网络视频传输范文
时间:2023-03-24 05:21:40
导语:如何才能写好一篇网络视频传输,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。
篇1
流媒体技术
流媒体技术是基于互联网技术发展出的一种多媒体应用技术,主要特点就是以流的形式实现多媒体数据的传输。流媒体技术能够完成多媒体数据的线上传输,用户终端获取相应的多媒体数据后,即可进行实时的多媒体播报。流媒体技术的出现,实现了音频、视频以及多媒体内容的同步转换与交互性点播,还能实现下载与播放的同步进行,比较有代表性的就是下载软件中的边下边播功能。在流媒体系统中,包括了多媒体资源的播放器、编码器以及相应的转码工具,一套完善的流媒体平台内部均具备媒体服务器软硬件平台。流媒体平台中的媒体服务器主要由主机、紧耦合多处理机和调谐视频服务器组成,而平台的软件系统主要具备任务服务、流服务、数据存储服务、视频信息传输和媒体数据转换等多项功能。鉴于无线通信网络的特点,将流媒体技术引入其中,可获得较好的多媒体数据传输方式。
无线通信网络视频编码方案
在4G通信及未来5G通信的移动系统中,移动终端必须具备视频传输功能,这也是在无线通信技术下移动终端的基本要求。鉴于无线频谱资源有限和通信环境的影响,为了确保媒体数据的准确性与数据传输的高效性,对无线通信网络的视频编码提出了较高的要求。无线通信网络要求其编码器必须具备高压缩率、低功率、低存储以及掉包恢复等能力,不仅要保证传输的视频影像、图片信息不会损坏、失真,还要尽可能地压缩媒体数据。既要保证视频流编码在无线通信信道中具备较高的兼容性、稳定性和伸缩性,最后还要保证数据信息传输的安全性。将MPEG-4作为基础进行无线视频流的视频编码,通过分级编码以及逐级加密的形式保障无线视频流的分机性与数据传输安全。无线视频流的编码流程为:图像序列逐帧分隔视频对象层数据结构逐级编码视频数据的图像序列信息重建还原视频数据封装加密。另外,无线视频的编码也可以在H.26L协议下进行,通过无线网络视频编码能够获得网络适应性更强的视频格式,对4G、5G无线网络以及互联网的适应性也较好。
篇2
【关键词】军事网络视频 产业链 传播机制
2010年3月,在中国人民驻港部队某教导团的一次新兵手榴弹实投训练中,一名新兵投弹失误,队长黄立明处置得当,在手榴弹爆炸前救出新兵。事情经过正巧被拍摄下来,之后这个制作并不精良的视频在网上广泛传播,随后的电视报道直接采用了这些视频片断,BBC、AOL、CBS、FNN等国外媒体的门户网站也转载了视频内容。这起看似偶然的事件初步展示了军事网络视频的影响力,事实上,随着网络视频近年来的广泛应用,军事网络视频在军事信息数字化形象化传播中正在发挥着越来越重要的作用,同时也拥有巨大的发展空间。
一、军事网络视频的定义和特点
网络视频,是指由网络视频服务商提供的、主要以流媒体为播放格式的、可以在线直播或点播的视频文件。根据2011年1月19日中国互联网络信息中心(CNNIC)的《第27次中国互联网络发展状况统计报告》,截至2010年12月,国内网络视频用户规模2.84 亿人,在网民中的渗透率约为62.1%。随着国内网络视频用户基础、技术水平、内容服务、行业发展的显著提高,网络视频在互联网行业中的地位不断凸显,已经成为人们获取包括影视在内的视频内容的重要方式。
随着国家和地区之间的交往越来越密切,我国军事信息传播的任务显得更加复杂和紧迫。互联网技术的应用和普及使信息跨越国界传递更加便利,将全世界置于同一“舆论场”内,必须提高使用和管理网络媒体的意识和能力,创新使用和管理网络媒体的方法和途径。网络视频能够突破地理上的界限,在全球范围内迅速流通,这是网络媒体的优势。与其他网络媒体不一样的是,网络视频的形象化表达有利于减少传播中由于语言障碍而可能造成的误读。这一特性使得网络视频更具跨文化传播的价值,因此也成为军事信息传播需要加以重视和利用的传播手段。
军事网络视频作为网络视频中的一个特殊种类,应该受到媒体从业者和传媒研究者的关注。军事网络视频是指内容题材与军事相关的网络视频,也就是说,凡是以军事为主题的在线视频都是军事网络视频。在我国的传播语境下,军事网络视频的内容主要是军事电视节目和军事题材的影视剧。网络视频作为网络应用的一种,常被归入网络娱乐应用。军事网络视频相对于其他内容题材的网络视频,虽然也具有一定的娱乐性,但信息传播的作用更加突出。这是由军事话题的重要性和敏感性决定的,军事信息在其他信息传播载体和渠道中的重要地位同样体现在网络视频上。重要性和敏感性同时也使军事网络视频的传播过程受到更加严格的控制,这也是不同于其他题材网络视频之处。
二、军事网络视频的行业格局
以产业链为线索,我们可以对我国军事网络视频的行业格局有一个概略的认识,更能看清我国军事网络视频行业发展的欠缺之处。
1、内容生产集中
在内容的生产环节,我国军事网络视频的生产者相对集中,主要是开设了军事栏目的电视台,包括中央电视事农业频道以及北京电视台,其他省级卫视虽无固定的军事栏目,但新闻资讯节目中包括部分军事内容,这些节目同样是军事网络视频的来源。通过网络发行播放的影视剧也是军事网络视频的一种,制片厂和节目制作公司是其生产者。近年来,便携式摄录机逐渐普及,手机功能日渐强大,为个人制作影像提供了便利,具有摄录、制作和上传视频能力的播客队伍随之壮大,各大视频分享网站是他们活跃的主要平台。在一些特殊情况下如抗震救灾等非战争军事行动中,个人拍摄的与军事相关的视频也可以在网上传播。这是军事网络视频行业出现的一种新现象。当然,个人摄制的军事网络视频制作水平可能不高,拍摄机会偶然,而且传播规模和范围有限,成为媒体机构所制作的军事网络视频的补充,但随着网民素质的提高和技术的发展,军队的透明度也在增强,民间制作的军事网络视频在数量和质量上应该都会增加和提升。
2、供应主体分散
在产业链中游的内容供应环节,我国军事网络视频既无集成军事视频内容的机构,也无成熟的内容集成供应的平台,供应主体规模较小且比较分散。目前提供军事网络视频点播等服务的网站主要有三种类型:电视媒体网站,或前身为电视媒体网站的网络电视台,如中国国家网络电视台;主营业务包括新闻资讯的商业门户网站,如新浪网;视频分享网站,如优酷、土豆等;军队官方网站,如中国军网的军事视听中心,以及政府官方网站,如中国国防部网站(其视频链接为中国军网的军事视听中心);其他媒体网站,如新华网。部分论坛的军事板块也提供军事网络视频服务,如铁血网的铁血军事也曾提供视频服务,后被关闭,目前还有少数论坛有该项服务。其中中国国家网络电视事频道,是中国本土媒体网站中唯一一个独立的军事视频频道,从长远发展来看,应该还有很大的成长空间,如果运用好媒体资源和政策资源是最有实力成长为军事网络视频集成平台的。大多数门户网站和视频分享网站并未将军事作为划分内容的一个独立的分类或频道,但这些网站都开发了站内的搜索引擎,用户输入有关军事的关键词同样可以快速找到军事网络内容。门户网站和视频分享网站视频的视频的内容来源更为丰富,并不局限于某一广电媒体的资源库,特别是视频分享网站,这里聚集了较多的播客,网友的搜集、制作、上传使得视频来源更加丰富。中国军网和中国国防部网站共用同一个视频链接,就是中国军网的军事视听中心,其视频来源除了央视第七频道的部分军事节目,还有少数自发制作的视频。新华网的视频较少,都来自央视和各省级卫视。
