網絡傳輸技術論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇網絡傳輸技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

銅線接入技術起源較早，是先期通過已經搭建好的電話線網絡進行信息傳輸，然后將傳輸的信息經過編碼等處理輸送到用戶。但是受到銅質材料的物理性質的局限，使得這種技術的信息傳輸速度較為緩慢，因此，難以適應現代快速的信息傳輸要求，已經逐漸應用市場，未來一段時間內將會被其他技術所取代。

1.2同軸電纜接入技術

同軸電纜是本世紀初最為常見的一種信息傳輸媒介，分為網絡同軸電纜和視頻同軸電纜兩大部分，網絡同軸電纜主要用于傳輸數字信息，提供網絡使用，而視頻同軸電纜主要用于傳輸各類音頻文件。同軸電纜即Coaxial；由兩個同心導體組成，由于導體層和屏蔽層之間共用一個軸心電纜，因而得名。最常見的同軸電纜可分為四層：中心銅線層、塑料層，網狀導電層和電線外皮層；其中中心銅線可與網狀導電層形成電流回路。同軸電纜傳導的是交流電，中心銅線發射出來的無線電波將會被網狀導電層隔離，網狀導電層接地來控制發射出的無線電波。同軸電纜的信息傳輸媒介是電纜，電纜在鋪設的過程中必然會發生彎曲，所以應該具有一定的柔韌性。但是同軸電纜的使用原理是將中心信息以網狀的形式進行傳遞，一旦某一區域發生損壞，那么整體的信息傳輸工作就會受到干擾，因此，人們不得不在電纜的外部進行保護層處理，以確保信息傳輸的穩定性，保護層又與電纜的柔韌性發生沖突，因此只有處理好這一問題才能拓寬同軸電纜的應用范圍。

1.3光纖接入技術

光纖接入技術是面向的FTTC和FTTH的寬帶網絡接人技術；光纖接入網技術即OAN技術是目前電信網中發展最快的接入網技術。光纖接入技術指將交換機與用戶之間的饋線段、配線或者及引入線段的全部或部分引入光纖以實現信息傳輸。由于光纖具有高頻寬、高抗干擾力、低成本以及許多其它傳輸介質無法達到的優良性能使得光纖成為目前應用最為廣泛的傳輸媒介意；光纖也是目前傳輸速率最高的傳輸介質，光纖已大量用于主干網中。用戶環路中應用光纖可以滿足用戶未來對各種寬帶業務的需求；寬帶接入網的最終形式也是光纖接入技術。

1.4無線接入技術

無線用戶環路是指利用無線技術為固定用戶或移動用戶提供電信業務，因此無線接入可分為固定無線接入和移動無線接入，采用的無線技術有微波、衛星等。無線接入的優點有：初期投入小，能迅速提供業務，不需要鋪設線路，因而可以省去浦縣的大量費用和時間；比較靈活，可以隨時按照需要進行變更、擴容，抗災難性比較強。無線接入技術即RIT，是RadioInterfaceTechnologies的簡寫；另外，無線接人技術也被稱空中接口。無線接人技術通過無線介質將用戶終端與網絡節點相連以實現用戶在網絡中與有線技術一樣通信的技術。無線信道傳輸的信號遵循以構成無線接人技術的主要內容作為傳輸協議，無線接入技術可以向用戶提供移動接入業務，而這是有線接入技術無法做到的。無線接入網就是指全部或部分采用無線電作波為傳輸媒介以連接用戶、交換中心的一種接入技術；無線接人系統的定位作為通信網的一部分，是本地有線網的延伸與補充，也可作為臨時應急系統。

2、實際應用

因為上述四種傳輸網絡技術各有利弊，所以其未來的發展前景和實際應用范圍也有所差異，下面進行詳細的介紹和分析：

2.1銅線接入技術的實際應用

從目前網絡技術的發展來看，高速度傳遞是一個必然趨勢，也是用戶的基本需求，所以銅線接入技術的應用范圍就會大大的縮減，以至于最終被完全取代。現階段而言，可以利用已經鋪設好的電話線，通過銅線接入技術完成一些相對簡單的信息傳輸例如傳真等。

