多媒体处理的关键技术范文
时间:2024-01-10 17:56:46
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篇1
关键词:计算机多媒体技术;多媒体技术;关键性技术
教学,教师在课堂上利用计算机多媒体技术可以激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性等等。本文将主要对计算机多媒体技术的关键性技术进行研究,分别从:计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用三个部分进行阐述[1]。
一、计算机多媒体技术概述
计算机多媒体技术是将声音、文字、视频、图像、动画等结合为一体的先进技术,它具有集成性与交互性。它能够将数字信息通过界面显示出来,随着我国科技的日新月异,计算机多媒体技术也被充分赋予了时展新特点,同时具备了显示各种形式的媒体特点[2]。计算机多媒体技术充分改变了人们获取信息的渠道与方式,它应用范围逐渐扩大,我国的教育教学、现代化工业生产、传媒广播教学等方面,都运用到了计算机多媒体技术。
二、计算机多媒体技术的应用与发展趋势分析
多媒体技术的出现,极大地改变了人们传统的生活方式和工作方式,无论是我们日常的工作、生活、还是娱乐都有多媒体技术的身影。尤其是随着计算机的发展,计算机技术与多媒体技术的结合而形成的计算机多媒体技术使得多媒体技术的发展到了一个新台阶[3]。笔者认为随着社会的进步,技术的创新,未来多媒体技术必将得到更大的发展。我们通过对计算机多媒体技术的应用进行分析阐述,就是想探索出计算机多媒体技术的发展道路,从而为计算机多媒体技术今后的应用发展提供一定的指导意义,推动多媒体技术应用持续稳步发展,这是多媒体技术发展的需要,也是社会发展的需要。
三、计算机多媒体关键技术研究
随着计算机多媒体技术的广泛应用,人们的生活方式发生了巨大的改变。我们必须加强对计算机相关技术尤其是加强对计算机多媒体关键技术的研究,这样才能够计算机多媒体技术今后的发展提供良好的建议。那么何谓计算机多媒体关键技术呢?计算机多媒体的关键技术是解决视频、音频信号的获取和处理,包括多媒体数据的压缩编码和解码技术以及多媒体数据的输出技术。主要应用于通信、娱乐和计算机的融合,为解决电视数字化及高清晰度提供了切实可行的方案。
(一)视频压缩技术
传统的压缩编码是以集合论为基本,它没有充分考虑到接受者的主管能动性与事件本身含义[4]。因此压缩编码的发展是从信息论开始的一个不断在更新完善的过程。按照信源的统计特点可以分为:预测编码、小波编码、矢量量化编码[5]、转码编码等方法,根据图像传达景物特点可以分为图形编辑与基于内容的编辑。基于内容压缩编码方法是当前最先进的压缩方法。
(二)视频点播技术
近年来,多媒体服务范围越来越广泛,视频点播技术的发展是计算机与网络技术发展的产物,它将计算机、通信、电视等技术结合起来改变了传统视频点播方式,实现了人们随意收看电视节目的想法。视频点播技术的运用改变了传统死板的教学模式,教师可以通过视频点播技术让课堂教学更加富有趣味性,调动学生学习的积极性[6]。视频服务系统实现功能的核心是视频服务器,视频服务器是视频点播技术实现的主要载体,它充分保障了视频播放的质量。
(三)多媒体数据库技术
多媒体信息通常都是非格式化的数据,它具有数据存储分散、存储对象复杂等特点。当前多媒体资料管理工作开展得不是很好,它需要良好的数据模型为基础,利用引入封装、对象、多态、继承等概念来描述其对象[7]。将面向对象程序设计语言和数据库技术充分融合起来是当前多媒体系统研发的主要方向。
(四)虚拟现实技术
虚拟现实技术是一个集成技术,它涉及到很多学科,如:计算机图形学、传感技术、人工智能、网络技术等,利用计算机可以合成真三维画面,从而达到栩栩如生的效果。虚拟现实主要是通过计算机来形成逼真实体,用户通过感官可以充分感受到这一技术的带来的先进性与趣味性。目前虚拟现实在航天、军事、医疗、娱乐等方面都得到了广泛应用。
(五)流传媒技术
流传媒技术的使用可以实现流式传输,将声乐、动画等通过服务器发送到给用户,用户不需要等到文件全部下载完成就能进行观看,从一定程度上来看,流传媒技术大大节省了用户的时间,提高了效率。总之,多媒体技术将计算机技术的交互性、可视化综合到一起,为人们的生活学习带来了极大的方便。
(六)音频技术
所谓“音频技术”,主要是以电声技术为核心内容,同时还包含了生理心理、建筑声学、音乐艺术等相关技术[8]。它主要的技术支持是一种结合了应用声学、声电换能原理、电子技术等多种学科技术。它使信息的提高方式更具灵活性。
二、计算机多媒体技术关键技术的实际应用
随着计算机相关技术的发展,计算机多媒体技术已经渗透到人们生活的各个领域,在现有的技术应用中,计算机多媒体技术的关键技术在生活中的运用最为广泛,它转变了人们的生活、学习方式,为人们的生活带来许多新鲜感。
(一)多媒体教室的组建
多媒体教室的组建是计算机多媒体技术关键性技术的主要体现之一。在多媒体教室建设中,我们可以配置一些先进设备,如投影仪等。多媒体教室摒弃了传统粉笔加黑板的教学方法,在一定程度上减轻了教师的工作负担提高了课堂教学效率。不过在多媒体技术的实际运用中,教师必须明确教学主体,依然发挥主体作用,不能过度的运用多媒体技术,让课堂教学被多媒体技术牵制[9],加强与学生之间的互动,提高教学效率与教学质量。
(二)多媒体教室的功能
多媒体教室具有许多先进功能,如:广播教学、转播教学、屏幕监视、遥控辅导、交互式教学、多媒体语音复读机、网络考场等。在进行广播教学时,教师可以利用电脑屏幕和语音等多媒体信息向学生进行广播。在进行广播教学时,学生可以举手提问,教师再为其解答,这种一问一答的方式使教学的开展更加有趣;通过转播教学,教师可以将电脑屏幕及声音向学生转播,充分激发学生的学习兴趣,提高学生的学习质量;屏幕监视是指教师通过电脑屏幕可以对每个学生进行实时监控,查看学生学习状态[10],并实现远程辅导学生;遥控辅导也是教师可以采用的教学方式,通过遥控辅导,教师可以手把手指导学生的学习,有利于学习学习效率与质量的大力提高;多媒体教室实现了交互式教学,学生能够进行电子举手,对于不懂的地方可以及时请教老师,促进了师生之间的良好互动;多媒体语言复读机具有十分强大的功能,它包括:跟读回放、和音对比、自动断句、原文跟读、语速调节、语音监听、自定义教学方法等;多媒体教室还实现了网络考场,具备成绩汇总、排名、查看试卷、系统阅读等功能,能够快速实现成绩查询、成绩汇总。
结束语
本文分别从计算机多媒体技术概述、多媒体关键技术研究、计算机多媒体技术关键技术的实际应用,三个部分对计算机多媒体技术的关键性技术进行了相关研究。随着计算机技术的发展,多媒体技术已经在各大领域上都得到了广泛应用,而计算机多媒体技术的关键技术在视频点播,视频压缩、多媒体数据库、流传媒技术、以及虚拟现实技术上也都起到了至关重要的作用,迄今为止,多媒体技术的发展在我国已经取得了不小的进步,同时,多媒体技术也为人们的生活提供了很多方便,然而随着社会的进步与创新,我们必须不断寻找自身的不足,去探索更为先进的多媒体技术,让我国未来多媒体技能够获得更大的发展,相信随着时代的进步,多媒体技术发展一定会越来越好。
参考文献
[1]饶军辉,王捷.计算机多媒体技术的应用研究[J].电脑与电信,2010(12):53-54+57.
[2]杨铭.计算机多媒体技术应用的研究[J].数字技术与应用,2014(09):225.