3、销售竞争激烈
与供应分散的情况对应,在产业链下游的内容销售上,电视媒体之间、视频网站之间竞争激烈,难以结成共同的销售合作关系。目前军事网络视频的内容销售分为以下过程:电视媒体向视频网站的销售、电视媒体向网络运营商的销售、视频网站向其它网站的销售、视频网站向用户的销售。这些销售过程是交叉进行的,涉及到视频内容生产商、网络服务提供商、网络运营商(专指互联网),以及视频用户这四个方面,他们之间的销售关系简化如图:
其中A为电视台等将节目版权出售给网站,B为有采访权或视频制作资格的网站向电视台等出售视频内容,C为用户点播或下载视频,D为用户有偿或无偿上传视频,E为电影电视通过影院或广播电视网络播放,F为用户向电视台等投稿(包括独立制片人寻求媒体赞助),G为有采访权或视频制作资格的网站向网络运营商出售视频内容,H为电视台等将全部或部分节目版权出售给网络运营商,I为网络运营商向用户提供视频服务。在网络服务商内部也存在着视频内容使用权的交易,如微博客网站引用视频网站内容,由于该图为简化图,故将此略去。
视频内容生产商、网络服务提供商、网络运营商这三者相互之间本应是竞合的关系,但从军事网络视频销售的现状来看,他们之间的竞大于合,原因在于视频内容制作资格和网络运营资格的垄断性,客观上增加了网络服务提供商的成本,提供军事网络视频服务的网站难以实现盈利,这些网站之间的竞争也越发残酷。
三、军事网络视频的发展之路
1、建立产业规划
军事电视节目是我国军事网络视频重要的内容母体,制作者的受众意识和竞争意识也在逐渐增强。相对于军事电视节目,军事网络视频传播过程中受众的主动选择更加明显,也就是说,即使军事网络视频没有利润要求,只是为了完成宣传任务,也必须提高受众的接触率,同时由于接触率与媒体的市场占有率紧密联系,军事网络视频就必须建立产业发展的科学规划。
2、形成传播机制
网络视频的传播机制应该由三部分组成:生产机制、供应机制和销售机制。我国军事网络视频的传播机制有着先天的缺陷。首先,在我国,军事网络视频的生产机制应该是由军队为主导的,就是以军队政治工作主管部门为管理者。目前军队对内和对外传播强调宣传,对网络视频等新兴媒体的传播特性了解不够,对视频播放的平台的认识局限于电视媒体,导致网络视频数量的不足。其次,供应主体过于分散,削弱了各个主体的集成能力,增加了交易成本,同时也给销售带来了更多困难。要形成军事网络视频的传播机制,最有力的推动者是军队自身,当一体化的军事网络视频生产销售机制形成之后,销售机制也会逐渐清晰。
3、创新服务形式
我国军事网络视频网站的服务形式较为单一,军队官方网站,其视频内容只是具有点播功能,在栏目设置、网页布局上都显得比较简陋,服务形式较为陈旧。创新服务形式应从硬件和软件两方面着手:一是加强投入,带宽是制约视频网站发展在技术上的最大障碍,采用先进的传输技术,保证视频的正常播放是建设视频网站的基本要求,搜索引擎等应用的开发也有助于用户查找视频。二是更新理念,起用具有网络开发和网络营销等相关学术和从业背景的人才,改进网页设计,优化用户体验。
参考文献
①李岚:《电视产业价值链:理论与个案》,北京:社会科学文献出版社,2006
②赵子忠:《内容产业论――数字媒体的核心》,北京:中国传媒大学出版社,2004
③周鸿铎:《媒介产业案例分析》,北京:中国纺织出版社,2005
④董江勇、李博明:《与50位网站主编面对面》,北京:清华大学出版社,2010
⑤周展,《平民影像时代》,《消费导刊》,2009(7):202
⑥苏静怡,《国家网络电视台对视频网站的影响探究》,《广西广播电视学报》,2010(3):12
篇3
【关键词】无线网络传输视频监控系统应用发展
一、概述
当前无线网络的建设和发展越发广泛,特别是在我国已经使用了3G牌照,这样因为无线网络具备很好的机动性,从而能够应对很多突发性事件,也成为了视频监控系统中一个新的热点发展行业。这种监控系统主要是讲计算机、无线网络传输技术和视频编码技术相统一,可以将不同领域的信息传送给监控中心,并且自动进行保存,更加方便日后的查找。
在无线网络技术的监控系统中,组成部分包括数据处理、监控和Web服务器,以及传输卡。无线网络将数据服务器和音视频的监控设备连接起来,也为每一个音视频设备分配IP,使得数据服务器对其进行数据编码的处理,并将处理后的数据利用一些传输设备传送给监控服务器。Web服务器一般是用来为用户提供视频监控浏览服务的。传输卡则是用来对其所在的固定环境进行监控,包括温湿度等,如果发现异常则会报警,从而通过监控服务器报告给管理员进行及时处理。
二、无线网络传输的视频监控系统应用优势
在没有无线网络传输技术的过去,视频监控只能用电缆与光纤对图像进行传输,它们被硬件连接着,造成不好的局面,使用了无线网络传输技术后,视频图像的传输变得更加的灵活和方便了。无线网络传输技术有着明显的优势:(1)总体成本较低。尤其是对于距离比较远的地域更加合适,在很多的情况下,由于地域环境的不同,使得用户受到了很多限制,例如在山地、港口或者是比较开阔的地域等等,这些地理环境较为特殊,对于网络的布线带来的极大的困难,导致施工期较长,有些地方根本不能够实现。使用了无线网络传输方式就完全解决了这些限制,安装时间段,易于维护,而且扩充能力也很强。更为便利的条件是维护花费较小,基本上都是由无线网络供应商免费维护。(2)特性优势。无线网络的组网较为灵活,具有即插即用的便利特点。需要安装一个新的监控点时,管理员可以直接将其接入已有网络,不用任何更新的设备,非常快速,就这样简便地达到了远程监控的目的。
三、无线网络视频监控的应用实例