2.2同軸電纜接入技術的實際應用

同軸電纜接入技術是目前應用最為廣泛的一種，該項技術的使用年限高、對外部環境的抵御性較強，但是最終會被越來越高端的技術做取代，短時間內還會有一定的發展空間，主要集中在蜂窩移動通信系統等。

2.3光纖接入技術的實際應用

光纖接入技術的使用比較靈活，用戶可以根據實際需要進行恰當的選擇，例如如果是辦公區使用信息傳輸，可以申請使用光纖到具體辦公室，如果是獨立用戶使用可以選擇光纖到家庭等。所以未來光纖接入技術會得到很好的發展，但是其使用費用相對高昂，普及起來尚需要一段時間。

2.4無線接人技術的實際應用

無線接入技術的原理已經在上文中進行了詳細的論述，這里不再重復。通過上述論述分析我們可以獲悉，這種無線接入技術使用起來更方便，用戶不再受到線路的限制，能夠實現某一區域內的靈活移動，對于用戶來說使用更為方便舒適。在這種巨大優勢的推動之下，越來越多的用戶傾向于選擇無線接入技術，這也促進了無線接入技術的快速發展。現如今無線接入技術已經覆蓋了電話信息業務和網絡信息業務等諸多方面，成為人們生活工作中不可缺少的一項重要信息傳輸方式。除此之外，人們推崇無線接入技術的關鍵在于其使用成本較低。利用蜂窩數據平臺進行的信息傳輸不涉及網絡，所以網絡費用可以得到降低，使用成本低廉。未來的發展前景將會越來越廣。

篇（2）

徐州琴書的舞臺表演按時序可分為兩個階段不同的形式，而上個世紀80年代已成為這兩個階段的分界線。80年代以前，徐州琴書的演出形式是單人檔和雙人檔，80年代后則是雙人檔、三人檔。“單人檔”，即一人拉墜胡，單腳踩梆打節奏，演唱者只能坐唱，不能走動，當演唱到處時需要單腳踩梆以助氣氛;“雙人檔”，多為男女二人，一個人邊敲揚琴邊打手板，另一個人坐著拉墜胡，兩人配合默契共同演唱;“三人檔”是上世紀70年代末徐州市琴書表演藝術家魏云彩先生與他的兩位弟子三人同臺演唱而形成的新的表演形式，“三人檔”的演員在舞臺上分左、中、右，伴奏樂器除了墜胡和揚琴以外，再配上一件彈撥樂器或打擊樂器如碰鈴、小碟等等，這種演唱形式能分能合、活潑多變，更有利于舞臺表演。

徐州琴書的劇目扎根民間

徐州琴書植根于民間，有著深厚的群眾基礎，它緊緊貼近人民生活，而又反映人民生活，內容十分廣泛，包括生活倫理、脂粉、靈怪、樸刀、棍棒、鐵騎、公案等，藝人稱其為“針線筐里的買賣”。如“張家長、李家短，七個貍貓、八個眼……”，耳熟能詳;再如“五月花開滿園香，家家戶戶過端陽。有一戶人家吃粽子，兒子告他娘一狀……”徐州琴書小段《吃粽子》娓娓道來，如敘家常。

