数字媒体的优缺点范文

导语：如何才能写好一篇数字媒体的优缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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Jack Shafer觉得数字新闻给他的感受，就好像汽车里的音响喇叭坏了，发出干扰、摩擦、让人无法忍受的音乐。在阅读数字新闻的时候，相同的时间阅读量比阅读印刷报纸少很多，还会经常忘记进入网页的初衷。他认为，印刷报纸是最基础的媒体，有聚焦能力，可以阻挡干扰。

纸张与电子阅读，特别是纸本书与电子书，已经备受争议了10年，两类书的优缺点大家都了如指掌，各种实验也都证实了各类书的适用范围，现在可以说是各取所需。但印刷版报纸与数字新闻的差异，则争议不断，也间接说明了书与新闻的差别，纸本书与电子书的差异说起来不算大，但印刷版报纸与数字新闻从设计到阅读，再到读后的理解，确实有很大的差异，即使是数字新闻工作者，也离不开阅读报纸。

纸本书与电子书的优缺点同样适用于报纸与数字新闻，但Jack Shafer以他敏锐的新闻嗅觉，说出了重点，报纸有偶然性（Serendipity），数字新闻却没有。报纸经常带给人惊喜，不是头版的标题，而是藏在内页的瑰宝，不是因为那是大新闻，而是因为有趣。报纸能不断地出现令人感到惊异的故事，这些故事在数字新闻却无法得知。读报纸好像森林狩猎，沿路有新发现，数字新闻虽然也很宝贵，但感觉上缺乏连贯。

阅读报纸可以让人进入沉思状态，这是数字阅读无法比拟的，一些学者都同意读后的记忆，而数字阅读无法给人太多的沉思体验。拿起一份报纸可以衡量今天有多少新闻，数字新闻却做不到，无论阅读多少，都感觉漏了什么重要的信息。

为此，Jack Shafter亲身实验，暂时停止订阅《金融时报》，改订金融时报网站，《金融时报》是顶级的财经报纸，无论印刷版或数字版应有同样份量。但结果是，Jack Shafter一时找不到想要读的报道，而周末印刷版原有的新闻、评论、意见、生活、艺术，在数字版上随意分散放置。他说数字版到期，就会立刻转回印刷版。

数字的优势人尽皆知，实时报道、实时响应、快速传播、有很多链接，印刷报纸无法比拟，但真正遇到需要深思的内容，阅读网站新闻与阅读报纸的差别就显现出来了，数字新闻可以快读，但通常只能了解皮毛；报纸却让人减速慢行，用人的感觉来吸收，建立更明确的体验。Jack Shafter比喻消化新闻如同小口品尝威士忌，而不是大口喝啤酒。

Jack Shafter说自己虽然对报纸情有独钟，但不是固执的浪漫，他深知印刷会被数字取代，所以对网站的设计员、编辑、发行人提出了建言，呼吁不要放弃报纸的设计语言，因为这是多年与读者亲密沟通的基础，所以要找回设计层次，不要把内容随意丢在网上，令读者陷于迷阵。报纸多年的设计，能引导读者阅读重要新闻，也能让读者进入到休闲与娱乐的状态。

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关键词： MAPGIS，制图 ，误差

Abstract: the MAPGIS has rich graphics editing tools and powerful graphics processing power, including graphic, graphics editor, graphics output, and other basic drawing process. This paper introduces the MAPGIS software drawing process and skills, analyzes the MAPGIS software in mapping application of advantages and disadvantages.

Keywords: MAPGIS, drawings, the error

中图分类号： TB23文献标识码：A 文章编号：

0引言

制图是测绘工作的有机组成部分，在开展多学科、多途径的测绘科研研究中，自始至终都要运用测绘地图来表现研究成果。 MAPGIS作为一种GIS基础平台软件系统，是一个图数并重的GIS软件，具有强大的图形功能，能满足图形编辑、输出的各种严格要求，在制图及数据矢量化中得到广泛的应用。

1MAPGIS制图过程

MAPGIS制图大致分为图形输入、编辑处理、输出等阶段[1]。

(1) 图形输入

原始图件进行数字化工作，首先要进行数字输入，常用方法主要有两种。一是数字化输入；二是扫描输入。

数据输入计算机后，按工作顺序，依次进行图形编辑、数据校正、图廓整饰、误差消除、邻图接边等工作。上述工作分别有 MAPGIS图形编辑子系统、拓扑结构编辑子系统、错误检查子系统、数据校正子系统和接边等完成。图形编辑子系统用来编辑修改矢量结构的点、线、面三种图元的空间位置及其属性数据，增加或删除点、线、面域边界；拓扑结构编辑子系统主要是对图形中的空间结构建立拓扑关系，使搜区检查选区更加快速、方便、简捷，大大提高了制图录入编辑的工作效率；错误检查子系统用来帮助检查数据错误，指出错误类型及出错的图元，从而提高数据的质量；数据校正子系统是在图形输入过程中，由于种种原因造成变形的因素很多，有机械的、人为的等造成整幅或者局部图元发生位置偏差，与实际精度不相符，经数据校正，消除输入图形的变形，达到实际图形的最佳位置；对于邻图接边，图库管理系统提供了较强的接边功能，可对图幅进行分幅、合幅，并进行自动、半自动及手动接边操作，在接边过程中，系统自动清除接合误差，既准确、快速、又方便、自然。

(3) 图形输出

图形输出是 MAPGIS系统中最后一道程序，把显示所需的图形数据，经过分析、处理、编辑、用色、自检、误差消除等，在基本符合要求后，用绘图仪输出彩色样图，对彩色样图进行校对和系统质量检查。

2MAPGIS制图技巧

Label 点属性的应用[2]

Label 功能，在平时的工作中经常被应用，它可以方便的在区属性和属性点文件之间进行交换。

(2) 属性库数据的输入与导出

在这里主要讲述如何对属性库数据进行输入表格和导出属性，从而与其他的通用数据库文件进行交流。

(3)转换格式输出

制图过程中有时需要将两个系统库不同的地图放在同一张图上，而MAPGIS输出时只能有一个库，需要将其中一个图中的所有要素重新赋参数，整饰，工作量极大，这时可以将两个图分别制作完成后转换成EPS格式，利用Adobe Illustrator制图软件将两图组合在一起，这样避免了系统库不用的弊端，节省了工作量。

3 MAPGIS在制图应用中的优缺点

MAPGIS软件优点分析

MAPGIS软件是具有国际先进水平的地理信息系统[3]，它主要由数字化子系统、图形编辑子系统、拓扑结构处理子系统、数字高程模型子系统、地图建边建库子系统、专定属性定义及管理子系统、数据库管理子系统、空间分析子系统、图像分析子系统、图形输出交换子系统等功能模块构成。各系统之间既互相独立，具有各自功能，又共享其数据信息，可实现综合查询和信息分析。其主要特点是：一是在结构上该系统采用了矢量数据和栅格数据的混合结构，并完善了国内外大多数GIS软件系统所采用单一数据结构或侧重某一种数据。结构的局限性，以满足不同问题对矢量、栅格数据的不同需求，而且两种数据库结构的信息可以有效方便地互相转换和准确套合；二是在应用上该系统分为输入、编辑、库管理、空间分析和输出五大部分组成，各部分的优点如下：输入手段：具有扫描仪输入、数字化仪输入、GPS输入等功能，也可接受DBASE、FOXBASE 等数据库的数据，并且具有完备的错误、误差等校正方法；编辑功能：具有直观实用的属性动态定义编辑功能和多媒体数据，具多重数据结构的属性管理能力；地图库管理：具有较强的地图拼接、管理、显示、漫游和灵活方便的跨图幅检索能力，可管理达数千幅地图；空间分析：具有功能齐全，性能良好，并且具有拓扑空间查询和三维实体叠加的分析能力；输出功能：具有齐全的外设驱动能力和国际标准页面描述语言的Postscript接口，可输出符合任何公开出版质量要求的数字化产品图件，并具有能自定义的灵活性报表输出功能。

