前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的文件傳輸協(xié)議主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:TCP/IP協(xié)議 文件傳輸協(xié)議FTP Windows Sockets 套接口
中圖分類號:TP319 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)06-0105-01
1 引言
TCP/IP協(xié)議棧應用層是超越網絡通信機制限制的一層。在TCP/IP協(xié)議棧中有三大基本協(xié)議之一文件傳輸協(xié)議FTP使Internet上任何異構型主機或操作系統(tǒng)之間都能實現(xiàn)相互間的文件傳輸。它有自己一套獨立的命令(或稱子命令),獨立于各種主機本身的操作系統(tǒng),是任何用戶都可以使用的網絡通用命令。研究和開發(fā)在Windows下的網絡編程技術具有普遍的應用價值。[1]
2 Windows Sockets和FTP應用協(xié)議
2.1 Windows Sockets
TCP/IP協(xié)議核心作用是對物理網絡(物理層和數(shù)據(jù)鏈路層)在傳輸層/網絡層建立統(tǒng)一虛擬“邏輯網絡”,屏蔽所有物理網絡硬件差異,以實現(xiàn)普遍的“連通性”。[2]TCP/IP應用中,最普遍使用的是Windows Sockets API編程接口。應用程序調用Windows Sockets的API實現(xiàn)相互之間的通訊。Windows Sockets又利用下層的網絡通訊協(xié)議功能和操作系統(tǒng)調用實現(xiàn)實際的通訊工作。任何能夠與Windows Sockets兼容實現(xiàn)協(xié)同工作的應用程序就被認為是具有Windows Sockets接口。
2.2 基于TCP/IP的FTP應用協(xié)議
文件傳輸協(xié)議(FTP)提供文件傳輸服務,以使在客戶和服務器之間拷貝文件,并提供附加的服務以方便文件傳輸過程。
FTP是基于字符的客戶接口,同時使用兩個不同TCP連接。“分配號”RFC(評議征求)為FTP分配兩個公認端口號。[3]當FTP服務器模塊裝入TCP/IP系統(tǒng)時,程序打開端口21,使服務器在此監(jiān)聽。FTP客戶呼叫服務器時,它和端口21建立一個在整個FTP任務過程中都活躍存在的連接。通過該連接,客戶被服務器認證,發(fā)控制以后所有活動的命令。當客戶發(fā)命令給服務器請求文件傳輸時(列目錄被認為是一個ASCII文件傳輸),使用端口號20的第二個連接被打開,當傳輸結束時此連接被關閉。FTP客戶和服務器在控制連接上的通信是通過用戶協(xié)議解釋器(客戶程序中)和服務器協(xié)議解釋器間交換命令進行,F(xiàn)TP客戶發(fā)給服務器的每一個命令必須有至少一個來自服務器的應答。應答由一個三個數(shù)字的編碼和一個文本字符串組成。文本字符串顯示給用戶看,編碼由客戶程序解釋以決定下一步動作。
2.3 套接口
套接口存在于通訊域中,是通訊的基石,一個正在被使用的套接口都有它的類型和與其相關的進程。套接口通常和同一個域中的套接換數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)交換也可能穿越域的界限,但這時一定要執(zhí)行某種解釋程序)。用戶目前可以使用兩種套接口,即流套接口和數(shù)據(jù)報套接口。流套接口提供了雙向的,有序的,無重復并且無記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務。數(shù)據(jù)報套接口支持雙向的數(shù)據(jù)流,但并不保證是可靠,有序,無重復的。[4]
3 面向連接的FTP編程應用
4 結語
本文主要論述了使用Windows Sockets開發(fā)FTP應用的研究與實現(xiàn)。FTP是TCP/IP上一個非常典型應用。采用流套接口,實現(xiàn)了接收不同長度數(shù)據(jù)流。并且有較完善的錯誤處理機制,能給出網絡錯誤的消息描述。隨著Internet的不斷發(fā)展和Windows平臺的普及,基于Winsock接口這樣的網絡編程也會顯得越發(fā)重要。
參考文獻
[1]胡道元.計算機局域網[M].清華大學出版社,1990.9.
[2][美]Craig Zacker著,TCP/IP網絡管理[M].中國水利水電出版社,1998.8.
關鍵詞:FTP;文件傳輸;上傳;下載
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)09-0110-02
Abstract:FTP protocol and software, used to transmit files, is a complex technique and its many functions have not been developed in Internet. This paper introduced the software of FTP client, which is developed in the environment of win7 and JAVA. The software is carrying out file transmission and file operation between Client and Server in Internet/LAN. Integrated functions of the softwarewere the following:file uploading, file downloading, file browsing at client, file browsing at server and information feedback. The software has visual interfaces and the basic and common functions of FTP protocol.It is easy to use.
Key words:FTP; file transmission; upload, download
文件傳輸協(xié)議(FTP)是使用最為普遍的網絡協(xié)議之一,由最早的簡單文件傳輸協(xié)議(TFTP)發(fā)展而來,經過不斷的修正與完善,已成為網絡間文件傳輸?shù)闹匾獏f(xié)議。FTP在Internet上用于控制文件的雙向傳輸,可以在網絡中傳輸電子文檔、圖片、聲音、影視及程序等多種類型的文件。市面上FTP軟件一般功能多,實現(xiàn)技術復雜,許多功能用戶很少使用。為了適應公司員工上傳和下載文件需要,在 win7環(huán)境下應JAVA開發(fā)了一套FTP客戶端軟件。該軟件在Inter-net/LAN的環(huán)境中能實現(xiàn)客戶機與服務器之間文件的傳輸和操作的基本功能。
1 FTP相關技術
1.1 FTP工作原理
FTP是網絡上的應用層協(xié)議,使用TCP協(xié)議傳輸。FTP會話時包含了兩個通道,一個叫控制通道,一個叫數(shù)據(jù)通道??刂仆ǖ朗呛虵TP服務器進行溝通的通道,連接FTP,發(fā)送FTP指令都是通過控制通道來完成的。數(shù)據(jù)通道是和FTP服務器進行文件傳輸或者列表的通道。
1.2 FTP的工作方式
FTP的工作方式有PORT模式和PASV模式兩種。