徐州琴書的伴奏手法具有多樣性

徐州琴書的伴奏樂器由拉弦樂、彈撥樂及打擊樂器組成。拉弦樂器有墜胡、軟弓胡琴、二胡和板胡等，其中墜胡的音質雄渾而粗獷，或低沉如泣如訴，或高昂如萬馬嘶鳴，墜胡是徐州琴書中最重要的伴奏樂器之一;彈撥樂器有揚琴、古箏、三弦，其中揚琴樂音明麗而優雅、活潑而清朗，與墜胡相配合，相得益彰;打擊樂器有檀板(手板)、碟子等。徐州琴書伴奏樂器的演奏效果用白居易的《琵琶行》“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語;嘈嘈切切錯雜彈，大珠小珠落玉盤”等詩句來形容是非常確切的。徐州琴書音樂“雖有定規，卻無定譜，因此無論在唱腔和伴奏方面都包含有很多即興的成分，使徐州琴書伴奏手法豐富多樣。徐州琴書的伴奏大致有四種形式:一是，隨腔伴奏，即伴奏與唱腔旋律基本相同;二是，襯腔伴奏，多在演唱曲牌時使用，有時為了突出唱詞，樂隊伴奏全停，待襯詞出現后，樂隊與幫腔一起進入，使音樂氣氛驟然強烈;三是，唱時不拉和拉時不唱，這種伴奏方法與唱腔旋律形成了鮮明的對比，演唱時不拉弦也不擊琴，只擊梆或打板作節，或者有時只在幾個骨干音上做些支撐性的點染;四是，即興伴奏，這種伴奏方法以靈活多變見長。有時伴奏與唱腔形成兩個聲部，既具立體感而又突出聲腔，構成復調音樂效果①。

徐州琴書的發展現狀

(一)徐州琴書的嚴峻現狀

過去的徐州琴書是活躍在農耕時代的民間藝術形式，但隨著社會的發展，工業化、城市化和鄉村城鎮化速度的加快，節奏快、壓力大的現代生活使傳統的民間戲曲音樂日漸蕭條，甚至銷聲匿跡，徐州琴書也未能幸免。究其原因，首先是演出市場嚴重縮水。以前的徐州琴書有很深厚的群眾基礎，老百姓都特別愛聽，甚至能演唱一些劇目的片段。可現在別說能唱的，就連聽過徐州琴書的人數也不多了;其次是后繼乏人。中期曲藝團解散，1977年才開始恢復演出。徐州琴書招收的第一批學員只有7人，1989年徐州文化藝術學校招收的學員也只有6人，后來由于經濟效益不好、演出少或發展前途不明朗等因素制約，最后能夠留在舞臺上的演員只剩下2、3人。同時，徐州琴書與江蘇省其他兄弟戲曲形式之間存在著相當大的差距，據徐州琴書表演藝術家魏云彩先生說:“在參加第六屆江蘇省曲藝節時，我就深知徐州琴書與揚州評話、蘇州評彈之間的差距有多大，我們的力量有多么的薄弱，徐州琴書12年收了6個學生，蘇州評彈一年就收50個學生，12年就是600個學生，徐州琴書后繼乏人啊”

(二)政府相關部門所作出的努力

正當徐州琴書的發展陷入困境時，國家開始大力推進非物質文化遺產保護工作，國家和江蘇省有關部門的各項保護工作也在不斷地開展，一些相關政策、措施的出臺，為徐州琴書的保護和發展提供了良好的機遇。2002年徐州市政府責成文化主管部門向社會招收8名徐州琴書學員，在市文化藝術學校舉辦徐州琴書班，初步解決了后繼無人的問題;2005年徐州市將徐州琴書列為市級非物質文化遺產保護項目;2007年6月徐州琴書被列為江蘇省非物質文化遺產保護項目;2008年徐州琴書被列入第二批國家非物質文化遺產名錄;2009年8月徐州琴書研究會正式成立。種種跡象表明，通過政府和社會的不懈努力，徐州琴書的保護和發展有了一些起色，但是這只是從政策、制度等宏觀的層面為徐州琴書的發展注入了一些動力，但是想要從夯實群眾基礎、開拓傳播途徑等微觀層面，讓人民群眾重新回到徐州琴書的周圍，光靠宏觀政策支持是不夠的，而應將徐州琴書的傳播訴諸老百姓生活中不可或缺的互聯網，依托現代網絡技術手段創新徐州琴書發展的新途徑，這是解決這個問題的重要切入點。

構建網絡傳播模式，承傳徐州琴書音樂

進入21世紀，迅猛發展的網絡使整個社會信息傳播系統發生著革命性的變遷。網絡傳播是在互聯網、數字技術、通信技術基礎上發展起來的新型媒體，它突破了時空限制，以其自身的即時性、交互性、多樣性和自主選擇性等優點掀起了一場顛覆性的媒體革命，成為當前最受大眾歡迎的傳播形式。