(2)MAPGIS的缺点分析

首先是格式转换问题[4]，目前大多数的GIS是基于具体的、相互独立和封闭的平台开发的，它们采用完全不同的空间数据模型，对地理数据的组织也有很大的差异。据统计，现在的GIS 空间数据格式超过了100种，而目前还没有软件可以实现100种以上数据格式之间的相互转换，这使得在不同GIS软件上开发的数据交换存在困难，采用数据转换标准也只能部分解决问题。限制了GIS处理技术的发展潜力。MAPGIS是一套应用广泛的GIS软件，它采用矢量数据和栅格数据混合结构，将不同来源、不同类型的数据和信息进行有机结合，实现了数据信息的共享。

其次是误差问题，主要包括纸质介质变形扫描产生的误差， 图像校准过程中产生的误差，综合取舍产生的人为误差，以及子图库，线型库定位点( 定位线) 不精确形成的误差等。

4结论

本文介绍了 MAPGIS软件及其制图过程，对其在制图过程中的技巧及优缺点做了详细的分析，MAPGIS在很大程度上可以满足制图需要，但也存在一些问题，应充分发挥不用制图软件的优势，并努力实现不同格式之间的良好转换，降低误差，推动制图工作的发展。

参考文献

[1] 黄杏元，汤勤.地理信息系统概论.高等教育出版社，2000.

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关键词：测绘；地理信息系统；应用；优缺点

Abstract: This paper, starting from the application of Mapping mapping in the Geographic Information Mapping System (Application of MAPGIS), introduced the use of topographic cadastral mapping in geographic information system, analyzed their advantages and disadvantages, I hope to help the development of surveying and mapping industry.Key words: mapping; geographic information systems; application; advantages and disadvantages

中图分类号：P217 文献标识码：A文章编号：

按照国务院相关通知的要求，第二次全国土地调查主要任务包括：开展农村土地调查和城镇土地调查，掌握城市建成区、县城所在地建制镇的城镇土地状况；建设土地调查数据库，实现调查信息的互联共享。针对要求中提出的建立县市级1:10000利用现状图的采集、绘制和建库工作要求，可以采用GIS软件进行测绘地图的绘制。

一、GIS简介和使用

近几年来,MAPGIS广泛应用于测绘遥感、环境治理、灾害预测、地质填图、城市规划、土地管理、矿产资源评价和地学制图等各个领域,已起到了不可估量的作用。其能够在完成地籍测量的同时可建立地籍数据库，并通过一定的途径建立地籍管理系统。现代地籍测绘主要是采用自动采集地籍要素的方式，利用全站仪、计算机或PDA采集地籍要素，传输到计算机上，运用专用的地籍数据处理软件，对其进行分析、整理、编辑和入库。其工作流程为：

（1）资料分析：在熟悉测区地形的基础上，根据本身已有的设备和最终建立地籍数据库的要求进行测量技术的选择。鉴于第二次国土调查涉及到的土地区域广泛、地形地貌复杂，要求的精度准确，所以，采用地理信息测绘系统对于完成本次测绘工作有很大的帮助，是最佳技术手段之一；(2)数据获取：数据获取途径包括两种：第一种是通过资料分析，直接利用原始的正确的地籍档案资料等已有的资料；第二种是野外直接采集与收集符合数据库要求的数据，数据获取的内容，包括全要素地形数据、地籍数据、地类数据、控制数据；(3)数据编辑、地图绘制。数据输入计算机后,下一步的工作就是进行图形编辑数据的校正、整饰、误差消除、坐标变换等工作,这些工作都由各子系统模块来独立完成。经过以上处理的数据,就可以实现测绘图件的数字化,同时建立图形和属性数据有机联系的图形数据库，用来储存测绘信息数据，数据库可以实现将具有同一特性的图形要素放在同一层中,即分幅录入，分幅录入的模式便于进行管理和查询,而且可以根据需要和实际情况变动灵活地对图幅进行检索、添加、修复、删除等操作。

二、 MAPGIS应用的优缺点分析

（一）GIS的优点

MAPGIS软件包含的地理信息是世界上最先进的，它由数字化子系统、图形编辑子系统、地图建边建库子系统、拓扑结构处理子系统、图像分析子系统、图形输出交换子系统等十几个子系统有机结合而成，在功能上各系统既互相独立，又能够实现信息共享，其主要特点表现在以下两个方面：一是在结构上该系统采用了矢量数据和栅格数据的混合结构，弥补了目前我国大多数GIS软件系统采用单一数据结构或侧重某一种数据的局限性，而且能够轻松的实现两种数据库结构信息的互相转换和准确套合；二是输入、编辑、库管理、空间分析和输出五大主要板块更加注重人性化，便于操作：（1）从输入手段上来说，GIS不但可以接受常规的扫描仪输入、数字化仪输入、GPS输入等方式，还可以直接采用DBASE等数据库的数据，自身带有完整的数据校正程序；（2）GIS具有较强的地图拼接、管理和显示功能，同时具有灵活方便的跨图幅检索能力，可以管理存储空间下的上千张地图，实现地图“由小到大、由零到整”拼接；（3）GIS在空间分析上表现良好，软件具有拓扑空间查询和三维实体叠加的分析能力，能够实现多重维度和视角的空间综合分析和自动识别判断；（4）GIS软件的外设驱动齐全，并且具有通用的语言脚本接口，报表输出灵活方便、操作简单。

（二）GIS运用的缺点

（1）转换标准不统一

目前大多数的GIS开发平台都相互独立，它们采用的是完全不同的空间数据模型，而且地理数据的组织上也没有统一的标准。根据相关调查，现存的GIS空间数据格式在100种以上，而如此多的格式之间缺乏有效的转换软件进行识别，这使得在不同GIS软件上开发的数据交换存在困难，这也就造成了GIS的使用受到很大的局限。对于一套应用广泛的GIS软件来说，能够实现不同来源、不同类型的数据和信息的有机结合和共享是将GIS的作用发挥到最大的必然条件，虽然目前来说MAPGIS本身设置了数据转换模块，用来实现一定的转换，解决当前主流GIS数据格式不能共享的问题，但是对于GIS这样一个在各个领域都通用的平台来讲，目前的转换功能还不能实现各个领域数据格式的统一，因此在实际使用中数据转换成为应用的一个很大障碍。

（2）由于载体和操作问题会出现误差

GIS的测量常见的主要有三种误差：一是测绘图件数据信息载体介质不同产生的误差；二是人为导致的误差；三是子图库、线型库定位点(定位线)不精确形成的误差。在原始图件数据信息载体纸介质,透明薄膜介质及刻图薄膜3种介质中,纸介质和薄膜介质在使用和保存过程中容易因为产生褶皱和受到温度影响等，导致图形数字化输入方式的不同，进而产生误差。

另外，在图形数字化过程中也容易产生人为的误差。在数字化过程中如果手扶游标左右摆动、数字化板晃动就会造成采集点位不准确。还有一种情况是当一幅图未完成，关闭数字化仪又重启后造成定位系统坐标与上次不同而形成误差。除此之外，图形扫描矢量化也有以下几个容易形成误差的因素:一：由于扫描仪精度不高，图像变形产生的误差;二：矢量化图形没有经过配准，导致形成的误差；三：由于图形放大倍数小形成的误差。

GIS制图系统库包括子图库、线型库、色库、图案库。这些图库是记录地图符号的语言，它既是地图的主要表现形式的存储仓库,也是地理信息得以传输的媒体存储中心。符号库中容易出现误差的是子图库和线形库，形成误差的主要原因是符号的定位点和定位线没有在规定的位置。造成这种误差的原因也有人为的因素，在制图人员进行数字化制图时，会在惯性的作用下将符号点拖到原图的位置，而实际上，如果坐标点可见,符号的定位点(定位线)和符号的坐标可见点的位移误差在0.1-0.5mm之间，一般来说在绘制过程中，绘制的地图比例尺要求越精确，造成的误差也就越明显。

三、结束语

GIS在土地测绘中发挥着非常重要的作用，第二次土地调查作为一项重大的国情国力调查，其调查成果是编制国民经济和社会发展规划以及从事土地资源规划、管理、保护和利用的重要依据。因此我们必须采用精准的、省时省力的方法来进行测绘，GIS就是一个很好的选择，但是我们在作业中要认清他的优缺点，采取有效的措施将误差降到最小。

参考文献

[1]谯章明.地质图绘制[M].北京:测绘出版社. 2007

[2]吴信才.地理信息系统原理、方法及应用[M].武汉:中国地质大学出版社. 2008

[3]胡鹏,黄杏元,华一新.地理信息系统教程[M].湖北:武汉大学出版社,2009.