[3]张勇.计算机多媒体技术的应用研究[J].电子技术与软件工程,2014(23):93.
[4]陈逸舟.计算机多媒体技术研究[J].信息技术与信息化,2014(06):179-180.
[5]惠红梅.计算机多媒体技术的应用现状分析[J].电子测试,2013(07):223-224.
[6]刘颖,王磊,郝锦峰.计算机多媒体技术的研究与发展前景分析[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2013(02):195-196.
[7]董俊.计算机多媒体技术的应用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2013(18):25-26.
[8]汪琳浩.计算机多媒体技术的发展趋势与应用研究[J].计算机光盘软件与应用,2012(10):167-168.
[9]孙涛.计算机多媒体技术的应用[J].长春理工大学学报,2011(04):191-192.
篇2
【关键词】流媒体;数据压缩/解压缩;RTP/RTSP/RSVP;DRM
1.流媒体应用背景
随着信息通信技术和IP技术的不断进步,国家大力推进信息化,互联网和宽带通信网得到了极大的发展,流媒体技术也得到了飞速发展。流媒体技术的一个重要技术特征是将经过压缩处理后的媒体流从服务器发送到用户端,在网络传送的过程中用户可以一边缓存和一边播放。
流媒体技术能够在远程教学、电视直播、视频点播等具有大数据量应用的业务提供者和使用者之间,利用信息流的方式提供连续的、有严格时序关系的、准实时的多媒体信息传输服务。
2.流媒体三大关键技术
流媒体的三个关键技术包括数据压缩/解压缩技术、流媒体的网络传输和媒体文件在流式传输中的版权保护问题。
2.1数据压缩/解压缩技术
流媒体的本质是媒体,流是媒体传递过程中的一表现形式。媒体的编码本质就是音频的编码和视频的编码,然后将两者同步传送,形成媒体流。相比传统的编码方法,流媒体的关键在于降低文件大小,使之能减少带宽压力,也即是除了要做到和传统的编码相同的功能外,压缩是流媒体编码的重点考虑因素,解码只是对编码数据的恢复,虽然也很重要但不是技术的关键。视/音频压缩编码技术是数字电视和交互式系统、多媒体计算机、多媒体通信中的关键技术,它也是流媒体技术的核心之一,它将原来不适合网络传输的大体积文件转化成可以适合网络传输的小体积文件,通常称为压缩编码技术。
数据的压缩方式和图像压缩的JPEG格式很相像,流媒体在播放时,播放器进行实时的解压缩。在不影响文件播放质量的前提下,会丢弃一些不必要的数据。流媒体的文件体积要比其他类型的媒体文件小的多,和传统的声音(WAV)以及视频(AVI)文件相比,同样内容的流媒体文件体积只有它们的5%左右。
2.2流媒体的网络传输
流媒体压缩编码以后,如何在网络上有效传输是另外一个需要考虑的重要问题。和WEB服务器采用的超文本传输协议(HyperText Tranfer Protocol,HTTP)相比,流媒体服务器采用了一些适合流媒体传输特性的传输协议。在流式传输的实现方案中,一般采用HTTP/TCP来传输控制信息,而用实时传输协议/用户数据报协议(RTP/UDP)来传输实时数据。流式传输的过程一般如下:
(a)用户选择某一流媒体服务后,WEB浏览器与WEB服务器之间使用HTTP/TCP交换控制信息,以便将需要传输的实时数据从原始信息中检索出来。
(b)WEB浏览器启动音视频客户程序,使用HTTP从服务器检索相关参数并对音视频客户程序初始化,这些参数可能包括目录信息、音视频数据的编码类型以及与音视频检索相关的服务器地址信息等。
(c)音视频客户程序及音视频服务器运行实时流协议,以交换音视频传输所需的控制信息,同时提供执行播放、快进、快倒、暂停及录制等命令的方法。
(d)音视频服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给音视频客户程序,一旦音视频数据抵达客户端,音视频客户程序即可播放输出。
在网络拥挤的情况下,没有办法保证流媒体文件及时有效的传输,单纯依靠数据缓冲技术依然无法满足顺畅欣赏网络媒体的要求。
确保流媒体文件高效快速传输的技术成为迫切的需求,RTP/RTCP、RTSP和RSVP这三种协议就是为了保证流媒体在Internet中高效、实时传输的技术体制。
2.2.1实时传输协议RTP与RTCP(Real-Time Control Protocol,RTCP)
RTP是用于Internet上的针对多媒体数据流的一种传输协议。RTP被定义为在一对一或一对多的情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用UDP来传送数据,但RTP也可以在TCP或ATM等其它协议上工作。当应用程序开始一个RTP会话时将使用两个端口:一个给RTP,一个给RTCP。RTP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,它依靠RTCP提供这些服务。RTCP和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTP和RTCP配合使用,以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。
2.2.2实时流协议RTSP(Real-Time Streaming Protocol,RTSP)
RTSP是由Real Networks和Netscape共同提出的,该协议定义了一对多情况下应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上,它使用TCP或RTP完成数据传输。HTTP与RTSP相比,HTTP传送HTML,而RTP传送的是多媒体数据,RTSP可以是双向的。
2.2.3资源预订协议RSVP协议(Resource Reserve Protocol,RSVP)
RSVP是正在开发的Internet上的资源预订协议,使用RSVP预留一部分网络资源(即带宽),能在一定程度上为流媒体的传输提供QoS。RSVP是网络控制协议,它使Internet应用传输数据流时能够获得特殊服务质量(QoS),RSVP是非路由协议;它同路由协议协同工作,建立与路由协议计算出路由等价的动态访问列表。RSVP协议的两个重要概念是流与预定。流是从发送者到一个或多个接收者的连接特征,通过IP包中"流标记"来认证。发送一个流前,发送者传输一个路径信息到目的接收方,这个信息包括源IP地址、目的IP地址和一个流规格。这个流规格是由流的速率和延迟组成的,这是流的QoS需要的。接收者实现预定后,基于接收者的模式能够实现一种分布式解决方案。
RSVP领域的发展是非常迅速的,因RSVP的预定必须建立在完全流方式的基础上,目前的应用只是局限在测试的小Internet网络上。
DRM数字版权管理(Digital Rights Management),是流媒体中对于版权控制的关键技术,它可以在一定程度上避免媒体文件被数字化后的盗版问题,DRM是解决这一问题的途径。
3.流媒体技术在IPTV中的应用前景
流媒体技术是IPTV技术的基础,它能够有效地促进IPTV技术的推广应用。目前在IPTV中的普遍使用的是MPEG-4的压缩编码方式,而H.264是未来的发展方向。随着编码技术的发展,今后各种编码技术的走向是一致的。
传输技术的关键是如何在无质量保证的Internet上传输需要有保证的实时流媒体文件。在无质量保证的Internet上,叠加一些能够保证质量的体制,以确保实时流媒体的高效稳定传输,主要就是RTP/RTCP,RSTP和RSVP,这三种协议是目前的主要体制,它们都是保证流媒体高质量传输的有效手段。
篇3
[关键词] 多媒体技术 CRH5动车组 转向架 教学软件
中图分类号:U266.331 文献标识码:A 文章编号:
前言:近几年,我国铁路高速化进程不断加快,高铁客运专线中动车组投入量不断加大, CRH5型动车组是沈阳铁路局运行速度为200km/h主力车型。虽然和哈大高铁配备的CRH380相比,速度并不算快,但其转向架的结构却更加复杂,CRH5型动车组的转向架由将近2000个零件组成,相比CRH380转向架的模块化设计,CRH5的转向架零部件数量多,装配关系复杂,目前我校还没有CRH5型转向架物理样机,而采用传统的教学方式向学生教授转向架的构造知识难以达到理想的效果。
多媒体技术是一种把文本、图像、动画和声音等信息合理的结合起来,并通过计算机进行综合处理和控制,能完成交互式操作的信息技术。随着计算机技术的不断成熟,多媒体技术已经广泛用于各个领域,多媒体技术在动车组转向架构造教学软件中的应用,将能很好的解决传统教学方式不能直观表达转向架构造的难题。
1、多媒体技术特点
多媒体技术以计算机为中心,能对信息进行多通道统一获取、存储与合成,综合处理控制多媒体信息,按人的要求以不同的媒体形式表现出来作用于人的不同感官。多媒体技术可以实现人对信息的主动选择控制。以往人们读写方式大都采用章、节、页的基本框架结构,循序渐进地获取知识,而多媒体技术将借助超文本链接把内容更灵活、更具变化的方式呈现给读者。当用户给出操作命令时,相应的多媒体信息都能够得到实时控制。用户可以按照自己的需求、兴趣、偏好和认知特点来使用信息,任取图、文、声等信息表现形式,并按自己的目的和认知特征重新组织信息,增加、删除或修改节点,重新建立链。
2、多媒体系统开发工具
PhotoShop和3DS MAX是目前图片处理和动画制作最好的软件。除此之外,还有专业级的图形(图像)处理软件CorelDraw等。这几款软件除了有浏览功能外,还可进行图形(图像)格式、分辨率、色彩数的转换,使用起来也特别的方便。
媒体制作工具常用的是Premiere和绘声绘影。主要用来编辑视频,是一种基于非线性编辑设备的视频编辑软件,在普通计算机上也可以制作出专业级的视频作品。
本系统的制作采用的是基于图标和流程的创作工具,在这类创作工具中,多媒体成分和交互队列(事件)按结构化框架或过程组织为对象。调试方便,在复杂的航行结构中,流程图有利于开发过程。但是当多媒体应用软件规模很大时,图标及分支增多,进而复杂度增大。本系统采用Authorware制作系统界面。
3、 多媒体技术在转向架构造教学软件中的应用
多媒体技术在教学软件中的应用主要体现在多媒体技术的信息表达功能。多媒体软件将动车组转向架的构造信息借助多媒体计算机传达给用户,用户通过显示的文本来了解动车组转向架零部件的技术参数;通过图片能够熟悉动车组转向架各零部件以及它们具体的相对分布位置等;通过动画视频演示转向架零部件的装配过程,并配有详细的操作工艺解说,使复杂的装配关系得到清晰的表达。系统界面如下图所示。下面介绍了系统开发中的一些关键技术。
系统界面
3.1 动画制作与处理技术
动画制作与处理在教学软件中的主要用于转向架的构造和装配演示,使复杂的装配关系得到清晰的表达,降低学校采购转向架物理样机的成本,同时也能降低对真实物理样机拆装可能引发的意外情况。
动画制作选用3DS MAX动画制作软件,该软件的动画制作原理与电影原理一样,动画是由一系列图片以足够快的速度显示而产生动感画面,在制作动画前,首先要将通过三维建模软件Pro/e建好的转向架模型通过接口导入3DS MAX中,然后赋予专业材质。在软件中对模型生成虚拟装配动画,就要在不同的位置为转向架添加关键帧,当时间到达所设的关键帧时,零件就会按照你预先设置的路径运动,并形成连续动画。动画制作完成,要通过渲染器生成*.avi格式视频文件。系统主要制作出了构架组成、轮对组成、一系悬挂组成等几大部件组成以及整体的装配动画。通过多媒体制作软件Premiere将动画与声音、文字等集成于教学软件中。动画非常形象地展示了动车组转向架各个零件之间的装配关系,系统中动画演示如图:
3.2 多媒体信息处理技术
多媒体信息的数据量通常要远比其他的信息要大,这使得不管是对多媒体信息的存贮,传输和处理都提出更高的要求。特别是系统中装配演示的动画容量大,数量多,单张VCD光盘记录不下整个检修信息系统。因此压缩技术非常重要。
压缩技术指数据在传输前经过编码技术进行压缩,以减少通信的信息量,在接收端再自动解压,对数据恢复。之所以可以对多媒体信息进行压缩处理是因为多媒体信息中存在大量的冗余信息,如信息冗余、空间冗余、时间冗余等。通过编码计算来消除冗余信息,在保持原有信息成分的同时减少数据总长度,实现了数据的压缩。
视频压缩中使用最广的是MPEG标准。它采用减少图像冗余信息的压缩算法,提供高达200:1压缩比,声音和图像质量也很高。它最显著优点就是兼容性好、压缩比高、数据失真小。通过3DS MAX制作的装配动画输出格式为*.avi的视频文件容量较大,如CRH5动车组的动力转向架,在没有进行压缩处理之前的构架装配动画视频大小为1.6G,通过视频编码软件选择MPEG-4格式压缩后容量减少到90M大小,并且完全满足多媒体软件的播放需求。
篇4
关键词:流媒体;流式传输;压缩编码;视频;电力运行系统
引言
在网络上传输音视频等多媒体信息,通常有下载传输和流式传输两种方案。由于网络带宽有限,而音视频的文件容量通常很大,采用下载传输非常耗时,传输延迟也很大,特别是下载传输无法满足需要长时间持续传输(如,电力设备和线路现场监控)的应用要求。而采用流式传输时,音视频信息由音视频服务器或摄像头向用户计算机的连续、实时传送,用户可边接收边观看,不仅启动延时大大缩短,用户也不必等待整个文件从网上全部下载才能观看,这对现场临控之类的音视信息传输,更有其独特的优点。
一、流媒体技术简介
流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式,又称流式媒体[1]。流媒体技术指将连续的影像和声音信息通过摄像头或者经压缩处理后存放在网站服务器上,让用户无须等整个文件全部下载完毕后就可以一边下载一边观看和收听的技术[2]。流媒体技术以流的方式传输视频和音频信息,即便是网络异常拥挤的情况下,也能传输清晰流畅的影音和视频给广大用户,使得在网络上观看和传输影音成为现实。流式传输主要指通过网络传送多媒体的技术总称,即将音频或视频等多媒体文件经过特殊的压缩,由视频服务器等设备向用户计算机连续、实时或顺序传送[2]。它是流媒体的关键技术。
二、流媒体技术原理
(一)流媒体系统的组成
流媒体系统通常包括编码器、服务器和播放器三个部分。每个部分之间通过特定的协议互相通信,并按照特定格式互相交换文件数据。
1.流媒体编码器:由视频采集卡和流媒体编码软件组成。流媒体采集卡负责接受音视频数据并转换为所需的信号形式,供编码软件处理;编码软件负责将流媒体采集卡传送过来的信号加工并压缩成流媒体格式。如果进行直播,还要负责将压缩后的流媒体信号实时地传给流媒体服务器。
2.流媒体服务器:由流媒体软件系统的服务器部分和一台硬件服务器组成,负责管理、存储、分发编码器传来的流媒体节目。
3.流媒体终端播放器(解码器):是流媒体系统播放软件,用来播放音视频节目。
(二)流媒体技术原理
1.流媒体压缩编码技术。流媒体文件必须制作成适合流媒体传输的流媒体格式文件后才能进行存储或传输。
各种流媒体平台所采用的压缩编码技术各不相同,主要有MPEG1、MPEG-2、MPEG-4、WindowsMediaVideo、RealMedia等。
MPEG-l和MPEG-2的压缩率大概在20~30倍之间,用于网络传输还是太低。MPEG-4的压缩率可以超过100倍,且仍可保有非常好的音质和画质。通常的压缩编码是基于一定的压缩算法,如WindowsMedia是基于MPEG-4的离散余弦变换(DCT)算法,而RealMedia则采用小波变换算法。