PORT模式:是主動模式,在主動傳輸模式下,由服務器向客戶端發(fā)起一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接??蛻舳说倪B接端口由服務器端和客戶端通過協(xié)商確定。主動傳輸模式下,F(xiàn)TP服務器使用20端口與客戶端的端口進行連接,并傳輸數(shù)據(jù),客戶端只是處于接收狀態(tài)。
PASV模式:是被動模式。在被動傳輸模式下,F(xiàn)TP服務器等待客戶與其聯(lián)系。由客戶端向服務器發(fā)起一個用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接。被動傳輸模式下,F(xiàn)TP服務器打開一個暫態(tài)端口等待客戶端對其進行連接,并傳輸數(shù)據(jù),服務器并不參與數(shù)據(jù)的主動傳輸,只是被動接受。
2 系統(tǒng)設計
2.1總體設計
1)基本功能:界面設計;本機文件資源瀏覽;遠程文件資源瀏覽;與服務器連接時的信息反饋。
2)文件傳輸功能:文件的上傳和下載。
3)擴展功能:傳輸進度顯示;文件瀏覽、文件刪除功能。
2. 2 系統(tǒng)功能設計
文件傳輸模塊是整個系統(tǒng)的核心。此模塊實現(xiàn)FTP客戶端與服務器之間的文件傳送。文件的傳輸包括上傳和下載兩個功能。
本機文件瀏覽模塊的功能是對本機上的文件進行瀏覽。
遠程瀏覽模塊的功能是對服務器上的文件進行瀏覽。
文件操作模塊主要實現(xiàn)文件刪除、打開等功能。
傳輸進度、信息顯示模塊顯示客戶端與服務器之間進行信息交過程的實時情況(連接成功與否、上傳和下載的進度等)。
3 系統(tǒng)實現(xiàn)
3.1登錄模塊
客戶端中使用connectServe方法來實現(xiàn)連接服務器功能,首先是使用FtpClient類的openServer(string server)方法打開遠程FTP服務器,然后使用FtpClient類的login(user, password)方法登錄服務器。登錄遠程FTP服務器有兩種方式,一種是注冊用戶登錄,另一種是以匿名方式登錄。為了安全,本系統(tǒng)使用第一種方式登錄,所以需要擁有該服務器的注冊用戶名和密碼。
為了建立一條與指定主機、指定端口上的FTP服務器的連接,首先定義4個變量,命名為ip(服務器IP地址),username(用戶名),port(端口號),password(密碼),分別用來接收來自數(shù)據(jù)輸入界面的數(shù)據(jù)。連接服務器的命令函數(shù):openServer(String host,String username, int port, String password )。然后將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器驗證,驗證成功則使用append()方法在信息顯示界面中提示連接成功,失敗則顯示無法連接,并給出錯誤提示。
3.2 本地文件瀏覽模塊
功能是顯示本機的文件目錄。首先用類DefaultTableModel創(chuàng)建一個表格模型,DefaultTableModel是 TableModel 的一個實現(xiàn),它使用一個 Vector 來存儲單元格的值。表格包括三個數(shù)據(jù)項:文件名,文件大小,修改日期。通過使用一個二維數(shù)組Object[][]來存儲這三個數(shù)據(jù)。通過方法getCurrentDirectory()獲得當前目錄,再利用listFile()獲取該目錄下的文件,經解析后存入二維數(shù)組中。
3.3 遠程文件瀏覽模塊
具體功能是顯示服務器端的文件目錄。當連接服務器,登入成功之后,可以使用FtpClient控件的List()方法來獲取FTP服務器上目錄與文件的詳細內容,包括創(chuàng)建文件日期,文件大小,目錄與文件的名稱等相關信息。在得到文件名后,調用其方法getSystemIcon()就可以獲得相應的文件圖標。由于List()方法執(zhí)行后的結果是TelnetInputStream數(shù)據(jù)流,本系統(tǒng)通過getFileAll()方法進行解析后把它顯示在表格中。
3.4 上傳模塊和下載模塊
1)文件下載模塊
文件的下載,使用TelnetInputStream流,并使用FTPClient控件的get()方法將流的源頭綁定,然后再在本地用將要下載的文件或者目錄名來新建一個文件或者目錄,并綁定到FileOutputStream流中,執(zhí)行TelnetInputStream流的讀并寫入FileOutputStream流中,就可以完成下載功能。文件下載流程圖如圖1所示。在下載之前程序首先需要判斷瀏覽框中選中的是目錄還是文件。若選中的是文件,則直接調用方法:void downloadFile(String filename, String newfilename);
若選中的是目錄需要使用遞歸的方法下載目錄中的文件或者是子目錄。它調用了三個方法,依次為:void downloadDir(String filename);
void downloadFile_x(String pathname,String filename);
void downloadFile(Stringfilename, String newfilename);
2)文件上傳程序
文件的上傳和文件的下載基本類似,不過使用的是TelnetOutputStream流,并使用FtpClient控件的put方法和流綁定,然后在遠程目錄上新建要上傳的文件或者目錄,將本地文件綁定到FileInputStream流中,執(zhí)行FileInputStream流的讀入并寫入TelnetOutputStream流中即可完成上傳功能,對于目錄的上傳同樣需要遞歸方法來實現(xiàn)。
3.5 傳輸進度、信息顯示模塊
1)傳輸進度
該模塊幫助用戶了解文件傳輸?shù)臓顟B(tài),使用Timer組件來實現(xiàn)。
Timer函數(shù)的構造如下:Timer(int delay,ActionListener);
利用Timer組件根據(jù)所給予的dalay時間內周期性地觸發(fā)ActionEvent事件,調用ActionListener接口所定義的actionPerformed()方法,通過計算已傳輸?shù)膬热莺鸵獋鬏數(shù)奈募拇笮。瑢崿F(xiàn)傳輸進度的顯示。start()方法和stop()方法分別用于Timer組件的激活和停止。
2)信息顯示模塊
使用JTextArea類可以創(chuàng)建顯示多行文本的對象,通過方法append()來顯示客戶端與服務器的交互信息,如顯示登入成功與否,顯示來自服務器端的友好信息,以及文件上傳和下載成功與否。
4 結束語
該軟件能夠以帳戶和密碼遠程登入FTP服務器,完成文件的上傳與下載并保證文件的完好。軟件體積小巧、直觀,利用圖形界面操作簡單易懂。
參考文獻:
[1] Douglas E Comer. 用TCP/IP進行網際互聯(lián)(第一、二、三卷)[M]. 林遙, 譯. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2004.
[2] 張峰. Java程序設計與項目實戰(zhàn)(全程實錄)[M]. 北京: 清華大學出版社, 2011.
【關鍵詞】計算機信息傳輸技術;辦公自動化;應用
在科技技術如此發(fā)達的今天,計算機信息傳輸技術在辦公自動化的進程中應用的意義顯得尤為重要,這就得益于因特網的問世,因而必須就ISP提供的這一服務認真遴選,并做好缺乏網絡條件下的信息傳輸,弄懂基本信息傳技術,方能實現(xiàn)辦公自動化、無紙化、智能化。基于此,筆者做出以下幾點探討。
一、計算機信息傳輸途徑