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【关键词】计算机 信息网络 数据交换 利用率

计算机网络数据交换技术，实现了计算机网络之间的信息传递，特别是在如今信息技术高度发展的情况下，网络数据交换技术越来越显现出其重要性。网络数据交换技术的种类较多，而且还在不断的发展，但是常用的交换技术一直在进行完善着，其具有暂时不可替代的特性。目前，用户对信息的需求量越来越大，这在一定程度上推进了网络数据交换技术的发展。

一、计算机网络数据交换技术的分类

计算机网络产生以后，网络数据交换技术就随之而产生，经过多年的发展，多种网络数据交换技术形成了，目前常用的网络数据交换技术是：报文交换技术、电路交换技术、分组交换技术、综合业务数字交换技术。下面进行简要介绍。

（一）报文交换技术

报文交换技术的传输单元是报文，报文是一个长度有一定的可变性的数据块，在发生的过程中，站点将目的地址的信息附近在报文上面，然后网络节点会针对这些目的地址展开分析，以保证报文被准确的发送到位，同时保证整个信息传输的顺利进行。节点捕捉到报文信息以后，对其进行确认检查，并将信息进行保存。然后通过路由路径去寻找节点，并开始传输报文，在这个信息的传输过程中，不需要呼叫构建互相的链接，报文在传输过程中，各个节点会有一定的延迟时间，延迟时间是报文接受的时间，以及排队造成的延迟的总时间之和。

（二）电路交换技术

电路交换技术与电话系统较为相似，电路交换的运行首先需要构件物理线路，然后在通信双发经过多级的转接，形成端对端的连接，这个连通完全采用的是完整的通信线路，在连接的过程中传输的延时较少，并且在端对端的传输方式上面，数据的传输的可靠性较高，并且随着各项技术的逐步成熟，目前电路交换技术已经从以前的人工方式逐渐的转变为融合多媒体格式相互通信。

（三）分组交换技术

分组交换技术是网络发展的方向，其集中了报文和电路交换技术，充分的显现了两种技术的优势，同时实现了对信息的系统统计，和信息的重复利用，并且在一定程度上极大的提升了网络宽带的使用效率。分组网络对信息进行传输，其分为数据面、控制面、管理面，目前，该分组交换技术已经被广泛的使用在X25、ATM、以太网、MPLS、CP 网络，同时可实现有线无线的传输，对于有线网络的传输，与电路交换技术相似，都是交换机连接和资源的分配，然后逻辑标号标识资源。

（四）综合业务数字交换技术

综合业务数字交换技术其中包括：语音、数据、可视电话、图文传真等传输，ATM就是很好的例子，综合业务数字交换技术在分组交换技术的基础上演变出来的，在宽带综合业务网中采用，综合业务数字交换技术，主要是将固定长度分组，空闲信元去填充信道，把信道分成长度一致的时间段，随着光纤技术的不断成熟，传输通道具备低误码率，这样提示了网络交换的速度和信息传输的时间，降低了数据再传输过程中的时间的延迟，大大的改善了网络数据的传输。

二、各项网络数据交换技术的优缺点

（一）报文交换技术

报文交换技术的优点就是对线路的利用率高，信息的可靠程度较高，并且能够建立相应的传输优先权。缺点是：报文交换技术在传输的过程中，时间延长较多，不能够实现实时通信，所以不能在交互通信中使用。

（二）电路交换技术

电路交换技术的优点较多，主要包括以下几点：其一，独占性强，在信息传输的时间内，整条信息传输通道是完整的，不会被其他的站点共享；其二，实时性强，信息传输的过程中，偶尔会有短暂的滞留，但是还是具备较高的实时性。缺点就是：其一，电力的利用性不高，在传输的过程中，因为其独占性较强，则导致了电路的利用率偏低；其二，网络的利用率偏低，这是因为电路需要一定的接续时间；其三，不同速率、代码格式、通信协议的用户终端很难以实现直接连接。

（三）分组交换技术

分组交换技术的优点是兼容性强，对线路的利用率也较高，将电路虚拟成多条虚拟的线路，然后就可以满足多用户的使用需求。其同时具有延时长等缺点，在信息传输的过程中，收发数据的两端都会出现不同程度的延迟，很难实现实时性高的数据传输。

三、计算机网络数据交换技术的发展展望

网络技术的快速发展，人们对信息的需求在不断的加大，这给计算机网络技术的发展带来了很好的机会。目前信息发展的趋势是容量大、速度快，所以网络数据交换技术也需要朝着这个方向发展，以满足网络发展的需求。从目前计算机网络数据交换技术的发展情况来看，其主要朝着两个方向发展着：其一，量变发展，不断的提升速度，由千兆过渡至万兆；其二，质变发展，网络的第七层应用层的交换技术已经研发了出来。有效的使用宽带资源，并不断的加强网络应用，同时提升网络服务的质量，以实现智能化网络，是进行计算机网络发展的重点。

四、结语

计算机网络数据交换技术在计算机技术中占有重要的地位，网络数据交换技术的发展将极大程度上的推动计算机的发展。目前，世界已经进入了信息化时代，网络数据交换技术的重要性已经显现了出来。随着各项技术的不断成熟，网络数据交换技术将发生量和质双方向的转变。

参考文献：

[1]吕汇.浅谈计算机网络数据的交换技术[J].科技风，上海：同济大学，2012，（07）.

[2]赵慧媛，齐兴剑.浅析计算机网络数据交换技术的发展[J].中国科技博览，2010，（31）.

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二百年前，现代印刷术出现，推动了现代文明的发展，图文并茂的传播方式开始占据主流地位；19世纪初，电视的出现，加速了“读图时代”的到来，视觉文化代替了生硬的文字，开始主导媒介传播；21世纪，更是科技飞速发展、技术变革骤然加剧的时代。科技的飞速发展，致使大多数人的阅读习惯随之改变，移动的传播媒介倍受青睐。而以漫画为代表的动漫产业，也在这场技术革新中，吹响了向“技术”迈进的号角。动漫，是以大量的画面为主的艺术门类，它与技术的完美结合，为晦涩的技术插上了艺术的翅膀，翱翔在新一轮的数字化浪潮中。动漫从传统而固定的纸质出版物一跃而出，随时随地呈现在每一台移动终端中。当克服了时间与空间的双重障碍后，数字化的动漫开始了名副其实的移动之旅，而3G网络技术在这场华美的移动之旅中，理所当然地扮演着重要角色。