(1)查询应答式。这种无线视频监控系统的应用过程是,当终端有视频查询要求时,通过Web服务器向监控服务器发送信号,经过验证身份,确认是否回应视频连接或是回复错误码。之后数据处理服务器接到监控服务器请求,并进行确认身份,这时无线网络将进行指定位置的视频设备连接。最后一步,视频数据将通过视频监控设备到数据服务器,再进行编码处理后传到监控服务器中,再经过处理请求和解码后发给Web服务器,最终将被发送到用户端的机器上。(2)自动报警。这种无线网络传输的视频监控的工作过程是,把监控的传输卡放到一个确定的位置或者实物上,通过其感应芯片实现触发报警的功能,并发出一定的警报信息到监控服务器,由其报给管理员终端。之后,管理员对监控服务器进行访问,等待着监控服务器对其进行认证,如果通过身份验证后,无线网络就可以帮助查找数据服务器,通过此次身份验证后,视频数据就会通过数据处理和监控两个服务器,先经过数据处理服务器的数据编码,然后将其传送到监控服务器上,监控服务器再将已经处理好的原始视频数据传送到管理员的终端机器上。这两种无线传输的视频监控系统对于住户小区、运输交通和水利等领域都比较实用,而且安装方便,对于监控点的增减可以灵活调节。
四、结束语
无线网络传输也是出于刚刚起步的阶段,占有的市场份额还很低,但是从它的发展趋势来看,无线网络传输在视频监控中的应用,不会只单纯的应用于高端用户,并将会被应用于各种大中小型企业用户,或者是个人家庭用户。在不断的发展和应用过程中,无线网络传输技术也将会变的更加数字化和智能化,与其它视频监控技术一样,在视频监控中有着必然的发展趋势和前景。
参考文献
[1]卢秋波.视频监控技术简介与发展趋势.安防科技,2007,(5):21~23
[2]黄磊.无线技术:未来世界的基础.数字通信,2007,(3):12~13
篇4
关键词 电台;总控系统;网络音频传输;以太网技术
中图分类号TN93 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)98-0010-02
网络音频传输系统由于其抗干扰性强、以通用协议实现控制、布线的成本低、信号质量高信号传输的延长时间短,由于系统的各个部分之间是独立的,这样使得信号的监控变得更加容易,正是由于这些优点,使得网络音频传输系统成为目前使用最为广泛的一种传输系统。
1网络音频路由系统的优点
1.1实现音频信号的自由分配和交换
就目前来看,很多电台都对自身的广播技术进行升级改造,并在改造的过程中,对性价比、扩展性以及安全性等各方面的因素加以综合考虑,在总控系统建设的过程中成功应用了网络音频实时传输的技术,并通过对音频信号的监听、监视和传输构建出完善的立体声节的报警、监听、监视、传输等各个程序。而通过数字传输协议的利用可以让符合广播要求的高音频信号在一根普通的五类线中完成传输的过程。
1.2实现了总控系统中的路由控制功能
电台广播的总控系统实际上是一个由网络音频以及大型核心矩阵组成的双路由系统,这两路系统同时运行且互为备份,能有效实现网络音频与核心矩阵同步切换或异步切换,网络音频路由系统还可以实现对录音间信号、转播或直播信号、返送信号的任意分配选择,而且还能实时监测监听信号和对设备的状态进行显示,并针对设备出现的异常情况发出警报等。
2网络音频路由系统中的设备
2.1系统中的硬件设备
音频处理分散器的操作原理如下图所示:
总控的网络音频大部分是采用Ether Audio系列音频路由器,它是具有双网口的备份,一个网口出现问题时,可以自动的迅速切换到另一个网口进行传输,避免出现信号中断的情况,信号传输比较的安全可靠。而且用这一路由器,还能让所有音频信号在不需要压缩的情况下,实现了音频信号的高质量、高速的数字量化传输,并使音质保持了原有的状态而不发生改变。此外,控制信号与音频信号的同网传输,对于控制信号网络也不需要再进行另外的敷设。关于音频的输入和输出通道,通常采用的是模块结构,这样也便于对其进行维护。此外,Ether Audio系列音频路由器还能对音频信号进行实时的监听,就是可以实现对音频的各种系数的监控和测量,相关的工作人员可以在监控电脑上看见对音频信号监控的各个系数,这样就实现了监听,当发生异常情况时,可以及时的进行相关措施的协调解决。而双电源的冗余备份不仅使设备的可靠性得到了提高,也使得设备的正常工作得到了保障。
2.2总控系统中的软件设备
2.2.1系统中的软件设计
总控系统软件属于一套完整齐全的关于软件的解决方案,它主要是建立在以太网技术的基础上的,在设计方面,主要是模块化设计。而这套解决方案,不仅为系统提供了强大的职能处理和音频信号检测的功能,而且还能对音频信号的路由进行控制和切换。而总控系统的架构是“驱动+核心”,可以通过协同各种不同的音频矩阵完成工作。在系统中,还可以经过对协议的利用,实现对出自不同厂家的音频设备的控制,从而对设备进行检测和主控。网络音频传输系统中的总控系统一共可以分为三层结构,即应用层、服务层和驱动层这三层结构,总控软件系统中的这三层结构,进行各层结构之间的通信主要是通过标准UD 和TCP进行的。而每一层结构都会对其系统功能的运行情况进行相应的完成工作,不仅裁减方便,部署灵活,而且其扩展性也很强。首先,应用层是软件与用户交互的接口,利用数据库中获取需要的相关的数据资料,然后主控系统做出相应的指令,它连接服务程序,接受服务程序发送的数据资料,最终把接收过来的消息和数据显示给有关的用户;其次,服务层主要是由MSSQL数据库和服务程序组成的。MSSQL数据库是主控系统中的数据中心,能为应用层的程序和服务程序进行数据的交互和储存的提供,而服务程序则与操作系统本身相类似,对所有的驱动程序进行连接,并把由此获得的数据输入数据库;再次,驱动层主要是由各个设备中的驱动程序组成的,它是设备和系统进行沟通的桥梁。驱动程序能向上连接服务程序和向下对设备进行控制,并为驱动层的服务程序进行提供其与设备的接口。服务程序与驱动程序的接口主要是采用TCP协议,在与有关程序进行通信方面会随着设备的不同而不同,通常采用有RS232、 RS485、TCP以及UDP等方式。
2.2.2软件部分的实际操作过程
软件部分的实际操作过程如下图所示。
对总控系统中的音频路由器的控制主要是通过总控系统中驱动层的驱动路由器来完成的。对于系统中设备的数量、设备中通道的数量、当前的连接关系等原始设备信息的获取主要是通过驱动程序与服务程序的连接来实现的,并将这些数据输入到相对应的数据库中,而客户端连接之后,可以在数据库中找出相关的数据。
首先,在信号的检测和监听方面,信号的实时检测和监听主要是由监控客户端来完成的。监控客户端可以在监控的电脑屏幕上通过报警指示等各种形式把驱动程序显示的在线状态以及音频路由器的电源状态、在线状态显示出来。在出现异常情况的时候,报警系统就会通过声音或者是指示灯的颜色变换来提示相关工作人员出现异常情况,然后工作人员就会及时的对异常情况进行分析判断,及时处理问题。