(一)建立徐州琴書資源數據庫

資源數據庫是按照數據的結構形式來組織、存儲、管理資源數據的倉庫。隨著信息技術的不斷發展，資源數據的管理不再僅是存儲、管理資源數據，而轉變為用戶所需要的資源數據管理的方式。例如企業或事業單位的人事部門常常要把本單位職工的基本情況(職工號、姓名、年齡、性別、籍貫、工資、簡歷等)存放在數據庫中。有了這個“數據倉庫”就可以根據需要，隨時查詢某職工的基本情況等等。對于徐州琴書而言，資源數據庫將會對徐州琴書起到存儲、管理、展示和傳承的作用，意義重大。要充分利用網絡容納海量資源和資源共享的特征和優勢，就要建立徐州琴書資源數據庫。徐州琴書資源數據庫應容納盡量多的徐州琴書藝術發展的概況、民間團體和傳承人的介紹、作品曲譜與音視頻資料的展示、演出活動信息的宣傳、保護方法與承傳方式的普及等相關數據，讓數據庫作為向百姓宣傳徐州琴書的基地、中心和代言人。

(二)制作徐州琴書的藝術網站

在徐州琴書網絡傳播模式中，制作網站是必要的組成部分，將虛擬的信息資源交流平臺放在傳播者與受眾之間，表現網絡文化信息“傳”與“受”多方面的信息互動，來達到傳播者與受眾者、受眾者與受眾者之間的信息傳遞、交流、反饋以及信息碰撞，這正是本模式最為獨特和新穎的地方。目前，關于徐州琴書的獨立的、專業的藝術網站還未能夠展現在我們面前。筆者通過在互聯網上搜索“徐州琴書網站”得知，涉及徐州琴書內容的網站只有少量幾個，如中國琴書網。在這個網頁上，徐州琴書只是作為一個小欄目進行展示和宣傳，文字與圖片資料非常少，音頻與視頻資料基本沒有。因此，制作徐州琴書藝術網站，刻不容緩。

目前網絡上有一些關于民間藝術的網站，但這些網站大多出現這樣或那樣的問題，因此徐州琴書藝術網站的制作應注意:其一，網站的欄目設置應從用戶的視角出發，清晰明確，重點突出;其二，在欄目內容設置方面，除了以文字介紹的傳統方式向用戶展示徐州琴書以外，還要加強對圖片、音頻、視頻等欄目的建設，將諸多寶貴的資源加以整合和處理，通過圖文、音頻、視頻的形式全面展示徐州琴書的內容;其三，網站應體現“以人為本，用戶至上”的服務理念。徐州琴書藝術網站應具備很強的交互功能，為用戶提供全方位、多層次的信息服務，滿足用戶的個性化信息需求。無論是傳播者還是受眾老百姓，都可以利用這一渠道進行“傳”、“受”等活動，實現理論意義上的“對話”傳播;其四，網站應特別加強維護工作。網站維護管理是網站生存的必備條件，不做維護的網站便喪失了其生存的意義。網站維護要及時，如果網站信息更新速度緩慢，經常存在無法鏈接、內容過時等情況，便會使讀者對網站喪失信心。

(三)大量制作網絡“流媒體”格式的徐州琴書作品

所謂流媒體是指采用流式傳輸的方式在英特網上播放的媒體格式。商家通過視頻傳送服務器將節目當成數據包發出，并傳送到網絡上。用戶通過解壓設備對數據進行解壓后，節目就會在一些媒體終端上，和發送前一樣顯示出來①。目前，使用“流媒體”的終端主要集中在移動電視、手機以及IPTV等產品上。