2001年10月，第一个3G商用网络在日本建成之时，3G对于绝大多数人而言，是一个遥不可及的美妙梦想，人们大多游走于3G边缘；2009年，3G商用逐渐在国内推广。随着时间的推移，每个人都能切身感受到3G为通信行业带来的变化。速度与激情，在3G网络的全面覆盖下逐一上演。3G为人们提供着远高于2G时代的网络速度，以能提供高速的数据传输业务，在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。3G时代带给人们的不仅是网络速度的提升，更是从网络、终端到服务应用的全面提升，是用户体验的根本性变化。3G商用的逐步推广，为数字动漫的发展提供了良好契机。对于以手机、移动电视、触摸媒体等平台为展现形式的动漫形态而言，数字动漫借力于3G这股东风，成为目前形势下各大移动运营商的宠儿。手机动漫在数字化动漫浪潮中，成为数字动漫发展的重要门类。所谓“手机动漫”，是指采用交互式矢量图形技术制作多媒体动画内容，并通过移动互联网提供下载、播放、转发等功能的一种服务。作为3G电信增值业务的热门和亮点之一，手机动漫集手机的便捷性与动漫的娱乐性为一体，涵盖了艺术、科技、传媒、商业、娱乐等多种行业，并且为信息化赋予了新的内涵。3G技术所提供的无限带宽使得在线浏览动漫作品成为可能。特别是2010年国家首个手机动漫服务平台在长沙启动，预示着我国政府对于手机动漫行业前所未有的重视，发展手机动漫产业已经上升到国家经济层面。技术的革新与政策的支撑，加速了我国手机动漫的发展，也进一步推动数字动漫的进程。

数字动漫的发展离不开数字新媒体的研发、推广。在2010年的WWDC(苹果电脑全球研发者大会)上，当乔布斯掏出一个闪烁着的iPhone4时，iPhone4便开始占据大多数报纸、杂志版面和绝大多数门户网站的头条，乔布斯与手中的iPhone4成为引导移动互联网崛起的标志。而iPad、iTouch、及搭载Android系统的各式终端的推广和普及，为数字动漫的发展奠定了坚实的基础。iPhone4作为更倾向于手机化、娱乐化的终端，所拥有的3.5英寸触摸屏及自带的iBook软件，为数字化阅读提供了无限可能。平板电脑iPad作为介于电脑与手机之间的终端，不仅可以阅读电子书，还拉开了全彩电子书的序幕，这一优势更利于以“画面为表现形式的”数字动漫的传播发展。iPad9.7英寸的大小，使它具有超强的可携带性，灵敏的触控屏和顺滑的感应横竖屏切换，大大强化了阅读体验，手指挥抹翻页方便了动漫作品的翻页操作程序。但是，iPad的屏幕分辨率较低，在一定程度上制约了阅读。Android系统以其优越的兼容性，不仅可以适用于智能手机，其在平板电脑市场上急速扩张，在用户体验性方面具有的较高评价，使其市场份额逐渐扩大，成为全球最受欢迎的智能手机平台。强大的兼容性和迅速扩大的市场份额，确保了Android系统以及Android手机在数字化阅读领域占据了一定的话语权。Android系统对于Flash软件的支持，更利于它发挥数字阅读的优势，也更适于数字动漫作品的阅览。

在历数了iPhone4、iPad、Android等的优缺点之后，对于智能手机来说，呈现出一个基本蓝图：触摸大屏是它们的共有优点，并已成为主流手机的标准配置。这种宽大的手机屏幕能够提供精美的画面，满足数字动漫最基本的画面要求；同时，不断优化的人机互动体验也诠释了数字动漫的内涵――动漫作品消费者与内容创造者之间的良好互动，实现了数字媒体“内容为王”的最终目的。特别是平板电脑iPad，因其屏幕尺寸较大、色彩丰富以及便捷性，为数字动漫注入了新的活力。苹果官方应用程序商店的上线，成为全球首批iPad中文应用软件之一，通过与安徽出版集团时代漫游公司编著的漫画作品《魔术笔记》完成了同中国动漫作品的首次华丽接轨。

对于数字动漫而言，国内各界一直对其寄予厚望。国家文化部把数字动漫作为“十二五”期间发展文化产业的重点门类，从产业政策方面给予重视和支持；以中国移动、中国电信为代表的移动运营商，逐渐克服技术限制，为数字动漫的发展提供技术支撑；当iPhone4、iPad、Android等终端改写了数字媒体的硬件配置之后，华为、中兴等国内企业所呈现的热情与专注，近一步促进了数字动漫的发展。在与智能手机、平板电脑对接的过程中，动漫作品也纷纷嫁接电子书等数字出版平台，使得数字动漫呈现无限前景。

数字动漫经过最初的网络动漫阶段，目前随着技术变革，逐渐发展到以智能手机为载体的崭新阶段，动漫内容展现形式更加丰富，传播载体更加多样化。在不同的移动终端之间，数字动漫都可以做到游刃有余。特别是随着3G商用的推广，通过移动通信和智能手机创造出了一个新的体系，一个手机网的体系，而这一切，直接产生用户体验的根本性变化。在一个封闭的网络体系内，人机之间的双向交互被无限扩大，具有强大娱乐功能的动漫作品在这个封闭的体系中轮番上演着速度与激情，在不同的终端之间游动、发展。

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成都师范学院教育科学学院 胡韬

贵 州 师 范 学 院 王平瑞

贵 州 师 范 学 院 任翠娟

摘要：数字化实验已经在基础理科教育中得到了广泛的开展，其重要性已经得到了广大教育工作者的认同，然而很多教育第一线的教师对数字化实验教学的过程掌握得并不是很熟练，无法有效地利用数字化实验提高教学效果。针对这一情况，文章将数字化实验教学过程对教师知识结构的需求做了简单的分析，力求为广大数字化实验教师群体进一步提高教学水平提供可行的建议。

关键词 ：数字化实验；本体性知识；条件性知识

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2014）21-0037-02

基金项目：本文系2011 年贵州省教育厅重点课改项目“高师理科专业教学论课程引入数字化实验教学体系的建立与内容研究”（编号：021811）的阶段性成果。

教育部于2006年和2010年颁布的“初中理科教学仪器配备标准”与“高中理科教学仪器配备标准”中均明确要求中学各理科实验室必须配备计算机数据采集处理系统，也就是数字化实验教学系统。由此可见，数字化实验已经受到政府的高度重视，而且已经在东部沿海发达地区大范围地开展，近年来西部地区也有部分条件较好的中学配置了数字化实验设备。然而，在数字化实验教学的实施过程中，部分教师因为对这种新式实验设备不够了解，缺乏相关的知识与技能，不能够有效地发挥数字化实验设备的优势，顺利地实施教学。部分教师存在对数字化实验认知不足，无法实现通过数字化实验提高教学效果的目的。

中学理科实验教学中的数字化实验是指借助传感器将力、热、光、点、PH值、气体浓度等多个目标测量量转变为模拟电信号，而后经过量表对比处理转变为与测量量对应的数字信号，进而由计算机对不同测量数据进行实时采集、后台分析处理、及时呈现的实验方法。因此，数字化实验在传统实验的基础上附加了以传感器为起点的实验操作步骤，要想顺利地实施数字化实验教学，实验教师对此过程需要有一个全方位的了解。为此，实验教师应该掌握一定的相关知识和技能，包括本体性知识、计算机多媒体知识、条件性知识。

一、本体性知识

本体性知识（Noumenal Knowledge）是教师从事学科教学的知识基础，为教师所拥有的某一具体学科的知识。根据数字化实验的基本内容，它的本体性知识包括学科本体性知识和传感器基本知识两大类。

1.学科本体性知识。具体的数字化实验教学必定有特定的内容和教学目的，因此，扎实的学科专业知识是传播教学内容、实现教学目的的必备条件，其重要性不言而喻。这里的学科专业知识也就是学科本体性知识，是每个教师自己从事的专业方向所特指的学科性知识体系，包括学科基础知识、学科性思想方法、学科史等，是教师开展教学传播过程的知识性基础。

实验教师必须对从事的学科知识体系有全面的理解，熟悉学科原有实验方法和原理，全面地总结其优缺点，发现其不足之处和可改进之处，针对这些缺点探索解决之道，判断是否需要采用数字化实验方法，以及如何通过数字化实验改进实验教学效果等。

2.传感器基本原理。传感器在数字化实验教学过程中扮演着重要的角色，传感器基本原理是教师所必须掌握的基础知识，否则无法顺利进行后续实验步骤。这里的传感器基本原理是指数字化实验中使用的各种传感器的基本工作原理。