當前,計算機信息傳輸途徑主要是借助因特網,我國擁有多家面向公眾提供因特網服務的ISP,用于向公眾提供信息查詢、綜合信息服務以及電子郵件服務等各種業(yè)務。作為用戶,只需有一臺計算機,外加一Modem,另外再接一條電話線,并去用戶自身認為適合的ISP,辦理相關入網手續(xù),就能享受到因特網服務。但在ISP選擇過程中,應從以下幾方面考慮:一是服務器的中繼線,中繼線太少會導致登陸時間過長;二是ISP 的收費問題,由于各ISP的服務準則與計費方式不同,此時這應擇優(yōu)選?。蝗抢U費的便捷性問題、繳費的方式以及繳費網點的距離等,都是是選擇計算機信息傳輸途徑重要因素。
二、缺乏網絡的條件下,遠距離信息傳輸?shù)膶崿F(xiàn)途徑
由于因特網在我國起點低,發(fā)展雖迅速,但與西方國家相比仍存在很大的差距。我國的很多ISP大都聚集于大眾城市中,且資費較高和入網手續(xù)的繁瑣等,那么對于偏遠地區(qū)在缺乏網絡的條件下,如何實現(xiàn)遠距離的信息傳輸呢?回答是肯定的,只需在計算機上安裝傳真調制解調器 ,外加一些通訊軟件即可實現(xiàn)。且具有速度快和操作簡便的優(yōu)點。所謂遠距離信息傳輸,一般是指一臺電腦向遠程電腦或傳真機執(zhí)行傳真的發(fā)送、一套電腦接收遠程電腦或傳真機發(fā)來的傳真、兩臺電腦間的屏幕對話和兩臺電腦間的文件傳輸,俗稱EDI技術。其必備條件是信息傳輸任意一方必須有那一臺電腦,一個傳真調制解調器、一條電話線等。
三、通訊軟件BWV 3.24 F/D淺析
BWV 3.24 F/D是基于WINDOWS操作系統(tǒng)的一種遠程通訊軟件。具有計算機設備要求低、使用簡單、界面友好且功能較全的優(yōu)點。
(一)運行環(huán)境及安裝
只需在具有運行WINDOWS操作系統(tǒng)的計算機即可滿足運行要求,比如在486/33的計算機上配置2400bps的MODEM完全達到文件傳輸?shù)男枰V劣诎惭b,只需在運行安裝盤上的SETUP.EXE程序,并按照安裝向導安裝即可。
(二)主要功能
1、發(fā)送傳真
該通訊軟件發(fā)送傳真十分簡單,例如WINDOWS應用程序中的WPS、WORD等猶如文本打印一樣;由BITWARE直接發(fā)送傳真文件;簡短訊息等。此外,還可以把同一傳真?zhèn)鹘o不同的人員,只需在電話簿中將這些人員分為一組,就能依次給每個接收人員自動發(fā)送傳真,通過傳真的形式儲存文件。有利于重發(fā)、轉發(fā)或者打印、瀏覽等事宜。
2、接收傳真
一是自動接收,只需把BITWARE調置傳真接收狀態(tài),再從事別的工作,只要有傳真,就能實現(xiàn)自動接收。二是通過撥打電話接收,假如有電話接在傳真調制解調器上,就能通過撥打電話并啟動手動接收功能接收,特別是在傳真接收之前,必須與傳真者交談、對方電話屬于接線人員結轉的分機、接受后臺的傳真服務等情況時必須使用這一功能。三是自動向前傳真,比如某人在甲處辦公,因出差到乙處一旦有傳真至甲處,由甲處BITWARE接收傳真,并在設定時間之后,自動把該傳真發(fā)往預先設定的乙處。四是自動接收并分頁打印,通常BITWARE有懸掛式文字框和聲音兩種提示收到的傳真,并將該傳真根據(jù)A4紙分頁打印。
3、EDI功能
在該通訊軟件中EDI功能最為實用,也能在缺乏網絡時實現(xiàn)遠程文件的交換。文件傳輸時可以是WORD、EXCEL、WPS 等文本格式或者應用程序。借助該通訊軟件實現(xiàn)遠程文件的傳輸一般是進行兩臺電腦間的遠距離文件傳輸:先單擊“電話簿”,挑選呼叫號碼,再單擊“DIAL”,開始遠程計算機呼叫,建立連接,對方即可用鍵盤交流,屏幕上顯示對方的輸入信息之后,表示連接成功;接收方接收文件:首先單擊“RECEIVE FILE”,待出現(xiàn)傳輸協(xié)議顯示出的Z-Modem、Y-Modem、X-Modem時,通常選擇Z-Modem;發(fā)送方發(fā)送文件:單擊“SEND FILE”,待出現(xiàn)傳輸協(xié)議顯示出的Z-Modem、Y-Modem、X-Modem時,通常選擇Z-Modem單擊“OK”,隨后出現(xiàn)文件傳送選擇,即出現(xiàn)文件傳輸狀態(tài)對話框,文件選擇完畢單擊“SEND”,單擊“CANCEL”能聽能隨時終止傳輸。
總之,計算機信息傳輸技術在辦公自動化的應用是一項較為系統(tǒng)復雜的工作,選好計算機信息傳輸途徑,在缺乏網絡的條件下,掌握遠距離信息傳輸?shù)膶崿F(xiàn)途徑以及通訊軟件的使用方法等,不斷提升計算機信息傳輸技術在辦公環(huán)境中應用的自動化、智能化、信息化、無紙化。
參考文獻
1、術語和定義
相量測量裝置phasor measurement unit ( PMU )
用于進行同步相量的測量和輸出以及進行動態(tài)記錄的裝置。PMU 的核心特征包括基于標準時鐘信號的同步相量測量、失去標準時鐘信號的守時能力、PMU 與主站之間能夠實時通信并遵循有關通信協(xié)議。
廣域測量系統(tǒng)wide area measurement system ( WAMS )
以同步相量測量技術為基礎,以電力系統(tǒng)動態(tài)過程監(jiān)測、分析為目標的實時監(jiān)測系統(tǒng)。WAMS 系統(tǒng)包括主站部分和子站部分,PMU 裝置是WAMS 系統(tǒng)的子站設備。
2、PMU技術發(fā)展簡介
近年來,隨著全國聯(lián)網、西電東送、南北互供工程的實施,電網規(guī)模逐步增大,電網成分構成日趨復雜。此外,電力市場化機制的建立將使電力公司為充分利用現(xiàn)有輸變電設備的能力,而造成輸電線路的負載會接近穩(wěn)定極限。這些都對現(xiàn)代電力系統(tǒng)的分析、運行和控制技術提出了挑戰(zhàn)。
電力系統(tǒng)同步相量測量技術是近年來發(fā)展起來的一項新技術,被稱為電力系統(tǒng)三項前沿課題之一。它能為我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力的監(jiān)測手段,極大提高電力系統(tǒng)的監(jiān)控水平和穩(wěn)定運行水平。
3、沙角C電廠PMU子站系統(tǒng)搭建情況
沙角C電廠PMU子站系統(tǒng)由中國電力科學研究院生產的PAC200S數(shù)據(jù)采集單元、PAC2000G衛(wèi)星授時單元及GPS及數(shù)據(jù)處理單元PAC2000P組成。
沙角C電廠現(xiàn)有3臺677MW火力發(fā)電機組以及一條500kV線路構成,每臺機組各由一臺數(shù)據(jù)采集單元單獨組一面屏柜,500kV線路數(shù)據(jù)采集單元與GPS授時單元以及數(shù)據(jù)處理單元共同組成一面屏柜,屏柜之間及PMU數(shù)據(jù)上送調度主站WAMS系統(tǒng)采用光纖通訊,如圖1所示。
PMU子站數(shù)據(jù)采集
PMU數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)量包括:
通過電壓互感器及電流互感器直接采集發(fā)電機組及500kV線路電壓UXV、電流IXV及頻率ODF;
通過功率變送器采集發(fā)電機組及500kV線路有功功率00P、無功功率00Q;
通過電壓、電流變送器采集勵磁機勵磁電壓EFZ、勵磁電流IFZ;
通過脈沖變送器采集發(fā)電機轉速OMG;
通過數(shù)據(jù)采集單元開關量模塊采集發(fā)電機組AVR正常、PSS投入及一次調頻動作信號。
PMU子站數(shù)據(jù)同步集中采集