移動電視具有廣泛的群眾基礎和強制性傳播的優勢，傳播內容多是短小精悍的娛樂資訊節目。所謂強制性傳播，其實就是指在某個公共場合的移動媒體終端上，無限循環播放流媒體節目，受眾只要處在這樣的環境中，人的視覺、聽覺等感官觸覺會被流媒體節目強制吸引，受眾會或多或少的接受流媒體節目所傳達的信息。因此，打造徐州琴書系列節目和視頻廣告，通過公交、出租車、地鐵等移動電視，以及樓宇和戶外大屏幕電視等無線數字網絡播放，將會起到良好的品牌形象塑造和廣告傳播效應。

手機媒體傳播具有移動性、時效性、交互性和個性化的特點，受眾可以自主選擇和信息。目前手機已經成為人們生活中不可或缺的交流工具，通過手機我們可以隨時觀看徐州琴書的流媒體格式的視頻節目，還可以在網絡上申請和建立徐州琴書的博客、微博等交流平臺，在平臺上暢談徐州琴書的發展與保護。

IPTV作為我國重要的信息服務平臺，它具有“多媒體化”和“超鏈接化”的特點，可以隨時地、無限地擴展信息內容，在傳播者和受眾之間創造更好的互動性。較之有線電視，IPTV最大的魅力在于其互動性所提供的強大功能和豐富的增值業務，這些增值服務，如影視點播、移動電視、上網、電子郵件、視頻通話、互動游戲和信息服務等。因此，徐州琴書可以借助IPTV這一嶄新的信息服務平臺，定期推出徐州琴書音樂電子雜志，增設徐州琴書專題旅游頻道，將徐州琴書與徐州本地旅游的宣傳融為一體，不僅可以在點播時加上虛擬徐州情境游的互動參與內容，還可以增加互聯網相關信息搜索功能，文化產品的電子商務可以和視頻服務結合，進一步增強互動體驗效果。

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網絡廣告從字面來看就是在網絡上推廣的廣告信息。網絡廣告的形式多種多樣，有視頻廣告、音頻廣告等各種廣告類型。網絡廣告的點到點傳播效率比傳統媒體廣告的傳播效率要高很多。尤其是在大數據時代，網絡公司可以分析出用戶使用習慣，進而進行有效的網絡廣告推廣。目前網絡廣告的和傳播已經成為各大企業營銷戰略的重要組成部分，在較低的廣告成本投入下，網絡廣告為企業帶來了較為豐厚的市場回報。與傳統媒體廣告一樣，網絡廣告也需要經過前期策劃、制作和后期推廣等幾個必要環節，相對于向傳統媒體投放廣告而言，互聯網渠道對廣告投放的限制更少，對廣告者來講，無疑使廣告的價值與作用更加突出，進而實現其商業訴求。

（二）視覺傳達設計原則

1.審美原則視覺傳達設計需要通過圖形的變化，采取透視、夸張等方式有效增強設計的創意之美，通過對廣告內部文字的合理編排，同時對廣告構圖形式進行優化，使整個廣告呈現出色彩之美，提升廣告的可觀賞性，使其符合大眾的審美觀。

2.人性化原則廣告的最終目的在于使廣告受眾接受廣告傳播的理念和內容，視覺傳達設計是為了更好地實現廣告的傳播目的。所以應該堅持人性化原則，進而更好地滿足受眾需求，使廣告的色彩和構圖都能滿足人們的普遍認可。同時還需要尊重個體，盡可能滿足不同年齡、文化背景受眾的感知需要。

3.創新原則視覺傳達設計要堅持創新，設計者要敢于突破固有的傳統設計模式，賦予作品新意和創造性，使廣告作品具有獨特風格，標新立異，圖形、色彩的選擇要貼近廣告主旨，使作品的感染力更強，同時強化作品的表現力。

4.綜合原則視覺傳達設計要采取綜合性方式去實現設計目標，設計中必須要考慮各個設計元素之間的內在聯系，要善于捕捉視覺元素之間的關聯，掌握基本的設計法則，并靈活運用各類設計方法，使設計方法融合在一起，發揮其綜合性作用，提升設計的品質和效果。