其次,在路由的控制方面,主要是通过对客户端的连接来实现控制的。矩阵路由系统可与网络音频的路由系统可以同时实现控制和切换,客户端连接时,在输入输出线路上可以自由的进行选择,随意的配对。切换方式一般是XY切换方式,这样就使得用户在使用的过程中更加的简单。
3结论
网络音频路由系统在广播电台总控系统中的运用,使得电台的信号传输更加安全稳定,而目前电台正在逐渐朝着数字化的方向发展,网络音频路由系统的运用促进了电台的数字化进程,电台的播控系统在未来不断的运用这些最新技术进行改造,逐渐改变现状,促进电台运作得更加稳定,更加智能化。
参考文献
篇5
关键词:压缩传感;无线传感器网络;水文无线视频监控;频谱分配
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)29-0198-02
1 概述
技术人员通常通过人工观测或者常规技术手段,获得水文信息观测数据,但是如果遇到极端条件或者技术员无法前往的地域,尤其是突发自然灾害区域,相比通常的手段,利用无线网络,则能够实现实时监测。
当前关于无线监控网络的具体研究,前端监控点依旧是采用传统的信号采样压缩方法。利用奈奎斯特采样定理,先高速率采样后再压缩,这样的信号处理方法,导致采样资源利用率较低。
Donoho[1]和Candes等人[2]提出的CS理论(压缩传感或可压缩采样理论),使得该问题的解决变为可能。
CS的大体思路是:压缩与采样一并进行,通过[Φ]随机观测矩阵,将一个在某个正交基或[ψ]框架上(如小波变换域和DCT)是可压缩的或稀疏的高维信号[x∈RN]投影到[M]维的低维空间上,并且证明了重建信号的足量信息包含在这样的随机投影中。
本文介绍了单个传感器利用压缩感知理论获取视频数据的方法,从传感器对信号的自适应压缩采样和宽带无线网络的频谱分配方法两方面阐述了单路压缩感知的内容,利用OMP算法重构了视频图像。最后对本文研究的内容进行总结并展望。
2 单路压缩感知
该部分主要介绍了单个传感器利用压缩感知理论获取视频数据的方法,从传感器对信号的自适应压缩采样和宽带无线网络的频谱分配方法两方面重点阐述了单路压缩感知的内容。整个系统的框图如图1所示。
图1 单路压缩感知框图
2.1 单个传感器视频信号自适应采样
传统方法获得视频监测场景后,在图像上根据分配的每个像素值进行离散余弦变换(DCT)[3]。DCT变换后可忽略许多小系数或零值系数,将其在量化或熵编码之前丢弃。因此,尽管完整获得了每帧图像,但是在DCT变换后许多获得的信息被丢弃了,在获得图像的过程中造成了不必要的负担。传统的如奈奎斯特采样率非常高以至于压缩样本数据量很大,成为传输或存储的一个大问题。近年来才被提出的信号压缩采样理论为解决数字图像处理和视频信号采样中的类似问题提供了一种很好的思路。本文正是在压缩传感理论基础上提出了视频信号自适应采样法。具体包括如下步骤:
(1)利用无线网络视频摄像机或视频采集卡对视频信号源进行视频采集,每个采集点得到一组视频帧;
(2)将第(1)中获得的第一个视频帧作为参考帧;
(3)将每个参考帧均分成大小为n*n像素的[B]个像素块,对每个像素块进行离散余弦变换(DCT);利用压缩采样测试像素块的稀疏性,测试的方法为:选定一个小的正数C,T为所有像素块中非显著离散余弦变换系数平均值作为门限值,如果像素块的离散余弦变换系数值的绝对值小于C大于T,那么就认为该块是稀疏的,反之则是非稀疏的;
(4)将连续非参考帧均分成[B]个像素块,连续非参考帧中的所有像素块在空间上对应于之前参考帧的稀疏块[Bs]将被压缩采样,其余的部分将进行传统采样。
进行仿真实验,将本文的方法与传统视频采样方法在不同采样率条件下的信噪比进行比较。如图2所示,可以看出本文在视频采集端使用分块压缩采样方法,与传统视频采样方法相比大大减少了测量数据,提高了采样效率。
图2 本文视频采样方法与传统方法的比较
2.2 无线网络的频谱认知方法
固定的频谱分配策略,长期授权的静态频谱管理方式,是无线网络中通常所采用的。虽然这种方式可以消除用户间的相互影响,但是主用户没有发生数据输送时就会浪费频谱资源,造成频谱资源稀缺。
本文针对现有技术存在的缺陷,提出了压缩感知频谱信号的方法。具体步骤如下:
(1)每个认知无线电设备进行独立的局部频谱测量,得到模拟基带信号[xj(t)];
(2)利用压缩感知方法将获得的模拟信号[xj(t)]转变为稀疏采样信号[yk]:
(4)融合中心得到[ry,1,…,ry,j]后,通过联合重构算法进行联合功率谱密度[Sx,j]的估计:
[Sx,j=n=-∞+∞rxne-jwn],[-π
(5)将得到的[Sx,j]值分别进行能量检测得到相应的频谱判决结果[dj]。能量检测方法就是通过能量计算值与设置门限的比较来判断,高于判决门限的,则该频段内有主用户的存在。
(6)融合中心将所有单个的判决结果按照或逻辑融合起来,得到最终的判决,以推断所观察频带中的主用户是否存在。
进行仿真实验,本文方法与传统单支路方法以及赵林靖等在其发明专利《基于并行压缩感知的宽带认知无线电频谱检测方法》中提出的方法,在不同信噪比条件下对频谱的正确检测概率进行了比较。结果如图3,可以看出,本文方法的频谱正确检测概率要明显优于其他两种方法。
图3 在不同信噪比条件下,传统单支路方法及已提出专利方法与本文方法的性能比较
2.3 终端图像处理
终端收到传输的图像信号后,进行图像的重构,利用正交匹配算法(OMP)进行信号重构,得到原始图像的频域重构信号。整个系统的最终目的是,图像的再次重现。图像的重现,可以利用分割、重组,甚至部分重点突出等手段对图像进行处理。图4是原始图像和重构图像的对照图。
(a)原始图像 (b)重构图像
图4 原始图像和重构图像的对照图
3 小结
我们所提出的方法理论优势在于,应用CS理论,在视频采集、传输和获取三方面大大地降低了处理的实验数据,提高了采样效率,保证了高效重构监测对象。虽然本文的方法在视频数据处理方面取得了一定成效,但还是有一些不可忽视的课题需要进一步探讨:1)能否存在一个最优的观测矩阵,来适用稳定的重构算法;2)怎样构造一个算法,使之稳定、计算简单、对观测次数限制较少地恢复可压缩信号。 参考文献:
[1] Donoho D pressed sensing[J].IEEE Trans Inform Theory,2006(52):1289-1306.
[2] Candès E pressive sampling[C]//Proceedings of the International Congress of Mathematicians.Madrid,Spain:[s.n.],2006:1433-1452.