PMU子站四臺數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)集中器之間通過光纖連接,數(shù)據(jù)采集單元通過光纖通信將采集到的數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)處理單元,同時GPS授時單元通過光纖通信對四臺數(shù)據(jù)采集單元進行對時,保證所有數(shù)據(jù)量同步采集。
PMU子站邏輯判斷錄波、報警及后臺顯示功能
PMU子站數(shù)據(jù)集中處理單元采集匯總模擬量及開關量后,進行組態(tài)后具備以下功能:
錄波功能:當數(shù)據(jù)異常時,PMU將進行邏輯判斷并啟動錄波功能,數(shù)據(jù)異常包括:
頻率越限、頻率變化率越限;
幅值越上限,包括正序電壓、正序電流、負序電壓、負序電流、零序電壓、零序電流、相電壓、相電流越上限;
幅值越下限,包括正序電壓、相電壓越下限;
功率振蕩;
發(fā)電機功角越限等。
告警功能:當PMU子站采集到數(shù)據(jù)出現(xiàn):Tv/TA斷線、直流電源消失、裝置故障、通信異常、時鐘同步信號異常時,相量測量裝置發(fā)出告警信號發(fā)送到發(fā)電廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)進行報警顯示并上送調度主站。
后臺顯示功能:PMU子站系統(tǒng)通過人機接口,對裝置進行實時數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)文件分析、參數(shù)配置、定值整定,并能夠監(jiān)視裝置的運行狀態(tài)等信息。
PMU子站數(shù)據(jù)通信上送調度WAMS系統(tǒng)
PMU系統(tǒng)通信采用基于相量測量裝置(PMU)所構成的電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)采用IEEE std C37.118 IEEE Standard for Synchrophasors for power Systems傳輸協(xié)議,包括實時數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議以及歷史文件傳輸協(xié)議。實時數(shù)據(jù)及文件傳輸協(xié)議應用范圍包括:實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)主站與子站之間、主站與主站之間的實時數(shù)據(jù)及歷史文件的傳輸。
PMU子站采集的數(shù)據(jù)采用TCP通信協(xié)議向調度WAMS主站上傳子站配置信息,并根據(jù)主站下發(fā)的配置信息將所需的動態(tài)數(shù)據(jù)實時傳送到主站。在與主站建立通信的過程中,對于數(shù)據(jù)管道,子站為TCP連接的客戶端,主站為TCP連接的服務端;管理管道,子站作為TCP連接的服務端,主站作為TCP連接的客戶端。
PMU子站系統(tǒng)通過二次安防后使用調度數(shù)據(jù)網通道與主站通信時,管理通道和數(shù)據(jù)通道承載的實時數(shù)據(jù)使用調度數(shù)據(jù)網實時VPN傳輸,文件通道承載離線數(shù)據(jù)使用調度數(shù)據(jù)網非實時VPN傳輸,如圖2所示。
關鍵詞:數(shù)字圖書館 元數(shù)據(jù) 對象數(shù)據(jù) 856字段
一、傳統(tǒng)圖書館向數(shù)字圖書館的過渡
隨著計算機網絡技術及應用的發(fā)展和普及,讀者獲取信息和交流信息的方式發(fā)生了極大的變化。在數(shù)字化圖書館的構建中,數(shù)據(jù)資源應當包括兩個基本組成部分:元數(shù)據(jù)和對象數(shù)據(jù)。
元數(shù)據(jù)包包含的內容是對原始信息資源(即對象數(shù)據(jù))的描述,其作用是使用數(shù)據(jù)用戶能夠通過檢索對相關原始信息資源進行選擇和定位,并提供調取對象數(shù)據(jù)的手段,例如以ISO2709格式存放的各種文獻信息和非文獻信息。對象數(shù)據(jù)包括印刷文獻的數(shù)字化圖像、各種含有輸出格式控制信息的數(shù)字化文檔、其它圖像、聲音、錄像信息。
二、856字段在元數(shù)據(jù)中的應用
在數(shù)字圖書館中,如何把元數(shù)據(jù)與對象數(shù)據(jù)進行有機的結合呢?其結合點又在哪里呢?我們知道,數(shù)據(jù)格式的標準化是數(shù)據(jù)得以交流和共享的基礎,圖書館所積累的數(shù)據(jù)資源能否跨平臺遷移,關鍵要解決標準的問題,因此,擴充機讀目錄格式,增加856電子資源定位字段以連接元數(shù)據(jù)和對象數(shù)據(jù),就是解決這一問題的關鍵。
856字段,電子資源定位與檢索(Electronic Location and Access)包括定位與檢索電子資源所需要的信息。當文獻資源或其子集可以通過電子方式獲取時,可在書目記錄中啟用856字段。另外,該字段也可用于定位與檢索書目記錄中著錄的非電子資源的電子版或其相關的電子資源。856字段應當屬于元數(shù)據(jù),在CNMARC中,沒有關于此字段的定義,但我們可以根據(jù)UNIMARC進行擴充,以滿足對電子資源訪問的需要。
對于856字段,具體定義如下:
指示符1:用來定義電子資源的檢索方法。如果電子資源可以通過多種檢索方法獲取,那么該字段可以重復。
#無信息提供
指沒有提供關于檢索方法的信息。
0電子郵件 (Email)
指通過“郵件傳輸協(xié)議”(Mail Transfer Protocol,簡稱MAIL TP)檢索電子資源。
1文件傳輸協(xié)議 (FTP)
指通過“文件傳輸協(xié)議”(File Transfer Protocol,簡稱FTP)方式檢索電子資源。
2遠程登錄(Telnet)
指應用Telnet等遠程登錄方式檢索電子資源。
3撥號入網(Dial-up)
指通過傳統(tǒng)的電話撥號入網方式檢索電子資源。
4超文本傳輸協(xié)議(HTTP)
指通過超文本傳輸協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol,簡稱HTTP)檢索電子資源。
5檢索方法在$y中說明
電子資源的檢索方法不是通過定義的指示符值來表示,而是通過記錄在子字段$2的標識性代碼識別。
指示符2:未定義,空位現(xiàn)就一些常用字段應用作以介紹。
$b檢索號碼 (有則必備,可重復)
包含與主機相關的檢索號碼。如果文獻是Internet資源,它指的是互聯(lián)網協(xié)議地址(Internet Protocol,簡稱IP);如果用電話撥號上網,它指的可能是電話號碼。這一數(shù)據(jù)不是靜態(tài)地存儲在某一地方,而是經常變化且可以由系統(tǒng)自動生成。
例 856 3#$alocis.loc.gov$b140.147.254.3$mlconline@loc.gov$t3270$tline mo
de (e.g.,vt100)$vM-F 06:00-21:30 USA EST, Sat. 08:30-17:00 USA EST, Sun.13:00-17:00 USA EST
注:本字段是利用電話撥號入網方式獲取電子資源的實例。包含主機域名($a)、IP地址($b)、用戶可以和資源提供者聯(lián)系的email地址($m)、仿真終端($t)和檢索時間($v)等信息。
$d路徑 (有則必備,可重復)
$d包含的路徑信息用于說明文件存儲位置的邏輯目錄與子目錄名稱的序列。
$f電子文件名稱 (有則必備,可重復)
$f包含存儲在子字段$d指定的目錄/子目錄下的電子文件名稱。
例856 1#$d/pub/EIS/vol*no*/adobe$f*.pdf$lanonymous$qapplication/pdf