数字化实验中传感器作为一种测量工具，主要有转换方式、响应时效、精度、量程四个基本属性。转换方式是指传感器中的敏感元件对测量物理量进行信号转换的方式，它决定了其他三个属性；响应时效是指当输入信号变化时，传感器输出信号随之变化的快慢，变化越快，时效越低，性能越好；精度又叫分辨力，是指传感器能感受到被测量量最小变化的能力；量程是指传感器所能感受的测量量变化范围。比如，测量温度是依靠测温物质的测温属性随温度的变化来实现；热敏电阻温度传感器是依靠在特定电压下，通过测温电阻的电流随温度的变化来测量温度。因此，要使用电阻温度传感器来测量温度，就必须让测温电阻与被测物体直接接触才能实现，同时热传递的时效性决定了传感器的响应时效。教师在进行实验教学设计时，必须根据传感器的四个基本属性和目标测量量选择合适的传感器，设定合适的参数，否则就无法达到实验目的。

二、计算机多媒体知识

由于数字化实验需要使用计算机来进行数据的采集、分析、呈现和存储，因此计算机的操作就成为了数字化实验的必备技能之一。

1.计算机基本知识。在进行数字化实验时，往往需要对采集到的数据进行量纲组合、变换、视觉呈现、文件保存等，因此，实验教师必须掌握一定的计算机基本知识。这里的计算机基本知识，是指计算机的硬件结构、运行原理、数据类型、存储方式等。这些知识的基本理念和运用方法全部包含在计算机程序语言之中。建议实验教师至少了解一门计算机语言，以便理解计算机程序运行方式，根据实际实验的具体内容和特点，设计数据采集和分析的步骤，甚至开发新的数字化实验。当采集到所需的数据后，时常需要将这些数据保存下来以便后续处理或者再次使用，这便需要借助传感器及其配套软件来实现。传感器的配套软件一般都提供数据的直接保存和通用格式导出功能。直接保存的数据文件通常只能由同一厂家设计的软件使用，其优点是能够通过配套软件还原为数据采集时的原始状态，教师甚至可以使用这个功能脱离传感器进行教学。缺点是通用型不好，其保存的数据文件不能用于各种通用的数据处理软件。导出功能则通常是将数据保存为逗号分割符文本文件或者数据表格文件，然后再使用Origin或者EXCEL等软件对数据进行分析处理，再根据处理所得的数据进行视觉化数据呈现。如此看来，具备扎实的计算机基本知识不仅可使数字化实验顺利进行，而且对提高实验数据的应用性有着重要的作用。

2.多媒体教学理论。多媒体教学系统是指以计算机为中心，集成多种视听设备，形成多种媒体信息共同作用于学生的教学软硬件系统。数字化实验教学一般在数字化实验室内进行，这类实验室通常都配置有投影仪、数码展台、音箱等多媒体教学设备，同时还为学生配备了联网的计算机。这样的条件为教师对学生进行多感官刺激，实现多方位的教学内容传播方式提供了必备的硬件资源，也就是说，数字化实验教学是在多媒体网络实验室中进行的。因此，数字化实验教学需要多媒体教学理论的指导，实验教师同样应该掌握多媒体教学技能。多媒体教学理论是关于以计算机为中心，将文字、图形、声音和视频图像等多种信息媒体共同应用于教学过程的相关知识理论。包括视听辅助教育理论、多媒体硬件构成知识和多媒体课件制作技术等。充分利用现代多媒体教育技术手段，可发挥计算机多媒体技术和互联网络技术优势，弥补实验室内有限条件的不足，能够取得更好的教学效果。

三、条件性知识

条件性知识是保障教师完成教育教学任务的重要条件，涵盖了教师进行教学时需要的心理学、教育学和教学法知识。林崇德认为，条件类知识是目前教师最为缺乏，却极为重要的一类知识。

1.心理学知识。学生的发展是中小学教育的目的和根本归宿，心理发展是学生发展的主要内容，促进学生心理发展是教学的重要任务。教师要通过教学来促进学生心理发展就必须了解学生的心理特点，遵循学生的心理发展规律。赫巴特早就指出，要把教学过程建立在心理学的基础之上。也只有建立在心理学基础之上的教学才是科学、有效的教学。对于实验教学来说，了解并遵循学生心理规律是成功、有效开展实验教学的必然要求。实验教师应该掌握基本的心理学知识和学生心理发展的特点及规律，也只有具备了这些心理学知识和实验教师才能针对实验教学中的具体问题，科学地分析学生的学习心理，并采取科学的教学措施。实验教师的心理学知识除了学生身心发展知识外，还应包括学生习学心理知识和教师教学心理知识。学生身心发展知识主要是关于学生发展的一般特点和规律的知识，学生学习心理知识是关于学生在学习过程中的心理特点和规律的知识。具体到数字化实验中，就是要掌握数字化实验教学实质上是引起学生发展哪些变化，如何以学习理论为指导来改进数字化实验教学，促进学生更好地发展等方面的知识。教师教学心理知识包括教学设计心理和教学过程中教师心理与学生心理的交互影响等。具体到数字化实验中，就是要学会根据数字化实验教学的特点和教学设计的心理过程，科学设计数字化实验；要学会切实分析数字化实验教学中师生可能产生的心理现象和心理相互作用，科学地组织数字化实验。

2.教育学和教学法知识。教育学是研究教育问题，揭示教育规律的科学，它包括宏观教育和微观教育教学的理论和实践原则。教学法则更多的关注如何教学，如何通过具体的实际教学促进学生发展。教育学知识有利于帮助教师树立正确的教育理念，更新教育观，提高教育理论修养，倡导教师用科学的、与时俱进的教育思想指导教育教学行为。教学法本身是教育学学科研究的内容，但教学法更集中地关注实践中的教育教学行为，正因为如此，教学法知识对实验教师有着更为直接的指导意义。对于中小学教师，主要应掌握普通教育学知识，具体包括：从宏观上掌握教育与社会及个人的关系，树立正确的教育理念；掌握教育过程中的主要环节及其规律；掌握主要的教育内容及其特点；掌握教育教学的基本原则；掌握教育条件、教育措施、教育环境等因素的特点、运用与改进。数字化实验有了这些教育理论的指导，将会大大增强其有效性和育人性。教学法知识是教育学中关于教学的规律、原理、方法、原则等的具体化，主要涉及到如何教、如何提高教学质量与效率等内容。数字化实验教师要结合数字化实验的特点，学习和研究提高数字化实验教学效果和效率的实验教学方法。

参考文献：

[1]薛耀锋,祝智庭等.上海市中学数字化实验教学现状抽样调查与分析[J].中国电化教育,2013,(1):88-93

[2]朱淑华,唐泽静.教师知识结构的学理分析——基于对西方教师知识研究的回溯[J].外国教育研究.2012.11(39):118-126.

[3]张福瑞. 多媒体教学手段在大学物理实验教学中的应用[J].天津大学学报,2006,10(1):14-15.