2.流媒体的关键技术。实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输技术的四个关键步骤是:(1)预处理:传输前采用先进高效的压缩算法,对多媒体信息进行压缩,适合于网络传输。(2)复用和解复用:传输前对多个信轨进行复用,在用户端再解复用,还原成原始形态。(3)打包和解包:流媒体打包后发送到网络传输;在接收端依照包序列号重排序并解包。(4)后处理:在解包后对数据进行特殊处理,如图形雾化,回音抵消等。
在流式传输过程中,由于受网络自身特性影响,会出现“时延抖动”,可能严重影响传输质量。
降低时延抖动产生的影响,可从以下两方面着手:一是对现有网络进行改造,如,用IPV6技术对视频数据的网络传输质量控制等技术进行改进。二是采用缓存机制,在数据包输出前对时延抖动进行吸收,即接收端收到数据包之后,不立即播放,而是将它暂时存储在缓存中,直到预定的播放时间到来,再将缓存中存储的数据包进行规则播放,从而将时延抖动减少到最低。
此外,流式传输的实现需要合适的传输协议。支持流式传输的常用网络协议有:(1)实时传输协议RTP(RealtimeTransportProtocol)。这是Internet多媒体数据流的一种传输协议,提供端到端的传送服务,实现流的同步,但只能工作在一对一或一对多的传输情况下。(2)实时传输控制协议RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)。它和RTP一起提供多媒体数据流量控制和拥塞控制服务。(3)实时流式协议RTSP(Real-timeStreamingProtoco1)。它定义了一对多的应用程序,解决通过IP网络有效地传送多媒体数据的问题。(4)Internet资源预订协议RSVP(ResourceReserveProtoco1),用于预留网络带宽。(5)MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)协议,用于识别流媒体类型。
3.流媒体的实现。首先,通过高效压缩算法让大容量的多媒体数据适合流式传输;其次,通过流媒体服务器修改MIME标志;最后,通过支持流式传输的实时网络协议传输数据流。
以RealMedia为例:第一,采用视频捕获装置对事件进行录制;第二,适当编辑获取的内容,然后利用视频编辑硬件和软件数字化处理编辑的内容;第三,数字化的视频和音频内容被编码为流媒体格式;第四,将媒体文件或实况数据流保存在安装了流媒体服务器软件的宿主计算机上;第五,用户点击网页请求视频流等;第六,宿主服务器通过网络向用户发送音视频流数据;第七,用户利用媒体播放程序进行进退、回放、观看。
三、流媒体技术在电力运行中的特殊应用
2008年初,中国南方遭受了历史罕见的冰雪灾害。其中湖南省郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气,电力、林业、通讯遭受毁灭性重创。全市数十年电力建设成果一朝被毁,郴州一度成为电力“孤岛”。回头来看,除了电力线路建设等级偏低、对极端性天气与气候条件的监测预报水平还不高等原因之外,架设在人烟稀少的高山峻岭的电力线路以及电力设备,因为无人值守也不便巡查,不能及时发现灾害,也是一个非常重要的原因。
要形象直观、动态实时地监控高山险地的关键线路和设备情况,特别是灾害发生和发展情况,在流媒体技术迅速发展的今天,已成为可能。最粗略的技术设想是在关键地区的高压铁塔或设备机房安装特殊的摄像头,借助流媒体传输技术和无线或有线网络技术,连续传送电力线路和电力设备运行情况的实时图像或声音。
除了防灾抗灾监控,流媒体技术在电力系统防盗、电力变电站的无人值守等方面也有广泛的应用前景。近几年,电力线路和电力设施被偷盗和破坏的事件频频发生,据国家发改委副主任张国宝透露,在事件发生最严重的2005年,国家电网公司的电力设施遭受外力破坏的事件数量为12554起,10千伏及以上变压器遭受外力破坏2400多台,倒杆(塔)300多基,丢失、受损输电导线4000多公里、电力电缆200多公里,通信线路70多公里,塔材近5万件,110千伏及以上输电线路因外力破坏引起的线路跳闸达779次[6]。由于电力和群众生活、企业生产密切相关,如果电力设施遭遇破坏,就会造成大面积停电,后果不堪设想。2003年美加“8·14”和2005年莫斯科“5·25”这两起大面积停电事故,就是很好的警示案例。
福安市位于闽北山区,山高人少,线路漫长,地势复杂,每年要多次遭受冰雪、台风等恶劣气象的危害,电力线路的运行巡查和电力变电站的人值守始终是一个老大难问题。如果能利用流媒体技术,只要配备一组摄像头加一套流媒体网络管理系统,就能在及时甚至实时监控到灾害性天气对电力线路和电力设备的影响进程和危害发展程度,为防灾抗灾提供有效的技术支持,并在艰苦地段对电力变电站实现无人或半无人值守。
结束语
流媒体是众多宽带业务的基础平台,也是一种新型的数据信息载体,是网络技术同视音频技术的有机结合。随着互联网的发展,流媒体技术不仅在社会生活中有着广泛的应用前景,而且在电力运行等各个行业都可以发挥特殊的不可替代的作用。
参考文献:
[1]钟玉琢,向哲,沈洪.流媒体和视频服务器[M].北京:清华大学出版社,2003:50-55.
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[3]何淑贞.流媒体为宽带网络的应用新途[J].数字通信世界,2007,(4).
[4]钟玉琢,等.基于对象的多媒体数据压缩编码国际标准-MPEG4及其校验模型[M].北京:北京科学出版社,2000:433-435.
篇5
关键词 多媒体 多媒体技术 构成
一、相关概念
1.多媒体
对多媒体的定义目前还没有统一的标准,但通过对各种定义的分析,笔者认为可以这样进行定义:多媒体是融合两种或两种以上的媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体。在这个定义中我们应明确以下几点:
从功能上看,多媒体是信息交流和传播的媒体,与电视、报纸等所具有的传媒功能相当。
从运行程序上看,多媒体是人与机器的交互。机器主要是指计算机,抑或是有微处理器控制的其他终端设备。在运行程序中,多媒体和计算机或其他终端设备实现了“交互”,对信息进行处理,这是其他媒体所不能完全具有的。
从处理形式上看,多媒体信息都以数字形式而呈现,不是以模拟信号的形式进行存储和传输。
从构成种类上看,凡文字、图片、声音、动画、图形等只要是两种以上的媒体进行整合便构成了多媒体。
2.多媒体技术
多媒体依托于计算机而成为了一项崭新的技术,其应用领域逐渐广泛,多媒体技术主要有以下方面:音频和视频处理技术、数据处理技术、软件开发技术、通信技术、超文本和超媒体。
多媒体技术实质上就是运用多媒体的技术,通过采用计算机技术对文字、图片、动画等媒体进行整合,让它构建起逻辑连接,并能对它们进行获取、编码、处理、存储和展示。多媒体技术就是将文、图、声、像等和计算机交互使用而集合在一起的一项媒体技术。多媒体技术有三大特点:
(1)信息载体的多样性。多媒体使用的载体其实就是计算机,这就决定了它的多样性。多媒体是把计算机所能处理的信息空间进行拓展,不再单纯的局限于数值、文本。计算机所带来的信息,并不能被人的大脑所全部接受,只有通过转换后方能达到更高的接受水平。多媒体其实就是将计算机处理的信息更多样化、更直观化地呈现出来。
(2)信息载体的集成性。由于多媒体是对文、图、声、像进行综合处理的技术,使之具有了集成性,集成性也可以成为综合性,主要表现在信息的集成和设备的集成两个方面。
对信息集成而言,集成是对多种信息进行整合的过程,将多个单一的媒体信息进行组织后,使之以并生的形式呈现。如教学中常用的幻灯片,同时能进行文字和图片的展示,其实就是对文字信息和图片信息进行整合,让文字和图片同时呈现在接受者面前。对设备集成而言,硬件设备需要能进行高速运转及并行的CPU系统,存储设备需要适合媒体的输入与输出;软件设备需要保证对媒体信息进行系统管理和应用。