注:$d記錄路徑,$f記錄文件名稱,$o記錄操作系統(tǒng),$i記錄登錄信息,此處為匿名登錄,$q記錄文件的格式類型。
三、856字段的實現(xiàn)方式
以MARC記錄格式為基礎,通過856字段描述網絡化電子資源的特性、連接方式和提取操作要求。MARC是圖書館描述、存儲、交換、處理以及檢索信息的基礎,經過不斷發(fā)展已被圖書館用來描述和存取電子信息資源, 856字段可利用MARC記錄描述網絡化電子資源(包括網頁、電子期刊、telnet系統(tǒng)、FTP站點等)的特征、連接方式和提取要求。網絡用戶通過瀏覽器各種元數(shù)據(jù)輸出結果,都將采用動態(tài)頁面方式產生,傳送到用戶端的信息格式符合HTML語言的基本規(guī)范。為改善顯示效果而嵌入的特殊內容,可以采用三種方式:ASP、JAVA SCRIPT或ACTIVE X控件。
對于各種數(shù)字資源,目前比較成熟的技術解決辦法是:
數(shù)字視頻文件:各種視頻信息采集,并通過在頁面文件中嵌入ActiveMovie對象定義,實現(xiàn)以Web頁面方式實時傳輸,實時播放視頻流式文件。
數(shù)字音頻文件:各種音頻信息采集,并通過頁面文件中嵌入ActiveMovie對象定義,實現(xiàn)以Web頁面方式實時傳輸,實時播放音頻流式文件。
連續(xù)多幅圖像文件:各種圖像信息采集,并通過頁面文件中嵌入Java Script定義信息,以Web頁面方式分頁(幀)傳輸圖像,并可翻頁或查看指定頁(幀)。
電子圖書:利用快速掃描儀,將多頁圖書正文打包形成PDF文件。
通過這種處理,圖書館就能夠在原有元數(shù)據(jù)的基礎上,通過856字段這個切入點,把相關的對象數(shù)據(jù)(電子資源)連接起來,并且,在查找到相關的元數(shù)據(jù)信息(例如書目信息)之后,就可進入相關鏈接,訪問其數(shù)字資源,一步到位地滿足讀者的信息需求。
參考文獻
關鍵詞:流媒體;傳輸流程;傳輸協(xié)議;信息應用
一、流媒體技術及發(fā)展現(xiàn)狀
流媒體技術是在國外成熟技術的基礎上逐步擴大應用,20世紀80年代以來,信息采集與傳遞集成了許多新的技術,如衛(wèi)星、交互視頻、語音復答機、計算機網絡、電子郵件和ream技術,自動地并持續(xù)地調整數(shù)據(jù)流的流量以適應實際應用中的各種不同網絡帶寬需求,輕松實現(xiàn)視音頻和三維動畫的回放。Real流式文件采用Real Producer軟件進行制作,首先把源文件或實時輸入變?yōu)榱魇轿募?,再把流式文件傳輸?shù)椒掌魃瞎┯脩粜畔⒉樵儭?/p>
Media Server可以保證文件的保密性,不被下載,并使每個使用者都能以最佳的影片品質瀏覽網頁,同時具有多種文件形式和監(jiān)控管理功能;Media Player則提供強大的流信息的播放功能。
參考文獻:
【關鍵詞】嵌入式 流媒體 控制
1 前言
隨著網絡通信和計算機行業(yè)的飛快發(fā)展、數(shù)字處理技術的不斷提升以及人們對信息需求的日益提高,使得具備明顯優(yōu)勢的流媒體技術所帶動的寬帶互聯(lián)網多媒體產業(yè)快速崛起并在網上直播、視頻點播、遠程醫(yī)療、電子商務等眾多網絡信息服務領域得到了廣泛的應用。由于其潛在的巨大社會經濟效益和良好的市場前景,使得行業(yè)中不少人才進行流媒體的研究和開發(fā)。
跟以前的多媒體技術不同,流媒體技術將網絡技術、視頻技術和音頻技術進行有機的結合,不必將文件完全下載以后才可以播放,而是通過流式傳輸把聲音、影像等通過服務器連續(xù)、不斷的傳送到用戶的計算機,讓用戶在下載文件的同時就可以進行觀看和收聽。流媒體技術首先在用戶端的計算機中建立緩沖區(qū),預先下載部分數(shù)據(jù)作為緩沖,如果觀看時的播放速度大于網絡連線的速度,播放程序便會從緩沖區(qū)內獲取部分數(shù)據(jù),這樣不僅保證了播放的品質,同時能夠有效的防止出現(xiàn)播放的中斷。
一方面由于流媒體的傳輸對傳輸協(xié)議、網絡的延遲和阻塞、丟包率有一定的要求,而目前的網絡對流媒體的傳輸沒有提供QoS安全機制加以保證;另一方面利用流媒體進行全功能的VCR控制也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在綜合開發(fā)的成本、難度、周期和產品的可延續(xù)性等因素,本文給出了一種基于嵌入式的流媒體播放系統(tǒng)的詳細方案,并詳細介紹了該系統(tǒng)的組成、網絡協(xié)議、VCR 控制方案、QoS 控制原理。
2 流媒體工作原理
互聯(lián)網通過IP的分組交換可以實現(xiàn)不間斷的異步傳輸,主機將所有到達的分組按照分組的序列完成組包過程,不過由于占用存儲空間比較大的在線音頻文件和視頻文件進行傳輸時需要分解為多個IP包,而且網絡的狀態(tài)、拓撲結構又處在不斷的變化中,不同的IP包可通過多種的途徑由到達客戶端,因此不同的IP包產生的延遲時間也有所差異,在某些情況下,后發(fā)的數(shù)據(jù)包也有可能先到達客戶端。流媒體中采用緩存方案正是為了較大程度的消除網絡變化和時間延遲不同帶來的影響,這樣就有足夠的時間將數(shù)據(jù)包進行正確合理的順序安排,也就保證了多媒體數(shù)據(jù)有序連續(xù)的輸出,從而有效的降低了網絡連接速度較慢時播放不順暢現(xiàn)象發(fā)生的幾率。在通常狀態(tài)下,各個多媒體流對高速緩存的需求容量不會太大,另外采用環(huán)形鏈表數(shù)據(jù)結構的高數(shù)緩存一般不發(fā)生溢出,流媒體通過廢棄無用的片段、用后續(xù)的播放片段進行覆蓋而不斷更新緩存中的數(shù)據(jù),從而能夠高效循環(huán)的利用高速緩存。在較為主流的流媒體播放系統(tǒng)中,流媒體的工作原理如圖1所示。
3 系統(tǒng)組成
我們所設計的流媒體播放系統(tǒng)包括視頻服務器、服務端編碼器以及播放器三個部分,
3.1 服務端編碼器
服務端編碼器是在視頻服務器上運行的一種編碼軟件,可以把視頻資源從原始格式進行編碼,轉換成適合網絡播放的格式。服務端編碼器在處理同一多媒體的數(shù)據(jù)時,該編碼器能夠按照多種不同的壓縮比例完成數(shù)據(jù)的編碼,這樣就可以產生適應不同網絡帶寬所需要的、具有多種不同傳輸速度且集成于一路多媒體節(jié)目流中的數(shù)據(jù)流。如果把視頻服務器和播放器相連接,播放器自身可以診斷出兩者連接的時間長短并向視頻服務器發(fā)出信號,使其按照當前的連接速度提供與之匹配的數(shù)據(jù)流。在直播的情況下還可以及時的傳送流媒體信號到流媒體服務器。
3.2 視頻服務器
視頻服務器相當于一個網站,允許客戶機訪問服務器并播放服務器上的視頻資源,簡單來說就是用于接收用戶的點播請求。視頻服務器中存儲了豐富的多媒體數(shù)據(jù),同時負責對編碼器傳上來的數(shù)據(jù)的進行管理、傳送并提供對VCR的支持。
3.3 播放器
終端播放器又叫解碼器,大多數(shù)播放器內部通常設置一整套的轉換頻率和緩沖算法,這里的中心處理芯片選用Winbond公司生產的W90221F,音視頻解碼器選用ALI 公司生產的M3321,加上的輔助芯片就組成了一個STB系統(tǒng)。在使用嵌入式實時多任務操作系統(tǒng)所開發(fā)的播放器軟件可以解壓并回放所接收的A/V數(shù)據(jù)流,與此同時參與網絡的QoS 控制和用戶 VCR 操作。
4 網絡傳輸協(xié)議