[3] MACRO D.MARK D.Single-pixel imaging via
篇6
关键词:视频监控;模拟摄像机;视频服务器;IP摄像机
中图分类号:TP27 文献标识码:A
一、前言
随着油田的生产建设,对生产管理的自动化要求也日益提高,随着数字化进程的加快,不但要求井场的生产数据能够上传至中控室,而且要求能在相应的转油站站控室和作业区的中控室监控油田井场的生产动态,这样油田的生产管理者、决策者都能实时了解到生产的最新信息,并且方便了日常的井场巡检及对生产突发事件的处理,因此有必要建设油田井场的视频监控系统。
二、油田井场的视频监控需求分析
目前油田井场的视频监控根据生产管理的特点自然分为了三级,即多个井场-所属转油站站控室-作业区的中控室,在中控制能监控所有井场的视频图像,在转油站站控室能监控所辖井场的视频图像,下面对油田井场的几个视频监控系统方案的特点逐一比较。
三、视频监控系统方案的实现及比较
1、视频监控系统的总体构成
一个典型的视频监控系统由图像采集前端、视频传输和视频控制存储设备组成。图像采集前端即摄像机有传统的模拟摄像机和新型的IP数字摄像机2种,视频传输可分为压缩式和非压缩式2种,视频控制存储设备主要有模拟式、数字式2类,因此可衍生出多种视频监控系统方案,各种方案各有特点及适用场合,针对油田井场的视频监控,主要有模拟式、半数字式、全数字式3类。
2、模拟式视频监控系统方案
模拟式视频监控系统方案的井场前端为模拟摄像机,视频图像采用同轴电缆或视频光端机进行传输,并由控制主机进行模拟处理。视频监控系统中应用的所有设备,从图像采集、视频传输、视频分配和视频控制以及视频图像的存储,均为模拟设备。此方案的特点是监控系统设备之间需要连很多的连线,用于视频传输、视频分配、视频控制和视频存储,系统的扩容需要增加更多的设备,更多的线缆,更多的机房空间。由于视频图像采用同轴电缆或视频光端机进行传输,传输信道的带宽利用率不高,视频图像容易受到干扰,后台的视频图像的共享和查询不灵活,因此此方案仅适用于系统规模不大,图像质量要求一般,查询功能要求不高的场合,但系统设备投资较低。
3、半数字式视频监控系统方案
半数字式视频监控系统方案的井场前端为模拟摄像机,井场至转油站视频传输采用同轴电缆或视频光端机,转油站站控室采用数字视频服务器,转油站至作业区控制室视频传输采用以太网,作业区控制室采用多媒体计算机,视频图像的存储、控制及其他处理均由数字视频服务器完成。此方案的特点是视频监控系统前端与模拟式相同,仍然需要连很多的连线,用于视频传输、视频控制和视频存储,系统的扩容需要增加更多的线缆,但后台的数字视频服务器完成了模拟式系统中视频控制矩阵的功能,简化了局端设备,节省了更多的机房空间,并根据用户权限提供网络视频的查询服务。由于视频图像采用同轴电缆或视频光端机进行传输,传输信道的带宽利用率仍然不高,视频图像容易受到干扰,但用户可以根据需求做到对视频图像进行灵活的共享和查询,因此此方案适用于系统规模不大,图像质量要求一般,而需要灵活查询的场合,系统设备投资较模拟式高。
4、全数字式视频监控系统方案
全数字式视频监控系统方案井场前端采用IP数字摄像机或模拟摄像机+网络视频编码器,将模拟视频经过数字化、压缩、打包等过程转变成基于网络协议的视频流,在视频监控的前端完成网络化、数字化,视频流传输采用千兆光纤以太网,转油站站控和作业区中控室采用多媒体控制主机,采用软件进行解码和显示控制,利用分布在网络上的服务器或其他类型的网络存储设备根据需要进行视频存储,由于扁平化的网络结构,任何授权的用户都可根据权限进行视频监控、调用以及查看录像。
此方案的特点是视频监控系统不再需要连很多的连线,每一台IP摄像机等于计算机+视频捕捉卡+CCD普通摄像机+网卡+操作系统+软件,即在前端,只需要一台IP摄像机就可以将视频送上网络,视频监控网络已经不再大量需要同轴电缆,全网构建在千兆的IP网络上,在系统内任一网络接口都可以访问全部视频前端,在用户端只需要1台安装有视频监控系统控制管理软件的计算机即可实现视频的控制和视频的存储,并根据用户权限提供网络视频的查询服务,局端设备大大简化,可以不设置专用机房。由于视频图像不再大量采用同轴电缆进行传输,图像可以避免受到干扰,图像质量很高;由于采用了压缩编码技术,传输信道的带宽利用率很高;由于不再需要局端的视频服务器等中心节点设备,消除了视频服务器故障引起的监控、存储不到图像的隐患,增加了系统的可靠性;用户完全可以根据需求做到对视频图像进行灵活的共享和查询;系统扩容方便,只需要将增加的前端设备就近连接入IP网络即可,而前两种方案都需要由前端至局端重新布线,因此此方案适用于系统规模大,图像质量要求高,系统可靠性高、可扩展性好并需要灵活查询的场合,相应的系统前端设备投资较模拟式高,但用户端设备简单。
结束语
模拟式、半数字式、全数字式这三类视频监控系统目前在油田井场的视频监控中均有应用,需要根据工业站场的分布特点及视频监控需求制定科学、合理的视频监控方案,真正做到方案经济合理,可靠适用。
参考文献
[1] GB50115-2009.视频安防监控系统工程设计[S].
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关键词:网络视频 高速公路 功能
The Application of Network Video System in Express Way Monitoring System
Xinji Operating Administration of Changji HighwayZhangyongyue
Abstract: The hardware of Network Video includes video encoder, video decoder,Network Video server and Network keyboard. The development and application of these new products have changed the mode of video transmission, which is useful for improving the quality of video images and founds a basis for the application HD cameras and gives outlook for the perfect development of express way monitoring system.
Key Words: Network video; express way; function
目前,高速公路视频监控系统正处在数控模拟系统与数字系统混合应用并逐渐向数字系统过渡的阶段。视频处理器是数字化网络视频监控系统的核心部分,其主要功能是对采集的视频图像数据进行压缩,在保证一定质量的前提下,以最少比特数表示视频图像,以便降低对图像传输时的宽带要求。采用的MPEG-2编解码技术和IP、SDH宽带通信技术,可提供高品质的数字图像及音频、语音和数据业务,满足对图像质量要求较高的应用需求。
视频编码器及功能
编码器是提供视频压缩或解压功能,完成图象数据的采集或复原等,目前比较流行的基于MPEG-2或H.264的图像数据压缩通过Internet网络传输数据以及音频数据的处理。目前高速公路上主要采用MPEG-2编码器,它由3个模块组成,分别为I帧处理器、R(Refine)处理器和S(Search)处理器。这些芯片可根据需要按1,2或3片进行不同的配置。I芯片在三种配置中都必须存在,编码器和外部CPU进行的所有通信都经过I芯片。I芯片和R芯片内部都有64位的RISC处理器,这些处理器可以通过标准的主机接口进行编程,它们在用户程序的控制下可执行自适应量化、率控制和比特分配等功能,而DCT量化是由硬件完成的。