(3)信息载体的交互性。信息媒体的交互性是多媒体技术的标志特征,这一特性使人们对信息的获取和使用由被动转向主动,交互性让信息更加的直观、形象,使信息的保留时间得到延长,更利于获取和使用。
交互性时多媒体技术区别于其他技术的特点,特别是在教学中,人机回话使得多媒体的功能得到了充分的体现。
二、多媒体的构成
多媒体是计算机和视频技术的结合,实际上它是两个媒体;声音和图像,或者用现在的术语:音响和电视。多媒体本身有两个方面,和所有现代技术一样它是由硬件和软件,或机器和思想混合组成。一般的多媒体系统由如下四个部分的内容组成:即多媒体硬件系统、多媒体操作系统、媒体处理系统工具和用户应用软件。
1.多媒体硬件系统
多媒体硬件系统包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通信传输设备及接口装置等。其中,最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘驱动器等。
2.多媒体操作系统
多媒体操作系统或称为多媒体核心系统(Multimedia kernel system),具有实时任务调度、多媒体数据转换和同步控制对多媒体设备的驱动和控制,以及图形用户界面管理等。
3.媒体处理系统工具
媒体处理系统工具或称为多媒体系统开发工具软件,是如编辑制作的工具powertpoint和photoshop等,多媒体系统重要组成部分。
4.用户应用软件
用户应用软件根据多媒体系统终端用户要求而定制的应用软件或面向某一领域的用户应用软件系统,它是面向大规模用户的系统产品,如演示软件、游戏等。
三、总结
本文就多媒体和多媒体技术做了简单的介绍,多媒体和多媒体技术的应用已成为科学研究的重点,同时也是我们生活中所必不可少的知识。我们只有正确认识多媒体和多媒体技术以及多媒体的构成,才能更有效的进行学习和研究。
参考文献:
[1]蒋大林,赵慧玲.多媒体技术及应用[J].现代电信科技,1994(05)
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关键词:柴油机装配;可视化技术;实现;
中图分类号:TB4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01
引言
柴油机装配是产品生命周期当中的重要环节,这和其产品的性能以及质量等相关的因素有着紧密的联系。当前的柴油机装配工艺通常还是在二维图纸的支持下进行,在可视化方面的效果不是很好。所以三维可视化技术的应用就对实际的装配效果有着很大的改观,这也将会是今后在这一领域的重要发展趋势。
一、可视化装配技术内涵及功能分析
(一)可视化装配技术内涵分析
可视化装配技术是虚拟现实技术在装配领域的应用,针对可视化装配技术的主要概念至今没有统一标准,对其进行的解释也多种多样。根据美国的相关学者对可视化装配技术的定义是不需要产品以及支撑过程的物理实现,在可视化以及分析和先验模型等手段作用下,然后通过计算机工具进行安排及辅助,从而对和装配的过程决策就是可视化装配技术[1]。可视化装配技术在当前的柴油机装配领域发挥了重要的作用,在工作效率上有了大幅度提升。
(二)可视化装配技术功能分析
可视化装配技术是新型的技术,在新技术的支持下所以也有着诸多的先进功能,这一技术能够进行实物产品的数字化再现,也就是生成产品数字模型,这其中就包含着诸多内容,有产品结构明细表以及功能模型等。另外还有冲突检测功能,这一功能主要是组成产品及各个级别的装配体零件实行集合上的干涉检查;再者就是生成装配序列及路径功能,这主要体现在产品建模及排除冲突当中,所生成优化装配序列及路径,对实际当中的装配时间有了大幅度减少,从而提高了装配的效率。通过对可视化装配技术的实际功能应用,能够将柴油机装配的零件设计进行虚拟化的呈现以及设计,同时也能够进行相应的装配检验并适当的修改,对装配的效率及准确性有了很大程度的提高,并对开发设计成本得到了有效降低[2]。
二、柴油机装配工艺可视化关键技术及实现
(一)柴油机装配工艺可视化关键技术分析
将柴油机装配体的层次进行规划好之后,就需要进行研究怎样应用Pro/E进可视化装配模型的构建,这就需要按照相应的操作流程进行实施。首要要能够提取模块并定义成装配组件,然后装配约束定义,再进行初步生成装配模型,接着对装配模型加以分析,最后装配模型。在装配工艺规划技术层面主要有装配单元划分以及确定装配基准和定位方法,选择保证准确度及互换性、装配协调工艺方法等。在实际的工序过程中主要是装配前准备工作以及零、组件的定位等。在基于知识的求解装配顺序方法上比较多,例如比较常见的专家系统和事例经验推理等,柴油机的装配工艺相对来说比较成熟,此次对其的研究主要是参照装配工艺卡片顺序进行有序装配,以及基于拆卸法的求解装配顺序方法结合进行实现装配过程动画[3]。采取Inventor表达视图模块能够很好实现基于拆卸法的拆卸过程动画效果。
另外还有CAD系统间数据转换技术,在这一技术上主要有几种不同类型的使用方法,也就是开发中间的数据格式转换以及利用国际图形数据交换标准转换,还有就是对CAD系统二次开发以及二者共享地层数据库。其中在Pro/E当中的装配完成产品部件只需存储时另存相应格式就能够在inventor当中被打开应用。只有在可视化实体及零件和部件数据被转换,其它的文本及线框等不能够进行转换处理。另外还有产品结构树和工艺结构树数据动态管理技术,其在产品设计阶段生成是企业进行CAPP辅助工艺规划,以及实现ERP管理生产计划的重要依据。在构造产品结构树当中,每个节点都对应一个产品及零部件,节点分为中间节点以及顶层节点和底层节点,每个继电都有其属性[4]。
(二)柴油机装配工艺可视化关键技术实现探究
柴油机装配工艺可视化关键技术的实现要通过设计才能进行有效的实施,首先在总体设计方面要对可视化系统目标要求和面向对象进行设计系统功能模块。系统功能确定为熟悉柴油机原理和构造并对柴油机装配工艺能够掌握,在这一过程中不仅要能够对知识系统得到兼顾,同时也要能够对交互性得到满足。
合成是多媒体产品制作的核心环节,其主要是将多媒体素材集成在一起,然后做成具有着交互性以及操作灵活和视听效果好的多媒体作品。首先是对柴油机装配而对界面设计,包括对话设计以及数据输入界面设计等,还要能够考虑多媒体作品结构及内容要求。
任何程序都要经过调试以及修改才能完成,故此调试就是设计的重要内容。然后将装配完成的部件和总装配模型转换到Autodesk Inventor当中,通过这一软件视图表达模型制作装配顺序动画,并将其生成*.avi格式的三维动画视频,Pro/Engineer和Inventor都配有国际标准STEP数据交换接口,故此这就能够无障碍实现三维模型转换。
再者就是通过其他的一些软件综合设计装配工艺可视化系统,使得系统能够具有良好交互性及对界面的操作简便化。在将柴油机装配工艺可视化装配完成后,通过检测之后进行打包处理[5]。这样在生成装配动画过程中,就能够进行以便加以演示柴油机动态装配过程,一边提示装配的工艺内容,可通过自身的选择需求济宁内容的研究,这样在交互性方面能够得到充分的体现。
三、结语
总而言之,针对柴油机装配可视化技术的实际应用实现还有诸多的优化空间,为能够对产品装配问题得到更好的解决,装配工艺的可视化将会是今后的重要研究方向。这一工艺是对产品的质量决定的重要环节,所以加强这一领域的理论研究能够对实际起到重要指导作用。
参考文献:
[1]郑轶,宁汝新,刘检华,杜龙.虚拟装配关键技术及其发展[J].系统仿真学报,2013,(03).
[2]谢叻,肖波,吴巧教,李敏.虚拟装配技术及应用[J].模具技术,2014,(01).
[3]宁汝新,郑轶.虚拟装配技术的研究进展及发展趋势分析[J].中国机械工程,2013,(15).