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关键词：数字电视信号；整体平移；项目经验；有线数字电视改造

中图分类号：TN943

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）17-0082-03

为提高职工生活水平，丰富职工、家属业余文化生活，按照国家电视系统数字化工作的部署，经中煤集团公司批准，大屯公司决定在徐州地区率先进行有线数字电视改造，该工作于2008年初立项，由大屯公司信息中心与新闻中心共同承担。截止2009年11月14日下午，随着姚桥工人新村机顶盒发放工作结束，历时近两年的公司小区数字电视整体平移工作宣告圆满结束。共平移公司居民家庭用户17000余户。目前大屯公司数字电视系统已平稳运行3年，共有数字电视用户2万余户。

我们的主要做法表现在以下方面：

1　多方学习，认真调研

数字电视系统是有线电视系统建设的一项新技术，有别于传统模拟电视系统的建设。两部室领导经过认真学习有线数字电视系统建设的相关技术知识，认真调研，向已完成整体信号平移的其他省市学习经验，总结各方优缺点，掌握第一手市场信息，结合实际，制定出比以往整体招标更节约资金的多段招标方案，做到对招标方的技术力量、质量保障体系及信誉度进行监督，在项目伊始就对工程的技术水平、施工质量有了保障。而且在项目建设过程中，线路改造与系统设备安装工作同时进行，大大缩短了设备采购时间与项目施工周期。

以前端系统为例，经过多方对比，我们总结出了选型的主要方向：（1）各种前端设备指标要符合标准，系统各设备之间的接口应具开放性；（2）关键设备如加扰器与复用器应支持同密；（3）系统配置应充分考虑播出的安全性，并应有合理的备份；（4）系统主要设备的故障可实现自动切换；（5）播出的可靠性与维护的方便性；（6）选择不同厂商的设备时，应综合考虑网管系统。正是基于充分的考虑，采用多次公开招标、工程分段招标策略，不仅保证设备质量、工程质量、更为系统地正常运行、方便维护奠定了基础，同时也节省了大量工程资金。目前系统运行正常，且满足业务未来需求。

2　利用媒体，做好宣传

由于广大观众对数字电视还比较陌生，对国家的有关政策也了解不多。尤其我们是企业单位相当于给职工福利，自行进行数字电视信号改造。以往的居民收视费比较低，5元/月，特别是矿上工房用户以前由各矿统一代交，突然面对看要交钱的电视，心里一时难以接受。我们就充分利用媒体宣传，网络、电视、报纸，针对用户最关心和我们最需要让用户知道的事情，精心策划数字电视基本知识问答题、机顶盒常见问题解答，并请新闻中心连续录制了《机顶盒连接使用方法》、《机顶盒遥控器常用功能键使用方法》两期特别关注节目，提前向广大电视用户进行不间断、高密度的数字电视相关知识和政策的普及宣传，力图使广大用户对数字电视这一新生事物多一些了解，少一些反感，进而产生一些期盼，从而为数字电视整体转换营造良好的社会环境。经过提前大力宣传，让绝大多数用户了解了什么是数字电视，数字电视的优点，包括收费策略较其它地市及兄弟单位均低很多等优惠政策，整体转换工作的顺利进行，和早期的政策有着密不可分的关系。我们对转换过程中要做的与观众利益有关的事，均采取宣传先行，造势先行。

3　高瞻远瞩，立足长远

随着近些年网络通信技术的发展，新兴了“三网合一”的技术。公司领导高瞻远瞩，深入贯彻科学发展观，引入了三网合一的技术，利用我们公司现存有线宽带网的优势，将电信、有线闭路电视，互联网宽带这三网进行了大胆而又果断的整合，使三种网络在技术上互相渗透，在网络层上实现互通，在应用层上使用相同的协议，且实现各自独立的运行与管理。工程施工上利用光纤组建多媒体宽带干线传输网具有提供高带宽、极低的衰减度、保密性强且不受电磁干扰影响的特点，我们公司在改造传输部分采用与计算机网络同缆不同芯、共用光纤到楼的方案，以满足将来双向数据通信需求，且避免重复建设，浪费人力财力，节约了资金，共享了资源，仅此一项为公司节约网络改造费用300万元。与此同时在三网合一的技术层面上可以保证30年不落后，为公司网络改造走向可持续发展道路写上了浓重的一笔。

由于我们公司有线电视系统已有30年的历史，绝大多数传输线路均需要改造后方能满足数字信号的传输。在线路改造过程中，除中心区12村、新东一村及各矿新建家属楼将线路布置到门外分支器，仍采用原有户内铺设的闭录线外，全部居民住宅楼均重新布线入户。为防止线路在外受日光、雨淋等自然环境的腐蚀，缩短线路使用寿命，每条用户线路均从各自楼内的光接收机中引出，在楼道墙面整齐布线到户。全部线路均套有与墙面颜色一致的白色防护套，并采用马鞍铁制管卡固定线路，在确保布线质量的同时，也保证楼道内施工的整齐

美观。

在网络改造和数字电视整体转换的过程中，类似这样的例子还有很多，信息中心、新闻中心的领导班子从项目立项的初始，即拟定了几个大的方针：（1）深入贯彻科学发展观，从资源的配置，资金的利用等方面坚决走可持续发展道路；（2）认真论证，充分借鉴已有的成功技术，兄弟单位已有成果，总结出适合我们自己的网络改造和数字电视平移方案；（3）前人栽树、后人乘凉，重视于细节，追求精益求精。

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一、电子档案管理的基本特征

随着电子技术的迅猛发展和推广，档案工作产生了由纸质到光电介质载体的飞跃，从而给档案的纸质管理带来新的机遇与挑战。电子档案是一个新概念，全新的档案形式，是一种新形式、新内容、新载体的档案。如果说档案电子化、多媒体档案只是档案物理载体的量变，而电子档案管理则是从内容、形式到手段的质变。相对于传统的纸质或多媒体而言，电子档案具有鲜明的特征。主要是：

1.实体的虚拟化。电子档案是存储在计算机或者网络中的，看不见摸不着。电子档案海量信息，使得未来的数字档案存储只能是分布式存储的。

2.档案中各项内容集合性较高。文本、图片、音频、视频等融于一体，甚至通过超文本链接、跨库关联等方式扩展相关内容，并且可以多角度的展示。

3.易于编辑、管理、传输等。所需要投入的大量编辑、邮寄、通讯、复印、打字、装订等费用都节省下来，直接降低了成本。

4.交互性强、投资成本低。电子档案的形式是在线的、实时的、网络化的，使得用户之间可以十分便利地沟通。

基于电子档案管理的上述优点，随着经济及电子信息技术的发展，电子档案管理已逐渐成为档案管理领域中最为重要的一种表现形式。企事业单位、高等院校、社会机构甚至个人都可能产生大量的电子档案。电子档案属于档案学领域，涉及到一定的信息安全，目前还没有一个强制性的电子档案管理行业标准，并且电子档案的管理还存在一些问题，亟需不断深入研究和解决。

二、现有的电子档案管理方案

电子档案现有的安全管理措施包括载体管理、硬拷贝管理、电子拷贝管理和“双套制”管理等多种措施，各种措施都具备各自的特点，优缺点并存，具体分析如下。

1.载体管理。载体管理是指从电子档案载体制作材料的质量和载体物理性安全两个途径实现安全保护的。制作材料包括磁盘、光盘、输入输出设备等，都极大的影响档案获取人对信息的收集、保存、整理、修改、调取等活动。因此载体保护就是电子档案最底层的保护措施。

2.硬拷贝管理。硬拷贝管理是指在纸质保管时，将电子档案材料进行删除。这种保护措施利大于弊，不复合档案管理学发展的趋势。

3.电子拷贝管理。电子拷贝管理是指脱机媒体措施包括载体保护、硬拷贝保护、电子拷贝保护和“双套制”保护等多种措施，各种措施都具备各自的特点，优缺点并存。

4.载体管理。载体管理主要是指从电子档案载体制作材料的质量和载体物理性安全两个途径实现安全保护的。制作材料包括磁盘、光档案资料，制作磁带、光盘、磁盘等载体的档案备份并存在档案库中的一种保护机制。此方法具有较多优越性，但是对备份载体存放环境要求较高，管理风险较大。

5.“双套制”管理。以硬拷贝和电子拷贝双重备份方式，形成两种介质备份档案的“双套制”管理方式。该方案安全性较高，但是存在人力、物力、资金成本高，纸质版本档案不具备数据相关性和证据性等特征，不能很好反映档案内部数据之间的关联性。

三、电子档案管理存在的问题

上面介绍了现有的多种电子档案管理措施，都能起到很好的管理作用，并从专业技术的角度，探讨了各种方案的优缺点。但我国电子档案管理领域在管理制度、管理理念、管理风格上，存在着非系统性、盲目性、被动性、缺乏制度性和低效率性等问题，严重制约着档案管理工作的发展。

电子档案管理是一项系统工程，要求对各个环节进行有序的、相关的综合管理。但是在现实管理过程中，不管是内部因素还是外部因素、不管是体制原因还是人为原因，都使得电子档案管理出现“头痛医头脚痛医脚”的现象，说明我国部分机构还没有建立起电子档案管理的系统论、科学性理念。