视频解码器及功能
视频解码器是对已编码的数字视频进行还原解码操作的程序(视频播放器)或设备。主要是对输入的PAL复合信号(如来自收费站的各摄像机图像)进行解码,输出YcbCr分量信号。解码器的质量通常对整个处理系统的性能指标有极为重要的作用,并将影响最终的图像质量,采用8倍色副载波对输入的模拟信号进行采样,再用数字梳状滤波器来完成亮色分离。
网络视频服务器及功能
1.网络视频服务器网络传输功能支持DHCP和固定IP地址模式内置WEB服务器。
支持远程用户通过IE浏览器直接浏览监控视频图像。
完善的动态IP报告机制,视频服务器可以通过ADSL 线路接入监控网络。
2.网络视频服务器远程管理和实时监看功能
配套专业多路实时监看软件,支持1~16路视频同屏显示(多路软解码需要配置P4 2.8G以上的PC机)。
分组管理视频服务器,迅速切换不同监控画面。
灵活多样的画面分割模式。
实时抓拍和录像保存,录像回放功能。
远程PTZ控制,用户可以遥控远程云台转动和摄像机变焦,控制远程灯光和雨刷动作。
3.多级密码控制,确保系统安全。
网络视频服务器语音对讲和分组呼叫功能
网络视频服务器支持双向音频传输,实时监看软件支持与DVS的语音对讲。
支持分组呼叫功能,实时监看软件可以同时向分组内的所有DVS喊话。
4.网络视频服务器远程集中录像功能
配备自动录像软件,支持大容量硬盘阵列存储。每台定时录像服务器可以用灵活的方式对多达64路远程视频进行集中录像。
用户可以设置定时录像、报警录像、移动侦测报警录像等自动录像模式。
丰富的日志管理和录像查询方式,用户可以按时间、报警信息等查询相关录像资料。
支持WEB方式登录到自动录像服务器远程查询录像资料。
硬盘管理功能,方便用户清除过期录像资料。
5.网络视频服务器移动侦测报警
用户可以灵活设置监控区域,当该区域发生目标运动时,DVS即向有关服务器报警,从而激活移动侦测录像或其他远程报警功能。
6.网络视频服务器报警监控功能
具备2~4 路外部电压量报警输入,并具备视频丢失报警、移动侦测报警。
报警设备可以是烟感探测器、温感探测器、红外探测器等。
具备多路继电器开关量报警输出,便捷地实现报警联动及现场的灯光控制。
报警输入及报警输出接口皆具有保护电路,确保主设备不受损坏。
7.PTZ远程控制功能
支持通过RS485 通讯的云台解码器。
可扩展多种解码协议,便于实现云台和球机控制功能。
8.权限管理
对用户权限进行分级、分域、分设备的管理、可以有效的控制、屏蔽非法用户的链接,保证数据的安全性,同时在实现合理的管理权限划分的基础上,减少了维护的工作量。
9.远程配置和在线升级
专用配置软件,系统管理员可以通过TCP/IP网络远程设定DVS的工作状态。
系统管理员可以通过TCP/IP网络,在线升级DVS的内部软件。
10.可扩展性
网络视频服务器采用国际标准IP传输协议,终端设备扩容简单方便,可灵活增减,同时可通过扩展支持更丰富的终端设备,为开发多种业务应用服务器提供多种接口。
网络键盘
1.支持WAN、LAN、RS422通信方式。
2.内置视频解码器,可以对网络视频信号解码成模拟信号,显示在机载液晶屏上。
3.三维操纵杆更有利于操作员进行云台水平、垂直旋转和镜头放大、缩小等 PTZ 控制;云台旋转速度与三维操纵杆倾斜角度成正比,镜头变焦速度与操纵杆旋转角度成正比;同时各种指令都能在液晶显示屏上显示出来。
4.可作为系统主控键盘,实现监控中心所有控制功能,如电视墙切换、PTZ控制等。
5.使用网络键盘操作,可以完全脱离PC式计算机,降低了基于PC计算机造成对系统正常工作的影响。
6.网络控制键盘操作简便,类同于传统的模拟系统的键盘操作,对普通工作人员要求较低。
结束语
高速公路视频监控系统是现代高速公路智能系统中非常重要的组成部分,是现代高速公路管理、监测、控制的重要手段。对于视频监控系统来说,硬件设备的投资是巨大的,但是随着需求和时间的变化,系统需要更新的时候,传统的监控系统更需要进行大量的设备投入和施工投入,此类系统可以有效保护原有投资,不同于一般监控系统大量依赖硬件来实现其功能,它更多的是依靠软件满足高速用户需求,而且所有的功能模块是分布式部署,针对高速用户新的需求,系统往往只需要做一些软件的升级即可,即使涉及到硬件的更新也仅仅需要更新所需的功能模块。网络视频服务器的应用,使监控系统由模拟向数字的转化提供了更便捷的管理与应用,而基于完善、强大管理平台的网络数字视频监控系统才是不断丰富客户应用、提高投资效益、提供更高安全保障的基础。
参考文献:[1]马田 周其刚 网络视频监控市场的现状及发展[M] 2004
[2]丁兵 视频监控系统的研究与应用[M] 2007
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在这一变化的过程中,随着Youtube和HuLu在美国的风行,中国的网络视频行业在这几年被激活,并以超常规的速度发展,包括CNTV、优酷、土豆等一批视频网站的兴起,人们似乎看到了未来广义电视随着传播介质的变化在互联网上重新焕发生机而成为核心传媒的前景。
在一片繁荣的现象下,当我们仔细研究网络视频与电视的关系,以及新传媒的发展方向及商业模式后,现实却显得异常复杂而冷酷。
未来的电视将走向何方?以新传媒为标签的网络视频又将如何与传统电视进行竞争?究竟谁将真正成为未来传媒的核心力量?这些疑问,都是电视传媒面临和必须解决的问题。
从传媒的本质上讲,任何传媒都无法摆脱三个核心要素,那就是技术、内容和传播方式,从长远来看,互联网成为视频传播的介质,必然带来一场巨大的革命,这场革命的最后,将重新构建传媒行业的架构。但就目前而言,在互联网视频的狂欢中,我们依然没有看见代表未来的力量,而在中国,这一变革对于传统电视而言,更是一次改变传媒和世界的机会。
电视与网络视频的关系
虽然电视仍然是传媒的主导性力量,但网络视频的出现,或者说传播介质的改变,却让电视长期以来存在的内在性弱点暴露无遗。传统电视自身无法改变的单向性传播、观看环境及终端数量少、点播难度大等缺点,而这正是网络视频的优势所在。这种差别造成了电视虽身为主导性传媒,受众数量却呈现出逐年下降的趋势,而这一趋势正在进一步加剧。同时我们应该注意到,即使下一代广播电视标准(NGB)推广成功,这一标准也无法改变自身存在的问题,网络最终还是会成为主流的传播介质。
不管是国外还是国内的视频网站,就目前存在的样本而言,与传统电视相比,网络视频仍然只是处在初级阶段。而从传播要素来分析,网络视频的制作技术和内容只是体现了传播方式的改变,至少从目前的情况来看,现阶段的网络视频仍只是传统电视的一个有效补充。
从目前市场情况来看,无论是CNTV还是优酷、土豆,其核心的内容构成依然是电视台的各种节目及电影,虽然目前没有准确的统计数据,但从各大视频网站能看到的节目来看,视频网站的自制节目和观众上传节目少之又少,而且短时间内无法成为主体的内容构成。从这一现实我们可以看出,就目前而言,网络视频只是电视在网络上的翻版。
而从长远而言,由于视频这一主体概念并不会发生变化,所以制作技术至少在相当长的时间内仍然会延用电视的制作方式,而发生改变的只是我们前文所提到的传播介质的变化。对于媒体来说,在内容和制作技术没有发生根本变化时,网络视频只是电视发展的又一种形式。
而网络传输的特点和优势,将随着带宽的改善和压缩技术的提高,使网络视频进一步改变传统电视原来的缺点,更大范围的发挥电视的传播效能。
目前中国视频网站的现状
2009年前,中国的绝大部分视频网站在技术结构上完全复制YouTube,由服务器提供给用户访问资源及流量,个别有使用CDN技术的,但并未形成主流。许多视频网站只看到了未来上市后圈来的大把大把的美元,没有几家网站仔细研究视频行业传输技术,而真正掌握了当时相对先进、经济的传输技术的公司,却往往不是做视频网站的。早期视频网站的带宽成本占了其总成本的90%左右,一台满载的视频服务器一年所需的带宽费用大致在2000万元左右。