篇7
【关键词】4G 移动通信 关键技术 发展
3G移动通信技术已经在全球范围内普及,3G移动通信的应用发展,促进了4G网络的诞生。目前,4G移动通信技术的发展得到了社会各界的关注,4G移动通信将比3G更快、更准、更安全,提升了用户的体验感受。在移动通信全球普及的今天,4G通信技术是继3G之后又一次成功创举。
一、移动通信的发展
20世纪中后期,1G移动通信系统诞生并且迅速发展,当时的1G通信网络系统主要是北美的AMPS、N-AMPS,英国的TACS,日本的JTA,和北欧的NMT等系统。1G移动通信虽然在当时创下辉煌记录,但本身存在保密性差、内存有限等缺陷,很快被2G移动通信所替代。
1G诞生后的10年间,全球各界专家都在研制1G的升级版,解决1G移动通信的自身缺陷问题。2G主要特点为两类,欧洲的TDMA和GSM和美国的CDMA的IS95系统,2G移动通信被称为数字通信系统。
2G的普及应用使数据业务量也不断增加,对多媒体业务的需求直线增加,用户的2G移动通信网络已经不能满足用户的需求。因此,第三代移动通信技术3G网络进入人们的生活。并且很快代替了2G网络,3G网络由WCDMA、TD-SCDMA、cdma2000和WiMAX所带领。TD-SCDMA是我国自主研发的一项技术,目前仍然有用户在使用此项技术。
3G网络的出现将移动通信推向了一个前所未有的,带给用户多元化的体验,但是由于3G网络的传输速度会控制在2Mb/s以内,将很大程度上控制数据传输速度,为解决这一问题,人们研制出4G移动通信。
4G移动通信具有和1G通信相同的重要点,是移动通信的一项重大革命,4G不仅能够提供更优质的通话质量、更快的数据传输速度以及更多元化的用户体验。
二、4G移动的关键技术
4G的核心技术属于OFDM,这是一种多载波调制技术,将信息分成无数通道,将高速数据通信转换成低速的分层数据流,之后调制到子信道传输的过程。
2.1软件无线电技术(SDR)
软件无线电技术是经过一个通用的硬件平台将硬件功能单远通过软件加载的方式去实现各种各样的一个通信系统中的开放式结构,将系统间的连接无缝对接。SDR技术是数字信息处理技术,以通信为基础,并且能够适应产品发展的多样化需求。
2.2智能天线技术(SA)
SA技术能够保证信息之间的互扰情况,而且能够自动跟踪、调节数字波束。SA技术还会增强信号功率,将通过科学计算的方法让各个天线单元信号幅度和位置保持最佳状态。
2.3多输入多输出技术(MIMO)
MIMO技术使4G系统的空间容量增加,并且能够有效降低无线信道的衰弱,主要控制空分复用与分集、预编码和波束成型几个方面。
2.4基于lP的核心网络
4G网络离不开IP网络,因为IP网络可以为4G提供终端的IP服务,并且具有网络间的兼容性。能够允许各种空中接口接入,为4G网络提供绝对开放的结构。
2.5多用户检测技术
多用户检测技术是利用各种信息、信号的处理方法,将用户所需的所有和备用信号都作为有用信号使用,将用户信号相连,做到最全面联合检测。
篇8
关键词:嵌入式系统;远程监控系统;网络传输;图像采集
中图分类号:TP274.2
在日常的生活中,通常都是通过眼睛来传递信息,百分之九十以上的信息量都来自视觉。但人的眼睛要受到生理结构的一些限制,在很多方面受到距离和信息量的限制。新时代以来,通讯技术和半导体技术的广泛应用,电子在获取信息的方面的技术逐渐的成熟起来,电子设备被迅速地应用到获取图像信息的领域上来,这一技术的代表就是电子眼的广泛应用。电子眼能够代替人眼,并且能够克服很多不利的自然因素,高质量的获取图像资料,并且能够做到采集和传输的稳定性。
电子眼技术的迅速发展给人类带来了新的获取视觉信息的途径,具有很重要的现实意义。电子眼的使用中,可以利用远程的传输技术,克服人眼在距离上不利的因素,给人们的生活的带来了极大地改善和方便。人们可以在办公室实现远程的操控,并且能够准确及时的获取信息,随着现代网络和媒体技术的不断发展,远程传输技术也变得容易起来,图像的远程传输必将在未来获取信息方面占据重要地位,并且大大的减少人力资源的浪费,同时也能做到人力所不能做到的事情。
在远程图像采集和传输发展的过程中,嵌入式技术的出现和成熟,无疑是图像采集和传输的一场革命,在嵌入式技术的基础上,图像的采集和传输有了更强的稳定性,同时在成本上也大大的降低,以下就基于嵌入式技术的图像采集和传输做出研究,分析国内外现状,并系统的总结嵌入式技术的要点和关键技术。
1 图像信息的采集和传输发展现状
图像采集是伴随着监控系统发展而发展的,并在图像采集的历史中主要是在监控系统中的使用。视频监控系统已经历了三个阶段:
第一代是本地模拟视频监控。它采用全模拟视频信号,保存录像带形式来记录信息。模拟显示装置的技术落后,从而产生视频信号的传输距离受到限制、图像质量不佳等问题。点对点的方式监视现场,布线工作量非常的大。模拟视频信号的网络结构系统[1]的主要特点是单一的、单向的信息收集网络,不具备媒体特有的功能,所以即使这个系统现在已经发展到一个较高水平的,也没有太多潜力可挖,而且其局限性依然存在,不能以满足图像采集和传输的更高要求,因此数字化是必由之路。
第二代基于PC的远程视频监控出现在20世纪90年代后期。该系统是第一模拟音频麦克风和摄像机捕获的视频信号转换成数字信号[2],利用特殊的压缩卡将数字信号的压缩处理,通过网络向终端传输,用电脑控制端使用一个专用PC传输,解压提取数据卡后,遥控器就能够再现图像和声音。它具有传输距离远、图像质量好、节能和低成本的数据。然而,基于PC的多媒体监控系统,还存在体积大、功耗高、实时性不高、稳定性差,成本高、扩展性差等很多问题。
随着近两年的远程监控系统中的多媒体监控系统要求各个领域越来越多地使用也越来越高,操作简单,实时,可靠,多功能发展,数字化,经济实用的多媒体监控系统和设计受到越来越多的关注者人们。应运而生的嵌入式远程监控系统基于多媒体技术。这是第三代基于多媒体的远程监控嵌入式技术。与基于PC的多媒体监控系统,基于嵌入式多媒体技术的远程监控系统具有体积小,安装方便。因此,基于嵌入式多媒体技术的远程监控系统,必然有应用和发展的良好前景,而不是目前广泛使用的基于PC的多媒体远程监控系统将成为必然趋势。
2 嵌入式开发和状态
进入20世纪90年代以来,嵌入式技术全面展开,目前的发展方向已经成为一种常见的通信和消费类产品。在通信领域,数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域,美国已经从模拟电视开始向数字电视过渡,欧洲的DVB(数字电视广播)技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播已进入商用阶段。软件、集成电路和新型元器件在产业发展的越来越重要的作用。以上所有产品跟嵌入式系统技术是分不开的。在个人领域中,嵌入式产品将主要被用来作为个人移动的数据处理工具和通信软件。由于嵌入式设备具有自然的人机界面,多媒体界面给人很大的亲和力。在手写文字输入、语音拨号、发送和接收电子邮件和彩色图形图像方面已取得初步成效。
3 嵌入式系统
3.1 定义和嵌入式系统的分类
目前,各种嵌入式系统的存在的定义,但没有一个定义是全面的和非常准确的。下面给定的两个合理的定义比较:
从技术角度定义:被定义为中心以计算机技术、硬件和软件的可定制,以适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统;从的角度定义系统:一个嵌入式系统是设计用来执行复杂的硬件和软件功能,并紧密地耦合到计算机系统。这些条款体现嵌入式系统是一个比较完整的体系,由嵌入式系统已知的通常。嵌入式系统中可以同时存在多个嵌入式系统。在正常情况下,根据历史,性质,普遍性要求,嵌入式系统可以被定义为:“嵌入对象系统的专用计算机系统”“嵌入”,“特异性”和“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
3.2 关键技术的嵌入式系统设计
(1)嵌入式操作系统
早期的许多嵌入式系统根本就没有操作系统,只不过有一个控制环而已。对很简单的嵌入系统来说,这可能已经足够。不过,随着嵌入式系统在复杂性上的增长,一个操作系统显得重要起来。没有操作系统的支持,将使软件复杂度大幅增加且变得极不合理。随着硬件的发展,嵌入式系统的应用领域日益扩大,提供的应用功能也越来越复杂,当初的控制程序被随之逐步加入了许多功能,而这些功能有很多是可以由操作系统来提供的。这很自然地会让人联想到应该为嵌入式系统做一个嵌入式操作系统。由于应用的需要和硬件条件的限制,嵌入式操作系统一般都注重占用空间小和效率高等特点。其实,嵌入式系统并不是一个新生的事物,从八十年代起,国际上就有一些组织、公司,开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发。在嵌入式系统的设计过程中,涉及许多技术的发展和方法是从通常的基于PC的软件开发方法的不同。这些不同的项目和计划,最终会影响到环境和塑造的最终产品。这些不同的关键技术主要表现在以下几个方面:
(2)嵌入系统内核的发展
这包括硬件和操作系统软件内核的选择。基于实用功能的嵌入式系统内核来实现内核的稳定性,以确保最大限度地提高系统的内核函数的工作效率,以减少冗余配置,让整个嵌入式系统设计趋于最优化。
(3)嵌入式系统的开发过程
由于嵌入式开发板的资源有限,不可能运行开发板开发和调试工具。因此,通常在嵌入式开发过程中,利用主机和目标机点的作用:在主机运行编译、连接、计算机处理过程,目标是在硬件平台上运行的嵌入式软件。该应用程序必须先转换到目标机器的二进制代码运行。这一过程包括三个步骤:编译、链接、定址。
(4)嵌入式平台移植软件
大多数嵌入式开发人员的软件开发模式的选择是在PC上编写软件,然后移植软件。如果在PC上编写软件,要注意软件的可移植性,选择具有高可移植性的编程语言(如C++),调用操作系统功能尽量少。
(5)嵌入式系统的高效存储
嵌入式系统下要实现高速数据存储,数据的高速传输是嵌入式系统最根本的特性,高速传输下对于数据的控制也是系统的关键。嵌入式系统的传送以CPU为控制中心,再提供源地址和目的地址的情况下实现对数据本质的判断,来实现数据的传送。在这种情况下,CPU在每个字节的数据传输中都要执行很多条命令,因此数据的存储就会变慢,在嵌入式Linux系统中,利用RAID技术[3]实现数据存储的分块实现存储的加快,这样就可以在CPU不介入的情况下完成数据的高速传送,大大的提高数据的传送速度,提高存储效率。
4 图像采集和传输的主要模式
基于远程系统建设模式的图像采集和B/S的传输,结合前面整个系统的模型的软件框架。在最初引进boa和CGI,移植的详细描述和C语言编写的编程语言来完成,以实现图像远程实时动态显示嵌入式服务器boa和CGI脚本突出的基础浏览器,最终完成了互动和浏览器的远程视频传输系统。
图像的基于GPRS无线远程传输系统是利用单片机组成的数据传输系统,通过GPRS网络完成远程数据的无线传输,即在传统的单片机数据采集系统中增加支持数据通信业务的GPRS模块,并为其分配一个独立的SIM卡,结合单片机系统通过串行通信接口,实现数据的远程无线传输。传输终端可以是PC机,也可以是移动电话或移动终端。近年来,随着无线网络的快速发展,尤其是在成熟的应用GPRS网络技术,实现了数据的无线远程通信,给图像传输带来了福音。
5 总结与展望
本文将嵌入式技术用于图像的远程采集传输之上,实现了基于嵌入式系统的图像采集。提出的两种传输方式经过改善都可以应用于多种环境场合,在监控等诸多领域都有重要的显示意义。随着社会的发展,越来越多的领域将涉及图像的远程采集,无论是基于有线还是无线的传输方式。同时,基于嵌入式Linux操作系统的应用有很多,图像远程采集系统的研究是比较有现实意义的方向。随着嵌入式处理器性能的提高和Linux操俸系统的逐步普及,相信这方面的研究会有更广阔的发展空闻。
参考文献:
[1]周树民.无线视频传输关键技术研究[D].北京:中国科学院研究生院,2006.
[2]邢玉东.基于$3C2410的嵌入式远程监控系统[D].吉林:吉林大学研究生院,2007.
[3]李绍民,滕国库.嵌入式图像采集系统的硬件设计[J].大连海事大学学报,2004,30(02):4246.
篇9
关键词:多媒体 多媒体技术 定义 特点
一、定义
1、多媒体
对多媒体的定义目前还没有统一的标准,但通过对各种定义的分析,笔者认为可以这样进行定义:多媒体是融合两种或两种以上的媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体。在这个定义中我们应明确以下几点:
(1)从功能上看,多媒体是信息交流和传播的媒体,与电视、报纸等所具有的传媒功能相当。
(2)从运行程序上看,多媒体是人与机器的交互。机器主要是指计算机,抑或是有微处理器控制的其他终端设备。在运行程序中,多媒体和计算机或其他终端设备实现了“交互”,对信息进行处理,这是其他媒体所不能完全具有的。
(3)从处理形式上看,多媒体信息都以数字形式而呈现,不是以模拟信号的形式进行存储和传输。
(4)从构成种类上看,凡文字、图片、声音、动画、图形等只要是两种以上的媒体进行整合便构成了多媒体。
2、多媒体技术
多媒体技术实质上就是运用多媒体的技术,通过采用计算机技术对文字、图片、动画等媒体进行整合,让它构建起逻辑连接,并能对它们进行获取、编码、处理、存储和展示。
由于多媒体依靠计算机或其他终端进行信息处理的的技术,使它具有了以下特点:
(1)信息载体的多样性
多媒体使用的载体其实就是计算机,这就决定了它的多样性。多媒体是把计算机所能处理的信息空间进行拓展,不再单纯的局限于数值、文本。计算机所带来的信息,并不能被人的大脑所全部接受,只有通过转换后方能达到更高的接受水平。多媒体其实就是将计算机处理的信息更多样化、更直观化地呈现出来。
(2)信息载体的集成性
由于多媒体是对文、图、声、像进行综合处理的技术,使之具有了集成性,集成性也可以成为综合性,主要表现在信息的集成和设备的集成两个方面。对信息集成而言,集成是对多种信息进行整合的过程,将多个单一的媒体信息进行组织后,使之以并生的形式呈现。如教学中常用的幻灯片,同时能进行文字和图片的展示,其实就是对文字信息和图片信息进行整合,让文字和图片同时呈现在接受者面前。对设备集成而言,硬件设备需要能进行高速运转及并行的CPU系统,存储设备需要适合媒体的输入与输出;软件设备需要保证对媒体信息进行系统管理和应用。
(3)信息载体的交互性
信息媒体的交互性是多媒体技术的标志特征,这一特性使人们对信息的获取和使用由被动转向主动,交互性让信息更加的直观、形象,使信息的保留时间得到延长,更利于获取和使用。
交互性时多媒体技术区别于其他技术的特点,特别是在教学中,人机回话使得多媒体的功能得到了充分的体现。
二、多媒体的构成
由于多媒体是所处理的对象主要是生意和图像信息,而由声音和图像信息的特点所决定,多媒体的构成应包括:
1、计算机:包括个人的计算机或是工作站。
2、视听接口:声卡、视频卡、图像处理卡和多功能处理卡等。
3、输入设备:话筒、摄影机、扫描仪等。
4、输出设备:耳机、显示器、合成器等。