支持流媒體的網絡傳輸協(xié)議有網絡層協(xié)議IP、傳輸層協(xié)議TCP/UDP、實時傳輸和控制協(xié)議以及實時流傳輸協(xié)議RTSP。因為流媒體對傳輸產生的延時有較為嚴格的要求,而TCP因存在差錯重傳機制所以不能夠滿足,因此UDP在流媒體應用程序中作為傳輸層協(xié)議被廣泛的使用。不過UDP是一種參考模型中無連接的簡單不可靠信息的傳輸層協(xié)議,所以流媒體采用RTP、RTCP傳輸協(xié)議從而獲得控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍┫嚓P的信息來支持流媒體的傳輸過程。實時流傳輸協(xié)議RTSP可以從媒體服務器上獲取流媒體數(shù)據(jù),用戶端能夠請求服務器建立會話并傳輸被請求的數(shù)據(jù),并能夠把媒體加到原有表達中,當新加上的媒體可以使用時,服務器端和用戶端之間要互相通報,從而以使播放器和視頻服務器之間建立連接來傳輸數(shù)據(jù)信息,并保證音頻數(shù)據(jù)流的連續(xù)穩(wěn)定的傳遞以及提供對用戶操作VCR的支持。
基于嵌入式的流媒體播放系統(tǒng)采用和實時傳輸協(xié)議RTP類似的傳輸協(xié)議RTP-like來實現(xiàn)流媒體數(shù)據(jù)的傳輸,關于RTP-like協(xié)議將作如圖2所示的數(shù)據(jù)包格式、視頻播放器和服務器之間不同工作過程的角度來說明。
4.1 A數(shù)據(jù)包格式
數(shù)據(jù)包格式包括傳輸文件請求、UDP連接的數(shù)據(jù)文件請求應答、TCP連接的傳輸文件請求應答、傳輸文件數(shù)據(jù)請求、傳輸文件數(shù)據(jù)請求應答、傳輸文件結束請求、傳輸文件結束請求應答和網絡連接狀態(tài)8個部分 。
SeqNo:因為時延不同等原因引起的不同數(shù)據(jù)包到達播放器的順序并沒有按照序列號進行而產生失序,因此RTP-like協(xié)議采用SeqNo序列號將數(shù)據(jù)包按照正確的順序存放在回放緩沖區(qū)域中。
TmStp:RTP-like協(xié)議采用TmStp時間戳將不同的媒體流和計算網絡時延實現(xiàn)同步從而預估出網絡連接的帶寬。
數(shù)據(jù)包類型的識別是通過TFR、TFRAUDP、TERATCP、TRDR、TFDRA、TFOR和TFORA的標識進行區(qū)分的,視頻播放設備和服務設備可以依據(jù)數(shù)據(jù)包的不同類型執(zhí)行與之相應的操作。
Status Word作為網絡連接狀態(tài)的顯示,可以使播放器完成自身管理以及視頻服務器的連接。
4.2 視頻播放器和服務器之間的工作模式
下面依據(jù)圖2所示來進行視頻播放器和服務器的工作過程的說明:
(1)通過VCR控制單元,播放器可以發(fā)送傳輸文件數(shù)據(jù)包的要求至視頻服務器并且請求播放一段視頻文件,在傳輸文件請求數(shù)據(jù)包中,BkSize 是數(shù)據(jù)塊的大小,PgSize 是數(shù)據(jù)包的大小,F(xiàn)ileName 是請求播放的視頻文件在視頻服務器中的全路徑名。
(2)在服務器接收到播放器所傳送的文件傳輸請求后,視頻播放器將會產生兩個服務進程,使用其中的一個進程來向視頻播放器傳輸所請求的視頻文件的VCR控制文件,也就是TCP連接服務進程;另一進程為UDP服務進程,該進程用來向播放器傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)。視頻服務器經過“傳輸控制”來向視頻播放器發(fā)出“VDP和TCP 連接的傳輸文件請求應答”這兩個數(shù)據(jù)包通知播放器它們各自的連接端口號。
(3)播放器下載過控制VCR文件之后發(fā)送“傳輸文件結束的請求”的數(shù)據(jù)包來使視頻服務器及時關閉TCP 服務。與此同時視頻服務器生成的“傳輸文件結束請求應答”數(shù)據(jù)包傳送到播放器。
(4)播放器經過 UDP 來穿送“傳輸文件數(shù)據(jù)請求”的數(shù)據(jù)包來使視頻服務器接收其它視頻、音頻數(shù)據(jù)。
(5)視頻服務器依據(jù)新接收的“傳輸文件數(shù)據(jù)請求”的數(shù)據(jù)包來為播放器傳遞相應的視頻、音頻數(shù)據(jù)。
(6)重復執(zhí)行(4)~(5)的過程直到播放器被或者文件傳送被停止。
5 QoS控制
龐大應用的增長,已經使網絡的追加帶寬投資顯得微不足道,QoS已經被加入到網絡設備、特別是路由器設備提供商的產品說明書中。對于當前的情況,設備供給廠商在QoS概念的指導下,聚集的相關技術越來越多,如隊列、時序、強制速率等。
為了防止網絡連接擁堵情況的發(fā)生以及在發(fā)生數(shù)據(jù)包丟失時在最大程度上盡量保證圖像的播放品質,采用比較全面的QoS控制方案。該控制包括擁塞、錯誤控制兩種方法,它們都不需網絡提高任何的QoS支持且都在終端系統(tǒng)中使用。
網絡的擁塞會導致大量的數(shù)據(jù)包發(fā)生丟失且出現(xiàn)過度的時延,這都在一定程度上影響了圖像的質量,因此有必要采用擁塞控制機制來有效的減少數(shù)據(jù)包的丟失和時延。通常情況下,擁塞控制體系利用流量控制方法來防止網絡發(fā)生擁塞。流量控制可以在發(fā)送或者接收緩沖區(qū)發(fā)生溢出時通過將阻塞的信號發(fā)送回源地址而避免端口阻塞時發(fā)生丟幀。目前的流量控制的算法有服務端控制、客戶端控制和混合控制三大類。
在通過網絡而傳輸數(shù)據(jù)的過程中,很有可能會發(fā)生數(shù)據(jù)包的丟失,因此視頻的質量會相應降低。而錯誤控制正是在數(shù)據(jù)包丟失發(fā)生時,能夠最大限度的保證視頻質量的一種控制機制。錯誤控制體系有時延限制重傳、FEC、錯誤掩飾等途徑雖然在流媒體播放系統(tǒng)在寬帶網應用中數(shù)據(jù)包的丟失必然出現(xiàn),仍然有必要設計控制機制來提高視頻質量。因此設計設計了客戶端流量控制、差錯重傳兩種控制機制以實現(xiàn)QoS控制。
5.1 客戶端流量控制
由上述的視頻播放器和服務器的工作過程中的相關流程可以知道,只有在接收到來自播放器的“傳輸文件數(shù)據(jù)請求”數(shù)據(jù)包時,視頻服務器才會發(fā)送PgSize 個字節(jié)的音視頻數(shù)據(jù)給播放器。數(shù)據(jù)的發(fā)送完成以后,除非視頻服務器收到下一個“傳輸文件數(shù)據(jù)請求”數(shù)據(jù)包,否則不會發(fā)送音頻數(shù)據(jù)。據(jù)此,就可以采用播放器控制請求視頻服務器來響應的方法來實現(xiàn)對流量的控制過程,該控制機制在寬帶網的應用中簡便有效。
5.2 差錯重傳
與允許的最大時延相比,如果在很短時間內重傳視頻包可以往返,差錯重傳技術就可以采用?;胤啪彌_區(qū)一旦為空時,播放器就不能夠處理接收的數(shù)據(jù),只有在到達的數(shù)據(jù)包大于一定的值時,播放器才能正常處理數(shù)據(jù)。因此,只要設置音視頻解碼器的相關參數(shù),如果緩沖區(qū)內部為空,SCR的計數(shù)就會停止,于是就有一定的時間來重傳數(shù)據(jù)。而且回放緩沖區(qū)保證了差錯重傳時,仍然能夠連續(xù)播放圖像。
6 結束語
本文對當前家用的流媒體播放系統(tǒng)的組成、、網絡協(xié)議、QoS 控制機制、VCR 控制方案等進行了詳細的介紹,目前所采用的系統(tǒng)使用可以解碼流媒體的機頂盒,使電視用戶能夠接觸流媒體,同時也使用戶能夠方便、快捷的收看流媒體節(jié)目,真正的達到了高層次的視聽享受。
參考文獻
[1]尹遜鈺,王偉.流媒體技術的發(fā)展與應用[J].廣播電視信息,2001.