首先,技术架构决定了成本高企。2010年,联通调整了全国范围内带宽价格,并对各地区的带宽价格浮动做了严格的限制,使全国范围内的带宽价格基本趋于一致。同时,由于视频网站用户量的大幅增加而使网站并发量增加,造成各视频网站的带宽需求更大,带宽采购成本也因此提高。在光靠烧钱支撑不下去的情况下,一家家视频网站开始租用CDN或自建CDN系统,同时开始采用P2P传输技术,至2010年底,几乎全部的视频网站都采用了P2P传输,其实本质就是P2P客户端而已。
相对于只依靠服务器支撑用户访问的方式,CDN+P2P方式能节省带宽资源,但这种节省是相对的。目前主流视频网站提供的码流在300~700kbps之间(而且目前一般视频网站的视频一秒种在15~24帧之间),这就是说,一帧视频画面有300~700kb的大小,而目前一个图文网站的页面也就在1000kb左右,从这个数据可以看出,视频网站所需要的带宽与图文网站相比是海量的。一般来说,P2P是把客户的电脑作为P2P传输过程的节点,利用用户的上行带宽和硬盘资源,从而减少用户访问服务器和CDN的流量和机率,但这一前提是需要有足够多的计算机访问过用户所需要的资源碎片,而这是一个不确定的数据,完全在于片源的热度,原则上讲,如果一个片源被完全分发200次左右,再访问的用户可以不再需要服务器支撑,但这只是理论数据而已。实际上P2P系统中还有许多相关的服务组成,带宽开销仍然无法得到根本上的改变。
在CDN+P2P的技术结构下和没有更优越的传输方式出现的情况下,视频网站的带宽需要会随着用户数据的增加而被放大,带宽成本仍然是各视频网站的第一成本支出,而要改变这一现状,目前仍没有可行之法。
其次,赢利模式与商业模式存在问题。在赢利模式方面,视频网站仍然在死抱贴片广告方式或衍生方式,但就目前视频网站的规模,要依靠广告达到收支平衡,无异于痴人说梦。新浪主要是依靠广告收入赢利的,在这一模式下,视频网站与新浪具有可比性。
图表为三大视频网站2011第一财季的收支情况(不完全统计)和新浪的对比。由图表可以看出,与新浪相比,三大视频网站中,优酷的广告收入只有新浪的25%左右,运营成本是新浪的21%左右,其中带宽成本就占了总收入的44%,达860万美元,净收入更是不具有可比性。其他两家的数据更是惨不忍睹。
虽然我们不知道新浪的带宽支出,但从新浪的规模和运营成本可以大致估计出,其带宽支出算不上主要支出。
新浪2011年第一财季净收入1500万美元,如果说,视频网站要依靠贴片广告达到收支平衡,在运营成本差不大的情况下,其广告收入应该在6000万美元左右。这一数据,与现在视频网站的广告收入相比,差距太大了。如果按每年增长100%计算,至少还需要三年以上的时间,如果考虑到因用户并发量增加而来的带宽支出,这一增长速度对视频网站来说可能有点太遥远了。
另一个核心问题,就目前视频网站的影响力和品牌美誉度带给客户的广告收益而言,在三五年内,基本上无法和新浪相提并论。而对于广告主来说,广告所带来的效益是其投放广告的主要动力,即使在广告市场容量不断增加的情况下,如果让广告主投入同样数额的资金,没有多少人会选择视频网站。
所以说,在视频网站没有成为主流媒体前,要让视频网站依靠广告收入赢利,其品牌影响力无法支撑其广告收入的需求。
网络视频的结构性重整
由于中国视频网站生搬硬套,致使在这一行业没有人关注视频本身的价值和未来的前途,视频应该放到互联网和传媒的大环境中去考量,重新理清视频的本身含义和价值。
从传媒介质的变革中看,媒体介质从广播报纸到电视媒体进化,电视媒体之所以能取代广播和报纸成为中心媒体,根本的原因是动态影像所具备的直观性和更大的信息容量是前两者无法比拟的。网站之所以目前仍无法与电视传媒相抗衡,根本性的原因是目前互联网媒体仍然只是承担了部分报纸和广播的功能,利用了互联网自身的部分优势形成的一种新媒体方式,而远未达到像电视一样直观性的表达和相对大的信息容量。换种说法,在作为传媒的网站上,没有把互联网的优势在传媒功能上发挥到最大。
Video,这个词在英语中的本意是录像、视频、影像、电视的意思,中文的视频概念由此而来。由此而产生的网络视频,正常的理解应该就是通过互联网传输的视频。到此并不会产生歧义,网络视频就是通过互联网传输的所有视频。但就这么简单的一个名字,硬是让中国的视频网站弄成了一个让人无法理解而误导大众的概念。从视频的本身意义去看,目前中国视频网站,充其量也就是一个个影视类视频资源性网站,这在整个网络视频中所占的比例太小了。
从电视取代广播报纸成为媒体中心可以看出,互联网视频必将取代原有的电视成为下一个媒体中心,关于这一点,IT行业早有定论,但这绝对不是现在中国所谓的视频网站能做到的。网络视频要取代电视成为新的媒体中心,还有很长一段路要走。
首先要用做媒体的方式去运营网络视频。原则上讲,目前中国的网络视频根本就不是媒体,所以,其依靠贴片广告的运营模式本身就不一定适应资源类网站。如果网络视频定位于依靠广告收入作为主要收益来源的话,媒体化的方式是必然之道。
其次,要充分发挥视频直观性表达和大信息量的特点,同时要利用互联网便于传输和平民化的优势,形成网络视频的核心优势。既然是新媒体,那就要用媒体的方式理解视频,既然是媒体就要有不同的媒体方向出现,不仅仅要出现影视类资源性视频网站、专业性视频网站,更要出现一些综合性视频网站。而在这些方向不同的网络视频中,以综合性媒体内容(新闻、娱乐、体育、应用等)为主的网络视频必将成为未来的最大趋势,最容易形成与目前门户网站相抗衡的中坚力量,到那时,依靠广告方式赢利才有可能。
只有充分认识到网络视频最终会取代电视成为这个世界的核心传媒,网络视频才有可能更靠近理想。同样对于出身传统电视的CNTV们而言,充分认识到互联网的特点,以互联网的思想适应、改变传统电视的节目内容和传播效率,就有可能重新让电视在互联网时代继续保持主导性的地位。
篇9
关键词:数字视频;影像新平台;校园文化
中图分类号:G220 文献标识码:B 文章编号:1673—8454(2012)17—0039—03
一、数字视频传输的特点
基于网络环境的数字视频制作传输技术,融合了计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等现代技术,与传统的视频传输相比,数字视频的传输改变了广播式的单向视频被动接收节目的传播方式,走向双向互动,实现了人们对视频播放进行实时的控制。数字视频的这种传输特点,方便了访问用户的交流与互动,在高校校园中的应用,为师生提供广阔的交流平台,显示出强大的优势。
1.信息传播的交互性,使数字视频节目更有针对性,利于改进和提高视频制作质量
网络信息传输技术实现了视频节目的互动性,师生可以对访问的视频节目内容、节目形式,通过电子邮件、视频页面的互动窗口发表自己的观点,表达自己的意见和要求。同时节目制作人员可以结合师生的观点或要求,更有针对性地策划、编导、制作广大教工和同学们喜闻乐见的视频节目,不断去改进和提高节目的质量。
2.点播服务的个性化,利于提高网络传输和管理工作水平
随着网络视频节目的不断增多,高校校园网视频点播系统的不断完善,广大师生可以在更大的范围内自由地进行视频节目的点播,这对视频制作传输和网络管理工作提出更高的要求,既要保证节目的传输质量,又要求管理者要严把入口关,把健康向上的视频节目有选择地传输给特定人群,不断提高网络传输的技术水平和管理能力。
3.教学资源的多样化,为知识重构提供借鉴
