯示器的無縫連接。由于減少了顯示設備對內容的限制,不同應用之間的內容共享得以實現[4]。
一般情況下,一個完全的視頻處理系統的數據處理過程不僅是視頻的編解碼,還應包括前端的圖像數據采集、圖像預處理,圖像后處理以及視頻播放驅動等,如圖3。
圖 3 視頻處理系統
圖像數據采集是利用圖像數字化器把現實模擬信號轉換到數字圖像的過程。
視頻預處理功能主要通過編碼器把采集到的視頻數據轉換成可處理的格式類型。在數據采集部件將信號數字化的過程中,有時存在一些缺陷,造成圖像畸變,該情況可通過預處理系統來重建得到相對準確的圖像數據。
視頻后處理過程能夠把解碼器處理后的圖像數據轉換為各顯示設備能夠匹配顯示的格式,從而提高圖像的顯示質量。數字視頻后處理的重要性不言而喻,它更好的解決了圖像數據和顯示設備之間的差異,保證了視頻信號與顯示器的無縫連接,而且還能實現應用之間的資源共享。這里所指的播放包括電視信號編碼、數模轉換以及顯示設備等。通過將數字信號編碼成規定的格式,可以達到在不同的終端設備上播放的效果。
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1.1多媒體技術的涵義
數字化是多媒體技術的根源,例如通過綜合、處理的方式對動畫、文本等相關要素中的信息進行總結,并對這些內容進行采集和處理,使用多種軟件和硬件對多種媒體之間的邏輯關聯建立起來,在此基礎上形成人機交互的系統技術。信息在傳播過程中的作用可以在多媒體的幫助下得到完善,與計算機的交互功能連接起來,充分發揮出其作用,最終對能夠看見文字與圖像,同時還能聽見聲音的新型材料進行制作,這就是多媒體技術。
1.2多媒體技術的專業化
多媒體技術的專業化實際上就是多種媒體集中在一起的綜合形態,同時也是兩種以上媒體對信息進行交互的一種有效載體,多媒體技術以數字信號為運行單位,在這種情況下,文字、聲音以及圖像等信息就可以得到有機結合。也正是因為多媒體技術多樣性的存在,使得相關聯的一些信息得以有效的傳遞和處理,并通過數字化信息對數據傳輸過程中產生的失真問題進行有效的解決。
2多媒體關鍵技術分析
2.1視頻壓縮技術
對于多媒體技術中的視頻壓縮技術來說,傳統壓縮編碼都是以Shannon信息論基礎上得以完成的,它的基本是集合論,利用統計概率模型對信源進行描繪,但是傳統壓縮編碼缺乏對接受者主觀能動性、事件本身的含義、重要程度等方面的考慮,所以,壓縮編碼的發展過程可以說是從Shannon信息論開始的過程。數據壓縮編碼的方式有很多種不同的形式,從信源的統計特點上來看,一般可以將其分為預測編碼、矢量量化編碼、轉換編碼等多種形式,從數據視覺特點上來看,可以將其分為基于圖像輪廓-紋理的編碼、基于方向濾波的圖像編碼等所中形式。按照圖像傳達景物的特點來看,可以將其分成基于內容的編碼和圖形編碼兩種形式,其中圖像編碼又可以分成不同的兩代:第一代主要是基于數據統計將數據冗余去掉的低層壓縮編碼方式;第二代是基于內容將內容冗余去掉的壓縮編碼方法。
2.2視頻點播技術
用戶信息交流的自然進化以多媒體交互作為主要過程,目前,多媒體服務的范圍非常廣,其中視頻點播技術是最流行的一種。視頻點播技術是網絡技術和計算機技術共同發展的產物,它凝結了計算機、電視等相關技術中的精華,是一門新型技術,集中了食品技術和網絡技術等多項技術的優勢,過去收看電視節目的被動性得到了徹底的改變,電視節目的收看可以結合人們的需求選擇。視頻點播傳遞方式徹底改變了傳統教學模式,教學課堂可以通過網絡展開。視頻服務系統的應用使得視頻服務器各項功能的發揮得到了實現,所以視頻點播技術也是視頻服務系統的重點研究對象。
2.3多媒體數據庫技術
在本質上來講,多媒體數據庫技術主要是為了解決三個難題,首先是信息媒體的多樣化,一定要充分的擴大多媒體數據的儲存量、組織以及管理的功能,同時也要實現多媒體數據的集成以及表現集成,從而來實現多媒體數據之間的調用以及融合,這樣相關的集成粒度也就越細。最后就是多媒體數據與人之間的交互性,沒有交互性就沒有多媒體,因此一定要改變傳統的數據庫查詢被動性,利用多媒體方式進行全面的表現。另外,對于多媒體數據庫中的數據來說,數據是表征的事物特征,數據可以取自于現實世界,但是數據也可以通過模擬等方式進行構造,在多媒體數據庫中,主要是包含原始的數據、描述性數據以及指示性數據。通常情況下,多媒體信息表現為一些非格式化的數據,因此這些多媒體數據存在對象復雜、數據存儲分散等特點,多媒體信息的關系是非常簡單的,但是資料管理并不是很容易,就目前來說面向對象數據庫的管理是不現實的,這是因為面向對象是新一代的數據庫應用,需要超強的數據模型做支撐,面向對象的方法很適合對復雜對象進行描述,還可以對多種對象以及其內部的聯系進行描述。
3結語