（三）網絡廣告設計的審美需要

滿足于受眾的審美需要是廣告作品基本目標之一，隨著網絡廣告的興起，網絡廣告設計的審美正呈現出多元化的發展趨勢。作為一門新興設計藝術，網絡廣告設計與信息技術交叉起來，進而實現傳統技藝與現代技術的融合，可以更為高效地展現廣告的動態美感，廣告的內在信息能夠快捷地傳達給大眾。如何才能設計出具有動態美感的廣告作品呢，首先就要滿足受眾的審美需要，通過構筑新圖像、創新色彩搭配引發受眾的思考，帶動人們去關注廣告傳遞的信息。網絡廣告審美要實現在審美層面上的共鳴，構筑動態視覺美，發揮一種新的作用，可以通過互動參與的方式，升華廣告的價值作用。一般情況下好的視覺形象永遠都不是機械地重復復制，而是充分運用現代設計手法創造性地實現創新，使形象表現出豐富的想象力、穿透力。隨著社會的快速發展，來自不同國家和文化階層的人們，其審美觀念之間存在較大的差異。就網絡廣告設計而言，要充分考慮不同審美觀念所造成的差異化選擇問題。一部網絡廣告作品，蘊含著豐富的色彩和圖形，設計者要通過自身對廣告內容的分析和了解，去定位受眾人群，結合受眾人群的審美觀念去設計作品，進而使作品傳遞出的視覺和感覺信息，能夠更為有效地被廣泛傳播，滿足人們的審美需要。

二、網絡廣告視覺傳達設計

（一）網絡廣告設計構成要素與傳統廣告設計

相比，網絡廣告設計有一些創新型構成要素在里面。網絡廣告信息的有效傳達是通過各種構成要素合理配置才能實現的。網絡廣告的構成要素不僅僅包括文字、圖形和色彩等傳統廣告基本要素，還包括了聲音、視頻、交互信息等要素。可以說網絡廣告設計構成要素更加豐富多彩，其具備了傳統廣告要素的優勢，同時也有自身獨特的特點。網絡廣告的色彩搭配和配置是通過計算機技術去實現的，進而使其擺脫了傳統攝影技術的種種限制。網絡廣告通過計算機技術的應用能夠隨時更換色彩搭配，同時不影響廣告的畫面品質，設計者還能夠比較不同的色彩搭配效果，進而選擇更為滿足要求的一種色彩組成，通過多重視覺傳達設計，網絡廣告能夠達到吸引受眾目光，實現預期視覺表現力的效果。視覺傳達設計搭配網絡和計算機技術，使得廣告設計走向高速發展道路，作為人類主要的信息獲取渠道，視覺獲取的信息占據了主導地位，動態設計比靜態設計更引人入勝，網絡廣告更多選擇動態的方式呈現圖形和圖像內容，網絡廣告能夠創造出有趣而且具備吸引力的視覺效果，發揮設計者的想象力，可以說網絡廣告視覺傳達設計運用了所有的設計要素，實現了交互傳遞，增強了視覺的表現力。

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二、傳統電視與網絡電視如何形成傳播合力

（一）網絡電視主動向傳統電視靠攏聯姻

網絡電視雖然在播放方式上優于傳統電視，但是網絡電視自身并不能很好地編導、組織與制作各種節目內容，也就是說，網絡電視在播放內容上依然依靠傳統電視節目，沒有傳統電視制作電影、電視劇、娛樂、綜藝、體育、動畫等節目，網絡電視也沒有豐富多彩的播放內容來吸引廣大網民的眼球，因而可以這樣說，今后一段時間，傳統電視的內容制作優勢仍是網絡電視無可比擬的。雖然目前，網絡電視在國家政策、版權、運營模式上還比較寬松，但未來網絡電視要想得到長期持久、和諧健康的發展之路，爭取更為豐富齊全的節目內容，必須主動向傳統電視靠攏，兩者相互聯姻，以形成更好地傳播合力。這一點，許多網站與網絡電視發展負責人都有著比較清醒的認識，也在千方百計積極推動自身與傳統電視媒體的合作發展，如2008年以來搜狐網站與安徽電視臺的緊密合作，PPS、PPLVIE網絡電視與中央電視臺、全國各衛視臺的有效合作，以及奧運會期間，許多門戶網站花了重金來購買奧運會的直播權利，開辦網絡視頻直播，都足可以證明網絡企業加強與電視臺的合作誠意與發展方向。