视频资源建设已经成为许多高校教学资源库建设中的一项重要建设工作,视频资源的建设可以把原有各学科的教学录像转换压缩为流媒体格式存放在视频服务器中,同时不断积累各专业教学的视频资料,并借鉴兄弟院校的虚拟视频资源,建设视频教学资源库,方便师生进行选择学习。师生可以通过这些教学信息进行重新构建,产生新知识,为各专业领域的发展提供借鉴。
4.授课范围的广阔性,方便学生进行自主学习
数字视频传输的优势,可以把优秀的教学资源传播到更广阔的范围,方便学生随时点播老师授课的视频,并可以重复播放,不断巩固所学内容,像我们所建设的精品课程,教师授课的录像是重要的组成部分,通过教学视频可以更加方便学生进行直观的学习。学生可以根据自己的实际需要,选择适合自己的学习时间、地点、内容、进度和方式,进行自主化学习。在学习的过程中,学生还可以查询自己所需的资料,遇到难题通过互动平台或电子邮件向老师请教,也可以与其他学习者进行讨论,发表自己的见解,交流意见,共同提高。由于该学习方式,体现出以教师为主导、学生为主体的教育模式,学习者始终处于主动地位,增强了学习者学习的自主性和主动性。
二、校园数字化影像新平台的构建
基于网络化传输,一个简单的数字化影像平台的硬件基本由客户端、服务器、视频节目的直播和点播、视频文件制作四大功能模块组成。客户端接收模块,用来接收网络视频;服务器模块,为视频信号的传输提供保障;在线直播和点播模块,实现电视节目和校园网络视频的直播和点播;视频文件制作模块,主要按照节目制作要求,通过非线性编辑系统,对视频素材进行采集、编辑、合成,并导出方便网络传输的流媒体视频文件。校园数字化影像新平台的构建,主要包涵面向校内外的视频新闻点播、面向校内的视频点播和视频直播系统、校园大屏幕节目广播系统的设计与应用。
1.校园数字化影像新平台功能框架及内容设计
校园数字化影像新平台是建设以教学管理为核心、学生职业能力职业素质养成为基础、课程资源建设为重点的方便快捷的数字化影像资源库。建设网络化、虚拟化有机结合的新型教学、学习、研究、交流、娱乐的平台,促进学生职业能力职业素质养成,为学生的学习、生活、可持续发展营造良好的环境。
学生职业素质的养成是一个潜移默化的过程,是一所高校文化氛围和办学理念的个别体现,是能否成为合格人才的关键。数字化影像新平台的建设,为学生人文素养和专业素质养成扩展了空间,让学生在新的媒体中去接触社会、了解社会。
(1)数字视频的职能
校园数字视频主要是利用视频节目制作和网络传输的优势,充分发挥教育、宣传、舆论氛围营造等导向作用,将国家的相关政策、学校的实事要事,以及校园文化生活等方面的信息,及时准确地传达给校园师生,努力为师生营造良好育人环境,提升校园文化品位。
(2)数字视频广播系统的功能框架设计,如图1所示。
(3)数字化影像新平台的内容设计
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1.早期远程传输网络的方式和弊病
早期的远程传输是基于固定电话网络,比如采用ISDN、DDN专线或者微波发射等等方式,现在普遍采用ADSL,这些方式的缺陷是显而易见的,这些方式都需要一个相对固定的场所才能使用,无法满足需要不断移动的场所使用。随着移动通讯的发展,给远程传输带来了新的解决方案,大量基于GPRS和CDMA方式的远程传输产品大量出现在市场上,而且目前仍然在广泛使用,虽然这样解决了在不断移动的场所传输数据和视频的难题,但是GPRS和CDMA方式的缺点也很明显,最主要的是网络带宽不够,传输速度慢,GPRS最大理论带宽是171.2Kbit/s,实际应用带宽为40Kbit/s以下,GPRS的速度有多达29种标准,简单的解释就是不同的上传速度和下载速度的组合,目前常见的有CLASS8和CLASS10两种,从原理上被称为“4+1”和“4+2”,其中4指的是下载速度为4倍的通道时槽速度,理论速度为13.4×4=53.6kbp/s,1和2就是上传的速度。很明显,CLASS8的上传速度为13.4kbp/s,而CLASS10的上传速度为CLASS8的两倍,速度达到了26.8kbp/s。现在GPRS升级后采用EDGE技术,理论带宽是473.6Kbit/s,理论下载最大速度是57.5KBps左右。据测试实际下载速度大约是47k左右。CD-MA1X理论带宽是230.4Kbit/s,理论下载速度是28KBps左右,据测试实际下载速度大约是23k左右。ADSL1M宽带理论最大下载速度128KBps,实际下载速度大约是100k左右。可以看出GPRS和CDMA这样的带宽在实际使用时远远不够,在传输大量数据时需要很长时间,要传输现场视频,Cif格式(352*288)最少200k就可以,要传输稳定的25帧/s的图像,需要512k的带宽,要传输一路D1(704*576)格式的视频,最少需要512k的带宽,要传输稳定25帧/s的图像就需要1.5M以上的带宽,为了解决这些问题,厂商只能采用捆绑多路信道的方式,即使这样也只能传送cif格式的视频,而且这又使得技术复杂程度增加很多,用户的使用费用也大大增加。
2.3G无线网络的技术特点
2009年初,随着第三代移动通信(3G)牌照的发放,使得制约公路交通远程数据和视频传输发展的瓶颈性问题得到了解决,使远程数据和视频传输带来了新的发展方向。根据当前三大3G标准在国内最新版本部署进展,WCDMA(最新版本HSUPA)的上行速率理论值为5.76Mbps、下行速率理论值为14.4Mbps,TD-SCDMA(最新版本TD-HSDPA)的上行速率理论值为384Kbps、下行速率理论值为2.8Mbps,CD-MA2000(最新版本EV-DORevA)的上行速率理论值为1.8Mbps、下行速率理论值为3.1Mbps。而根据网上收集的网友实测情况,目前CDMA2000基本上接近理论值,WCDMA则位于800Kbps~1.44Mbps之间,表现一般的TD-SCDMA也普遍超过了384Kbps。从上面的数据可以看出目前3大3G标准完全可以满足数据传输和cif格式视频的要求,CD-MA2000可以满足传输D1格式视频的要求。
3.3G无线网络在公路交通工程施工中的实际应用
3G通信网络可以实现移动办公、移动执法、路政监查、无线视频监控、车辆信息查询、养路费缴纳信息查询、远程视频会议、视讯通话等功能。3G无线传输设备根据前端不同类型可以分为两大类,一类是指监控前端是移动/无线的,比如3G通信网络视频服务器、3G通信网络摄像机等设备,将采集的视频信号进行编码后通过3G通信网络进行传输,不再受地理位置、现场环境、线路资源等限制;另一类是后端移动/无线,主要是指手机终端、PDA终端和数据采集器等通过3G通信网络对监控点进行监看和管理,随时随地及时掌握现场情况。当然,两类的设备也可以配搭应用。在公路交通工程施工中经常需要向上级单位传输远程视频,以前的网络情况使得远程视频传送很不理想,信号断断续续,现在可以使用前端是3G通信网络视频服务器和固定摄像机组合,在某些不方便穿线的地方也可以使用3G无线摄像机,将前端视频信号通过3G通信网络传输到后端的服务器并可以配备录像设备进行录像,管理人员通过普通电脑或智能手机登陆服务器就可以随时随地看到很清晰的现场情况,并且可以回放以前的录像。在路政巡查中,使用车载摄像机可以一边开车,一边把视频信号传到监控服务器。配备红外摄像机和灯光,在晚上也可以正常使用。在不断移动的施工现场,可以通过3G通信网络直接登录互联网和管理中心上传和下载数据,免除了以往需要等待固定电话到位才可以上网的尴尬和使用GPRS、CDMA速度慢的烦恼。在有3G通信网络覆盖的地方,随时随地都可以召开远程视频会议。参加会议人员不再需要长途跋涉到现场,在办公室就可以参加会议,节省了大量的人力和物力。在公路上发生突发事件,视频画面可随时传到监控中心,节省了赶赴现场时间,确保在第一时间做出判断和决策。
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10网络监督管理办法