管理的盲目性表现在“人云亦云”，现有管理没有了解档案管理基本特点、没有针对性、没有深究性，只是简单跟风，不能很好地控制管理风险。这和很多工作者的观念、技术以及其所在岗位整体素质有一定的关系。有的部门相关人员对电子档案管理知识掌握较少，没（下转第16页）（上接第12页）有相关的安全保护意识，工作处于被动状态，没有很好的主观保护意识，这就为风险的来临提供了机会。另外部分行业缺乏相关档案管理制度和标准，在管理实施过程中，会出现因为缺乏制度和执行标准，而导致电子档案不能受到很好的保护。

传统管理措施还具有低效率性。表现在，由于保护成本高，使得风险的控制成本相应较高，从而造成人力、物力、财力等的巨大投入，从而得不到相关部门的重视和支持，使得效率性很低。

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关键词:视频监控;流媒体;施工工程

中图分类号:TN948文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)14-3779-02

Application of Video-monitoring Technique Based on Streaming Media to Engineering Projects

LI Wan-hong

(No.2 Engineering Construction Co. Ltd. China Railway Engineering Bureau 5, Hengyang 421002, China)

Abstract: Video-monitoring technique plays a very important role in engineering projects. It can monitor the important targets in the engineering site, make the administrator know the situation on spot, and make sure that the engineering safely and efficiently. With the development of Internet, wireless streaming media technique has become an important way to video transmission. The application of video-monitoring technique based on streaming media to engineering projects is studied. The development of video-monitoring technique is summarized, a system of video-monitoring based on streaming media is proposed, and its network layered model and function components are discussed. The results have some value in the construction and development of video-monitoring technique in engineering projects.

Key words: video-monitoring; streaming media; engineering project

1 引言

随着Internet技术的飞速发展,当今分布式多媒体应用(如视频会议、视频点播、IP可视电话、远程教育)不仅包含文本数据信息,还包括语音、图形、图像、视频等各种类型的多媒体应用。为了适应视频数据的传输要求,流媒体技术应用而生。人们对流媒体的需求日益增加。流媒体技术使用需求将越来越广泛。在视频监控系统中,为了满足用户实时性的需求,对视频数据的传送也采用了流媒体技术[1]。

施工现场采用视频监控技术,目的是通过远距离实时监控,结合先进的行为自动分析和报警机制软件,对施工工地的重要区段、重点隧道大桥等目标进行集中监控,使管理指挥部门实时了解现场情况,及时发现异常情况和采取有效措施,安全监控可以让安全事故防范于未然,尽量杜绝安全事故发生,杜绝工程质量的恶性事件发生,降低项目职工的劳动强度和难度,确保施工现场的施工安全和工程质量;同时在事故灾害发生时可作为应急救援的辅助手段,为决策提供依据[2-3]。本文对基于流媒体的视频监控技术在施工工程中的应用进行了研究,概述了视频监控技术的发展状况,提出了一种基于流媒体的视频监控系统,对其网络分层模型和系统功能组成进行了阐述。本文的研究对施工工程中视频监控技术的建设和发展具有一定的积极意义。

2 视频监控技术发展概述

视频监控系统的发展大致可分为三个阶段[4]:模拟闭路电视监控系统;基于PC机数字化数据存储视频监控系统;基于快速网络之上建造网络专业视频服务器的监控系统。

监控系统各个发展阶段的原理基本相同,不同之处主要是由于电子硬件技术和软件技术应用能力不断提高,每个阶段都有各自优缺点,只因每一代监控系统的应用和管理过程中优点大于缺点而得到广泛的应用,也为下一代监控系统的发展提供了契机。第一代监控系统的缺陷是:硬件成本高;不利于建造维护;技术上也不利于分布式综合应用实现;监控材料存储主要靠磁带,磁带存储虽然可长时间保存,但不利于回放视频资料;回放耗时长。第二代监控系统是基于PC的视频监控,在PC上增加视频压缩卡,结合设备实现视频监控功能。此结构简单,容易架设,数据数字化方式存储于PC机硬盘中,方便视频资料回放。但此系统的监控主机需要在高性能的公共操作系统之上,从而带来各方面的不安全性及不稳定行因素,此系统不宜在公共场合长时间开机,无法实现实时监控,技术上很少利用网络技术配合,因此很难实现分布式架设将所有监控资料汇聚到一个中心点。第三代专业视频监控服务器的监控系统的优点是借鉴第一、第二代技术及应用的优点同时避免其缺陷,它是基于网络基础上开发,可以在网络上经过审核之后远程调用视频资料,最重要的是,本系统充分利用微电子集成芯片,结合功能强大的专业视频软件,加上各类网络协议结构结合而成,有利于实现长时间、稳定、快速、准确、高清晰度的视频监控录像,更便于实现不同区域的多主机分布,又可以在不就增加其它费用的情况下,通过网络系统将所有视频资料汇聚到监控中心室。

视频监控系统引进的新技术有[5]:1)视频数据的压缩解压缩技术。视频图像的信息量是巨大的。视频数据压缩技术是数字化的关键,一般的压缩方式主要是通过减少每帧图像间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。目前,常用的压缩方案有H.263、H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、JPEG和小波等;2)视频数据的实时同步传输技术。数字视频监控系统中的视频数据往往需要实时处理。另外,声音与视频也必须保持同步。作为视频传输这样的特例,对时间十分敏感,因此,必须确保数据的实施性和同步性;3)红外线成像技术。电磁波谱由产生和探测的辐射方法加以区分,可划分出许多波长范围,这些波长范围称为“波段”。电磁波谱的不同波段辐射之间都遵循着相同的法则,没有本质区别。唯一的区别仅在于波长不同;4)智能行为分析技术。智能行为分析视频技术源自计算机视觉技术。计算机视觉技术是人工智能研究的分支之一,它能够在图像及图像描述之间建立映射关系,从而使计算能够通过数字图像处理和分析来理解视频画面中的内容。视频监控中的智能行为分析技术主要是指:“自动的分析和抽取视频源中的关键信息”。如果把摄像监控头看作人的眼睛,而视频智能行为分析系统或设备则可以看作人的大脑。这种技术借助计算机强大的数据处理功能,对视频画面中的海量数据进行高速分析,过滤掉用户不关心的信息,仅仅为监控者提供有用的关键信息。

3 基于流媒体的视频监控系统

流媒体技术就是把连续的音频和视频数据经过压缩编码后,放到专用的流媒体服务器上,让用户一边下载一边观看,而不需要等待整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术。流媒体技术不是单一的技术,它是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域交叉融合的产物。它涉及流媒体数据的采集、压缩、存储、传输以及网络通信等多项技术。在涉及流媒体的多项技术中,同步问题是一个关键的技术。图1所示的是流媒体同步的四层参考模型[1]。

基于流媒体的视频监控系统,实际上是一个以多媒体技术为核心,涵盖了工业控制、通信和计算机的较为复杂的综合系统[7]。图2为基于流媒体的视频监控系统的分层模型,其中网络层和传输曾主要负责服务器和客户端之间的数据传输;会话层对数据传输进行管理,主要负责两个互相通信的进程之间建立、组织和协调数据传输;表示层主要负责视频流的解码和播放;应用层出于整个系统的最外层,直接面向具体用户,用户可以通过用户界面进行操作,实现对整个系统的控制。

基于流媒体的视频监控系统的功能组成结构如图3所示,其主要功能包括[8]:1)实时视频监控:在监控终端上,接收来自前端的实时图像;选择不同的摄像机;遥控云台的转动等;2)智能视频分析:自动发现、识别和跟踪画面中的人、设备等目标;自动监测入侵、逗留、盗窃等异常行为;用户自定义规则,实时分析处理,多种软硬件报警输出机制;3)集中式数字视频录像:支持各种形式的数字视频录像,如计划录像等;4)报警联动:实现设定报警联动关系,在发生报警时启动相应设备;5)可视校验:与常规四遥系统相配合,实现对某些必要的设备进行可视化校验,其图像还可方便地存入图像数据库中,作为历史资料保存。