5、存储设备:光盘、U盘、硬盘等。
6、应用软件:系统软件(windows等)、开发工具包括创作软件工具和编辑工具,如编辑制作的工具powertpoint和photoshop等。应用软件是多媒体硬件平台和创作工具上开发的应用工具,如演示软件、游戏等。
三、多媒体技术简介
多媒体依托于计算机而成为了一项崭新的技术,其应用领域逐渐广泛,先做以下多媒体技术的简要介绍:
1、音频、视频处理
这是多媒体计算机系统中常见的表现形式,多媒体技术通过计算机或者其他处理系统,对音频和视频进行处理,以直观的方式呈现。
2、数据处理
在多媒体计算机的处理过程中,传输和处理文、图、声、像等信息需要占用大量的空间,这就需要对信息进行压缩和解压,而这也正是多媒体运行系统中的关键,只有对信息能进行高效的压缩和解压,方能为信息的处理带来便捷化。
3、软件开发
多媒体的使用需要软件进行支撑,这也促进了软件技术的发展。在多媒体操作系统上有很多的开发工具,如flash、3D Studio等,他们为使用者提供了对图像、声音、视频等多种媒体进行便捷、制作、合成的功能。
4、通信技术
多媒体技术最主要的目的就是要加速和方便信息的交流,因此,多媒体技术书通信技术的关键技术之一。多媒体通信技术是通信技术、计算机技术和电视技术的相互渗透、相互影响的结果。目前,随着信息技术的发展,电子通信基本上走上了数字化道路,这也正是多媒体作用于通信技术的表现。
5、超文本和超媒体
篇10
摘要:在高速的现代化生活中,旅游已经被越来越重视,并成为生活中不可或缺的一部分。随着信息技术的迅猛发展,虚拟旅游作为一种基于虚拟现实的新型旅游方式,不断的打破了传统旅游的观念。虚拟旅游的发展依托与计算机相关技术的应用和发展。本文主要介绍了虚拟旅游中应用的几个关键技术。
关键词:虚拟旅游 关键技术 现实旅游 虚拟现实、
1 概述
旅游在现代生活中被“平民化”了,(Urry,1990),已经被普遍接受和实践的生活方式,旅游产品也成为了大众化的消费品。由于微电子技术、计算机技术、网络技术和多媒体技术的迅速发展,以及PC的普及,虚拟现实技术(Virtual Reality)逐步进入了人们的生活中,在计算机和互联网上,人类为自己的现实生活开辟了一个新的领域,这个领域是与人类现实生活的物质、精神世界同时并存这的一个新的世界——虚拟世界,并成为了现代人的一个重要的生活空间。旅游的“空间”也可以不在局限于现实的世界中,旅游者还可以在“虚拟世界”中实现自己在现实中无法实现的旅游愿望。虚拟现实技术和旅游的一种结合体“虚拟旅游”正逐渐的影响着传统的旅游方式,改变的人类的旅游观念。
“虚拟旅游”技术的发展离不开计算机相关技术的支持,它所需要的主要计算机技术有虚拟现实技术、GIS技术及多媒体技术等。
2 虚拟旅游的关键技术
2.1 虚拟现实技术(Virtual Reality)
虚拟现实技术是在20世纪80年代,由Jaron Lanier提出了“虚拟现实(简称VR)”的观点,让用户可以置身于计算机所表示的三维空间环境中,通过眼、手、耳或特殊的空间三维装置在这个环境中"环游",创造出一种"亲临其境"的感觉,该技术在20世纪末达到了发展的高峰。虚拟现实又称灵境技术、塞伯空间,是以浸没感、交互性和构想行为基本特征的计算机高级人机界面,是一系列高端技术的整合,该技术集成了计算机仿真技术、图形技术、显示技术、传感技术、网络并行处理等技术,它在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境,能使用户具有身临其境的沉浸感,具有与环境完善的交互作用能力,并有助于启发构思,是一种由计算机技术辅助生成的高技术模拟系统。它能够利用计算机生成一个三维虚拟环境,在这个环境中,人们有着同真实世界一样的视觉、听觉、触觉等感觉,并且可以与其他人在同一个虚拟环境下进行交流,产生一种身临其境的感觉。
2.1.1 虚拟现实技术的基本特征
① 沉浸性
沉浸性(临场感)是指用户感到作为主角存在于模拟环境中的真实程度。理想的模拟环境应该使用户难以分辨真假,使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,如同在现实世界中的感觉一样。
② 交互性
交互性是指用户对虚拟环境内的物体的可操作程度和从环境得到反馈的自然程度(包括实时性)。例如用户可以用手直接取虚拟环境中的物体,这时手应该有触摸感,并可以感觉物体的重量,场景中被取的物体也立刻能够随着手的移动而移动。
③ 构想性
构想是指用户沉浸在多维信息空间中,依靠自己的感知和认知能力全方位地获取知识,发挥主观能动性,寻求解答方式,形成新的概念。
2.1.2 虚拟现实技术的分类
根据建模和绘制的方式不同,可以将虚拟现实技术分为图形虚拟现实技术和图像虚拟现实技术:
①图形虚拟现实技术
图形虚拟现实技术主要是通过测量、激光雷达、实景照片等各种数据获取方式,运用计算机图形学,使用点、线、面等基础图形创建一个三维虚拟场景,接着进行材质、纹理、光照、声音等提高该虚拟场景真实感的工作,最后通过感知设备在虚拟环境中完成漫游和交互。该技术不同于三维动画技术,该技术弥补了三维动画中对于场景浏览路线和浏览速度的限制以及只能被动观察等缺点,允许用户操纵其场景中的物体。
②图像虚拟现实技术
图像虚拟现实技术即360全景技术,通过运用专业相机(鱼眼镜头和广角镜头)捕捉同一个场景的多张图片,使用软件将所有图片拼接成一副连续的全景图像,将多幅全景图像利用专门的全景播放器进行播放,形成一个全景空间,这样就将平面的照片转变成360度全景景观,在利用Wwbgis、JAVA等技术相结合等方式实现全景旅游的动态交互和漫游。与图形虚拟现实技术相比,全景虚拟现实技术有着更强的真实感,开发成本低、周期短、文件小都是图形虚拟技术不具备的,但是虚拟景观是固定不变的,所以漫游的过程单调枯燥。
2.2 GIS技术
GIS是对空间数据进行采集、整理、编辑、分析并采用空间模型分析的方法,提供多种动态信息,为地理信息研究和动态决策服务。在虚拟旅游中,利用GIS技术对旅游景点的地理信息进行采集、分析,并建立完整的空间数据库,为旅游者提供实时的、准确的旅游信息,使三维模型、二维矢量数据、影像、DEM完美的结合在一起,让虚拟旅游不仅仅是可视,还要有效。
2.3 多媒体技术
多媒体技术包括信息学、心理学、美学、传播学等众多学科,它是为虚拟旅游的表现力而服务。将文字、图片、动画、影像、声音等多种多媒体信息与虚拟现实技术结合起来,建立逻辑关系和人机交互等功能。多媒体技术具有信息载体的多样性、多媒体的交互性、集成性、数字化、实时性的特点,用充满活力、动感的方式,带给旅游者生动的观赏效果。
3 总结
虚拟旅游作为旅游与计算机技术相结合的新生事物,它的存在和发展是与现代生活和人类需求相一致的,符合现代旅游的发展趋势。虚拟旅游的发展从萌芽到日渐成熟已经走过了很长的一段风雨历程,而这个领域具有巨大的潜力和广阔的应用前景。而虚拟旅游需要依托与计算机相关技术(虚拟现实技术、GIS技术、多媒体技术)的发展而进步。客观而论,目前虚拟旅游相关技术还没有达到我们所期望的“使用户全身心地投入到计算机创建的三维虚拟环境中,如同在现实世界中的感觉一样”,但是我们相信随着计算机技术和网络技术的飞速发展,计算机3D运算能力和网络带宽大大提高,虚拟旅游将会成为人类生活不可或缺的一部分。
参考文献:
[1]孙芳芳.虚拟现实技术在旅游业的应用 [J].江西科学,2007(3):314-317.
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