[2]金海,邵艷明,韓宗芬.基于實時流協(xié)議的流媒體客戶端[J].計算機工程,2004.
作者簡介
秀春(1978-),女,山西省陽泉市人。碩士學位,軟件工程師。研究方向為多媒體軟件。
1.1遠程教育主要特點和網格技術應用的優(yōu)勢
遠程教育是由過去的函授、電視廣播、網絡教育等伴隨著科學技術手段不斷發(fā)展,又非獨立產生的一種教學方式,它是實現(xiàn)終身教育而獲取教學資源的一種有效渠道。學習資源豐富的最大化是遠程教育學習的最大一個特點。而網格技術應用中最為核心的是為各種網絡上的資源提供一種安全、高效的共享機制,使得各種異構和孤立的資源,能夠以一個整體的形式為用戶提供各種計算和信息服務。因此,網格技術的應用能促進教學資源的優(yōu)化整合、全面共享和作業(yè)交互。網格技術應用在遠程教育中的優(yōu)勢概括為以下兩點。
(1)網格技術的應用在物理上將互連的眾多資源匯聚起來,聯(lián)合提供服務,最大化實現(xiàn)資源的全面共享。即將分布在教育教學中將各高等院校多媒體課件、數(shù)字教學視頻、無紙化習題庫、網絡化考試系統(tǒng)以及各類論文文獻等海量信息資源集成起來,建立起一個集教育教學為一體的信息網格,覆蓋到各個地區(qū),提供統(tǒng)一的、高效的信息服務,同時提供主動學習方法和交互式的教學方式,使教師和學生之間的學習和交流成為現(xiàn)實。
(2)通過分布式資源的協(xié)作與共享,把大量的教育資源匯聚在網絡上,這樣使學習資源得到充分的利用,并且極大的提高學習者的學習效率和質量,為遠程教育教學的信息化發(fā)展提供了更廣闊的空間。同時網格技術應用在遠程教育資源中,也能夠大大縮減教師個體的備課時間,將這些時間用做擴充知識領域,豐富授課的內容容量,突出授課內容的重難點方面。而且還會加強了教師與教師之間,教師與學生之間的互動性,擴展了教師思維的廣度與深度,提高學習者學習的興趣與效率,從根本上進一步提升整體教學質量。
1.2網格技術下教學資源分布式應用分析
1.2.1分布式網格教學資源服務系統(tǒng)
遠程教學系統(tǒng)的網格系統(tǒng)面向用戶使用的入口,遠程教學平臺通常具有是一個開放的Web入口界面,通過這個界面用戶可以使用網格系統(tǒng)提供各種功能,如安裝新的網格程序、提交網格作業(yè)、使用網格程序提供的功能。首先,可以根據(jù)利用GT3開發(fā)平臺技術構建一個分布式網格教學資源服務系統(tǒng)ERSDG(EducationResourceServiceDataGrid),為不同分支機構(教育受體)通過教育資源訪問口,訪問現(xiàn)有資源管理系統(tǒng)中的教育資源數(shù)據(jù)庫服務,從資源庫獲取所需要的教育資源數(shù)據(jù),并同步到本地環(huán)境中的資源庫中。其次,為了實現(xiàn)教育資源的共享,必須要針對高帶寬廣域網環(huán)境進行優(yōu)化以便解決網格環(huán)境下數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸,于是就需要一種基于FTP協(xié)議基礎上的文件傳輸協(xié)議即GridFTP協(xié)議。目前,該協(xié)議是由Globus工作組開發(fā)的一種安全可靠的高性能網格文件傳輸協(xié)議。為了實際使用的需要,GridFTP協(xié)議的安全性方面采用了RFC2228(FTPSecu-rityExtensions)中提出的機制,對GSI(GridSecurityInfrastructure,網格安全基礎設施)和Kerberos提供支持,在實現(xiàn)高效傳輸上它支持第三方控制的數(shù)據(jù)傳輸、并行數(shù)據(jù)傳輸、條狀數(shù)據(jù)傳輸、部分文件傳輸、緩沖區(qū)大小自動協(xié)商、出錯重傳等機制。各資源分支機構通過設計開發(fā)統(tǒng)一接口,在上傳數(shù)字資源的同時,自動調用GridFTP協(xié)議,從而將相關教學資源文件同步上傳到網格的各個節(jié)點之上,再由網格教學資源服務系統(tǒng)實現(xiàn)自動分布和同步傳輸功能。因此,具備了這一資源共享的能力,就可以構建教學資源訪問和集成的虛擬化界面,最終網格服務簡化了用戶或客戶端程序對分布式教學資源的訪問過程,實現(xiàn)了教學資源的的發(fā)現(xiàn)、組織、管理、、分發(fā)和交換等方面的整合和集成。
1.2.2分布式視頻和點播平臺
通過網格技術,可以實現(xiàn)將原來的分散管理和維護方式,轉變?yōu)樽詣蛹泻驼{度方式,實現(xiàn)無障礙資源共享。它不僅能夠提供內容最為豐富的大學課程視頻點播服務,而且提供了能同時支持成千上萬路視頻流的服務能力。大學課程在線網格系統(tǒng)(Realcourse)應該建立在ChinaGrid公共支撐平臺(CGSP)之上,通過Realcourse為用戶提供“一站式”服務,將每個學校各自維護自己的資源,自動納入到系統(tǒng)管理中,這種分布式管理方式可以在較短的時間內聚集大量課程資源。分布式視頻和點播平臺的最終目標為了實現(xiàn)在系統(tǒng)上支持全國各所重點院校的服務器,可以提供并發(fā)不同專業(yè)的不同課程的可靠視頻流服務。對于用戶可以獲取所有的視頻教案資源,只是根據(jù)自己的需求和喜好通過點播平臺點播不同學校不同專業(yè)的不同課程進行學習。因此,網格技術在遠程教育應用中,可以將不同的教育資源連接地理上分布的各類計算機(包括機群)、數(shù)據(jù)庫、各類設備和存儲設備等,形成對用戶相對透明的虛擬的高性能計算環(huán)境,應用包括了分布式計算、高吞吐量計算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢等諸多功能??傊?,由網格技術構建下的教學資源服務系統(tǒng)和分布式視頻和點播平臺,更好的解決了目前遠程教育中存在的資源共享不對稱導致的資源建設重復,利用率低下等不足。根本上解決了計算機體系結構、操作系統(tǒng)、網絡布局中的差異最終實現(xiàn)了異構機器或機群之間的協(xié)作和轉換,達到教學資源最大化利用這一目標。
2結語
關鍵詞:流媒體 流媒體技術 遠程教育
Usage of multimedia technique in modern long-distance education
HU Ji-yi
Abstract: The usage and development of multimedia technique has bngrought new energy for long-distance education,especially for network teaching, and will affect long-distance education greatly. The article expatiates the characteristics ,main technique plans and usage of multimedia technique in long-distance education, for making elementary cognition and discussing of multimedia technique and modern long-dsitance education.