4 施工工程视频监控的优点

一方面,通过Internet,公司领导、工程项目经理以及相关管理人员能够在办公室、家中、外地随时看到工地施工情况,掌握工程进度,并能实现远程协调、指导工作,大大提高工作效率和管理水平,有效地节约管理费用;另一方面,通过施工现场的视频图像和声音,可以对现场的安全质量状况有一个全面的了解, 对一些安全隐患部位或过程(如工人不戴安全帽、不系安全带、其它违反工地安全生产规定的其它安全隐患)通过图像抓拍留下证据材料,对于必须立即制止的行为通过对讲机、电话与现场管理人员联系,由现场管理人员出面制止,还可以看施工工艺是否做到位,施工材料是否合要求;再者,安全宣传,定期或不定期将工地现场的一些违规操作行为或其它安全宣传材料剪辑成录像,在全公司范围内对员工进行宣传教育,并对一些施工过程中可能出现的重大危险源和注意事项进行讲解,这样一方面可以起到警示作用,一方面也做到了让公司员工全面接受到安全教育,将安全教育工作更形象地深入到现场管理之中。

5 结论

近年来随着网络流媒体技术的普及,施工工程中的视频监控技术应支持流媒体的功能。目前该网络的建设正在快速开展。一方面,基于流媒体的视频监控技术可以更好地利用Internet的网络资源;另一方面,通过网络视频监控系统,极大地提供了施工现场的管理水平,使施工工程的数字化信心和直观形象化提升到了更高的层次。也为施工企业下一步的施工项目在信息技术管理上开辟了一条新的探索之路。可以预见,随着社会的进步和发展,基于流媒体的视频监控技术必将在今后的施工工程中发挥更加重要的作用。

参考文献:

[1] 范俊辉.无线流媒体技术在远程视频监控系统中的应用研究[D].西安电子科技大学,2006.

[2] 冯伟达.青藏铁路线路视频监控系统简介[J].铁路通信信号工程技术,2007,4(4):48-50.

[3] 冯伟达.青藏铁路格拉段线路视频监控系统的设计[J].铁道通信信号,2007,43(9):50-51.

[4] 张勤常.视频监控在铁路系统中的应用探讨[J].铁路通信信号工程技术,2007,4(4):46-48.

[5] 王辉麟,蒋秋华,史天运,等.智能网络视频监控系统在铁路工程建设管理中的应用[J].铁路计算机应用,2007,16(9):26-28.

篇10

档案信息化是指利用数据库技术、数据压缩技术、高速扫描技术等技术手段，将纸质文件、声音、图像、影像等传统介质文件和已归档保存的电子档案，系统组织成具有有序结构的档案信息库。数字档案的使用既可以保护原始档案，又能方便公民查阅，但同时也产生了数字档案的保护问题。由于数字化产品可以毫无损失的复制、存储，甚至重新生成，从而数字档案的非法获取也更为容易。这就迫切地需要对这些数字化的档案进行有效的保护。使用数字水印技术在数字档案中加入水印信息，一方面可以防止其它团体或个人非法使用该数字档案或对该数据档案宣称拥有版权;另一方面可以防止伪造数字档案。

2、特点

数字音视频水印技术横跨了信号处理、数字通信、密码学、模式识别等多种学科。数字音视频水印技术就是在不影响原始音视频信号听觉和视觉质量的前提下，通过一定的算法向数字音视频信号中嵌入易于提取的秘密信息的过程。根据应用目的的不同，被嵌入的信息可以是具有特定意义的信息，如：作者的序列号、单位标志或有特殊意义的文本;可以是用来识别音视频作品的来源、版本、创作者、发行者、所有者以及合法使用者对该作品的所有权的标识符;也可以是不具有任何特定含义的字符串或随机序列，用来进行数字音频作品的完整性认证。水印与原始音视频数据紧密结合并隐藏在其中，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。因此，数字水印技术不仅在验证数字档案真实性和完整性上发挥着重要作用，还在档案工作的信息追踪、媒体宣传和防止伪造上有着不可估量的作用。

3、研究内容

针对目前国内外音视频数字水印算法所存在的缺点和问题，主要研究以下内容：

（1）水印信息生成：水印可由多种模型构成，如伪随机序列、数字标识、文本以及图像等，研究扩频原理，设计包含音视频作品的来源、版本、创作者、发行者、所有者的水印信息，并采取加密和认证机制。

（2）嵌入位置：研究音视频文件格式与编码特性，研究水印嵌入在原始音视频信号的时域还是频域及位置，如频域的高频系数还是低频系数，将脆弱水印嵌入到感知不重要的高频分量中。研究在视频MPEG-4压缩编码中进行可逆半脆弱水印的嵌入方法，在I帧、P帧、B帧嵌入能够篡改定位的可逆脆弱水印;研究运动矢量对视频嵌入水印的作用。

（3）内嵌强度：研究水印的鲁棒性和透明性（不可觉察性），综合考虑并恰当选取内嵌强度，增强水印抵抗攻击的能力，同时保证原音视频信号的质量。研究低频混合域系数两级矢量量化的多重水印方案;避免鲁棒水印和脆弱水印间的相互干扰。

（4）水印的提取与检测：研究混沌映射与小波域变换理论，研究混沌相变检测微弱有用信号的方法、应用混沌振子相变检测技术的快速检测算法，研究利用最大相似序列向量检测水印的方法盲提取过程。

（5）研究相应的数字水印攻击方法，改进水印算法抵抗仿射变换、滤波、重采样、色彩抖动和有损压缩的鲁棒性。

（6）水印算法的透明性和鲁棒性评估：研究各种不同的评估标准和评估软件，对设计的水印算法进行评估。

4. 关键技术

（1）音视频线性预测系数矢量量化;图像宏块与边缘检测问题;

（2）保持小的峰值信噪比损失PSNR 值<40dB，获得较好的视听效果和透明性;

（3）音视频水印的多重嵌入，对于删帧攻击和篡改定位的鲁棒性保持问题;

（4）音频与视频水印盲检测的重同步问题;

（5）含水印音频或视频的差错掩盖补偿算法。

5. 研究具体措施

（1）分析音视频文件格式与压缩编码标准、分析人类听觉与视觉掩蔽特性;

（2）探讨现有与音视频相关的数字水印技术（如DCT、DFT、DWT），用混沌序定水印嵌入位置，结合均值量化技术对水印在小波域进行嵌入;总结相关技术的优缺点并相应提出改进方法。

（3）以水印透明性和鲁棒性为目标，结合离散小波变换的多分辨率分析特性、离散余弦变换的能量压缩特性以及高阶累积量的高斯噪声抑制特性，设计并实现音视频数字水印的多重嵌入与盲检测算法，在隐藏水印信息的同时，嵌入一个同步信号，使水印具有自同步能力。

（4）设计并实现针对含水印音视频流的差错掩盖补偿算法。利用编码器中解码的数据进行边缘检测确定边缘块与非边缘块，选择P帧中具有最大运动矢量幅值的宏块嵌入水印，给出编解码器严格的补偿方案。

（5）构建实验平台，将嵌入算法、差错掩盖算法和盲检测算法集成起来进行综合测试试验。

（6）研究音视频水印的攻击算法和评估标准，对实现的算法和系统进行攻击测试和评估。用水印测试标准软件用来测试水印方案的鲁棒性，如unzing、Certimark等，根据实验结果，分析和改进水印算法的性能和安全影响。

6.结语

目前数字水印技术研究有了比较健全的理论体系，但音频和视频水印技术的研究还不甚成熟，存在着很多困难，对音视频水印的评估没有一个完全统一的标准，特别是水印的安全性研究还有待提高;音视频水印技术在档案数字化上的应用更少。因此，开展针对音视频的水印技术研究对档案数字化具有重要的现实意义。