Key words: Multimedia Multimedia technique Long-distance education
一、前言
網絡技術、通訊技術、多媒體技術的迅猛發(fā)展對Internet產生極大的影響,傳統(tǒng)影視媒體、教育學習機構、廣播媒體紛紛加入到Internet領域中。面對有限的帶寬,實現(xiàn)窄帶網絡的視頻、音頻、動畫傳輸最好的解決方案就是流式媒體的傳輸方式。通過流媒體方式進行傳輸,即使在網絡非常擁擠或很差的撥號連接的條件下,也能提供清晰、不中斷的影音給觀眾,實現(xiàn)了網上動畫、影音等多媒體的實時播放。流媒體技術的發(fā)展及其在網絡遠程教育中的應用使得現(xiàn)代遠程教育突破了傳統(tǒng)教育在時間和空間上的局限,擴展了教育環(huán)境,從真正的意義上實現(xiàn)了教育資源的共享。
二、流媒體技術
1.流媒體技術原理
流媒體是從英語Streaming Media中翻譯過來,它是一種可以使音頻、視頻和其它多媒體能在Internet及Intranet上以實時的、無需下載等待的方式進行播放的技術。流媒體文件格式是支持采用流式傳輸及播放的媒體格式。流式傳輸方式是將動畫、視音頻等多媒體文件經過特殊的壓縮方式分成一個個壓縮包,由視頻服務器向用戶計算機連續(xù)、實時傳送。當視音頻文件在用戶機上播放時,文件的剩余部分在后臺從服務器繼續(xù)下載,流式傳輸避免了用戶必須等待整個文件全部從Internet上下載才能觀看的缺點。同時,流媒體使用緩存技術來彌補延遲和抖動的影響,并保證數(shù)據(jù)包順序的正確性,從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出,而不會因網絡暫時擁塞使播放出現(xiàn)停頓的現(xiàn)象。
2.流媒體技術的主要解決方案
到目前為止,Internet上使用較多的流媒體格式主要有RealNetworks公司的Real system、Microsoft公司的Windows Media Technology和Apple公司的QuickTime,它們是網上流媒體傳輸系統(tǒng)的三大主流。
(1)Real system Real System由媒體內容制作工具Real Producer、服務器端RealServer、客戶端軟件(Client Software)三部分組成。其流媒體文件包括RealAudio、RealVideo、Real Presentation和RealFlash四類文件,分別用于傳送不同的文件。Real System采用SureStream技術,自動地并持續(xù)地調整數(shù)據(jù)流的流量以適應實際應用中的各種不同網絡帶寬需求,輕松在網上實現(xiàn)視音頻和三維動畫的回放。
(2)Windows Media Technology Windows Media Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案,其主要目的是在Internet和Intranet上實現(xiàn)包括音頻、視頻信息在內的多媒體流信息的傳輸。其核心是ASF(Advanced Stream Format)文件,ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式,并可以使用任何一種底層網絡傳輸協(xié)議,具有很大的靈活性。
Windows Media Technology由Media Tools、Media Server和Media Player工具構成。Media Tools是整個方案的重要組成部分,它提供了一系列的工具幫助用戶生成ASF格式的多媒體流(包括實時生成的多媒體流)。Media Server可以保證文件的保密性,不被下載,并使每個使用者都能以最佳的影片品質瀏覽網頁,具有多種文件形式和監(jiān)控管理功能。Media Player則提供強大的流信息的播放功能。
(3)QuickTime Apple公司的QuickTime幾乎支持所有主流的個人計算平臺和各種格式的靜態(tài)圖像文件、視頻和動畫格式,具有內置Web瀏覽器插件(Plug-in)技術,支持IETF(Internet Engineering Task Force)流標準以及RTP、RTSP、SDP、FTP和HTTP等網絡協(xié)議。QuickTime支持兩種類型的流:實時流和快速啟動流。使用實時流的 QuickTime 影片必須從支持 QuickTime 流的服務器上播放,是真正意義上的Streaming Media,使用實時傳輸協(xié)議(RTP)來傳輸數(shù)據(jù)。快速啟動流可以從任何Web Server上播放,使用超文本傳輸協(xié)議(HTTP)或文件傳輸協(xié)議(FTP)來傳輸數(shù)據(jù)。
除了上述三種流媒體格式外,在多媒體課件和動畫方面的流媒體技術還有Macromedia的Shockwave技術和Meata Creation公司的Meta Stream技術。
三、流媒體技術在遠程教育中的應用
流媒體技術在遠程教育中的應用主要有以下三個方面:
1.網上在線直播課堂
流媒體技術可以利用網絡來直播課堂教學現(xiàn)場的內容,學生可以在網絡的任何一個接入點都能實時觀看到現(xiàn)場直播教學?;诹髅襟w的在線直播教學不需要事先錄制媒體文件,而是采用實時生成的多媒體流的方式直接進行廣播,而且還可以實時直播電子文檔和電子屏幕信息,做到視頻/音頻信息和電子文檔直播信息完全同步。在線直播的教學過程結束后,還可以生成基于流媒體方式的教學節(jié)目,存儲到服務器上,學生可以隨時從服務器上點播在課堂上沒聽明白的內容,直至完全理解教學內容為止。
2.網上點播自主學習
對于不能參加網上在線直播課堂參加學習的學生,可以將各種教學內容轉換成流式媒體文件并存儲在流媒體服務器中,組成教學資源庫。學生可以根據(jù)自己的實際情況,選擇合適的時間,通過上網瀏覽進行自主學習,方便、快捷地調用所需的流媒體教學信息。同時,學生可以根據(jù)自己的具體情況控制個人的學習進程,例如對學習內容進行快倒、快進、暫停等多種交互控制。在這種學習方式中,學生完全掌握學習的主動權,可以根據(jù)自己的情況,自由選擇教學內容、教學進度,學生不再是被動地接受知識,而是積極主動地參與到學習過程中。
3.雙向視頻交流
在傳統(tǒng)的遠程教育中,因為時間與空間的間隔,教師與學生之間、以及學生與學生之間無法進行有效的交流與討論,與一般的學校教育相比教學效果會受到很大的影響。而利用流媒體的視頻會議或可視電話功能,使得異地教師、學生也可以進行網上交流、討論等活動,教師與學生之間可以進行實時的交互式學習。流媒體的視頻會議功能為異地師生之間、學生之間的交流、討論提供了條件。學生在學習過程中,可以就大家感興趣的問題進行討論,交流自己學習的心得體會,供其他同學借鑒,使大家相互促進、相互啟發(fā)、開闊思路、共同提高,從而營造良好的學習氛圍,激發(fā)他們的創(chuàng)造性靈感,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。通過協(xié)作學習,使他們的知識得到重新建構,從而產生新的知識,拼發(fā)出創(chuàng)造性火花。
4.結論
流媒體技術作為一種新的媒體傳播技術,給我們生活帶來了新的變化。而其在教育領域特別是遠程教育中的應用,已給傳統(tǒng)教育注入了新的生命力。相信隨著寬帶流媒體技術的發(fā)展,流媒體這種集多媒體與網絡技術優(yōu)勢于一體的新型媒體,必將成為重要的遠程教育媒體,對推動現(xiàn)代遠程教育的發(fā)展普及起到重要的作用。
參考文獻
[1] 張麗.流媒體技術大全[M].中國青年出版社,2001
[2] 吳國勇、邱學剛、萬燕仔.流媒體技術與應用[M].北京郵電大學出版社,2001
[3] 鄧文新.遠程中流媒體應用研究[J].開放教育研究,2002:5
[4] 張.試論流媒體及其在現(xiàn)代遠程教育中的應用[J].現(xiàn)代教育技術,2003:5