（二）傳統電視自主更生，積極搭建自己的網絡電視傳播平臺

由于收看網絡電視的受眾群體基本上都是有一定的知識文化水平、收入與消費相對較高的年青精英群體，或者受工作時間的限制或者受消費習慣的影響，這些受眾體不喜歡通過傳統的電視節目獲得信息，為了不使這部分群體流失，以最大程度的網羅收視群體，除接受網絡電視平臺的靠攏合作外，傳統電視如眾多電視臺也在紛紛引進網絡電視這一新型傳播方式，將網絡電視傳播方式作為自己眾多節目傳播產業鏈中重要的一環，積極構筑自己網絡電視播放平臺，雙管齊下，以吸引更數量更多、層次更廣泛的受眾群體加入到收視大軍當中來，同時，通過開通電子論壇，更方便更有效地實現與受眾體的互相反饋，虛心接受受眾群體的寶貴意見，以促進自身更快更好地發展。如2004年，央視開通了自己的中央電視臺網絡電視平臺，從此，每天播出的電視節目超過100小時，由于其把一些精選的直播節目存入到點播庫中，既豐富了內容，又有效地彌補直播的一次性，受眾群體大大增加，在今年南非世界杯期間，央視五臺利用中央電視臺網絡電視網站開通的CCTV5世界杯網絡在線直播平臺，受到眾多觀眾的青睞與贊賞，收視率并不低于傳統電視直播模式，這也說明傳統電視與網絡電視積極合作發揮傳播合力的重要性。

（三）傳統電視向知名網站、網絡電視平臺拋出友好橄欖枝

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中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）26-0201-02

The Design And Implement Of Video Monitoring System Based On Embedded Linux

HE Yi

（School of Information Engineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract： With the rapid development of Internet， embedded network video monitoring is hotspot that attracting extensive attention in the present， and have involved in all fields， so the research for the video monitoring system has a certain significance. So in the direction of video monitoring， this paper proposes a system design scheme， The system using the Linux as operating system， S3C2410 as development platform and Collecting video image data by USB camera， after compression coding， the video image data is transmitted to the video server and client through the network， achieve the basic monitoring function.

Key words： video monitoring； embedded； camera； video compression； video capture

1 概述

在當前科技迅速發展的環境下，視頻監控系統已經在安防、交通監控和家居生活等重要領域得到了廣泛的應用。視頻監控系統經過了三個發展階段，第一是基于模擬攝像機的模擬視頻監控系統階段，第二是基于PC 端的數字視頻監控階段，第三是基于嵌入式Linux的網絡視頻監控系統階段[1-2]。傳統的模擬視頻監控系統存在傳輸距離和系統數據量有限、圖像質量低和不易擴展等不足，數字監控系統雖慢慢取代了模擬視頻監控系統，但其本身也存在視頻前端采集復雜、系統穩定可靠性差等局限。網絡視頻監控系統在各類技術的不斷發展的基礎上也在不斷發展中。在網絡技術快速發展的趨勢下，通過網絡傳輸視頻圖像[3-5]，是目前實現視頻監控最好的方法。本文設計并實現一套以S3C2410為開發平臺，以Linux為操作系統的基于嵌入式視頻監控系統，客戶端只要和監控終端在同一局域網內均可實時監控。

2 系統整體設計方案

該嵌入式視頻監控系統以Linux系統和S3C2410開發板作為系統核心平臺，由在前端的USB攝像頭實時采集視頻數據，經壓縮編碼后通過TCP網絡傳輸到后臺服務器，客戶端可實現實時監控。此系統主要由視頻服務器端和客戶端組成；服務器端包括視頻圖像采集模塊和TCP網絡傳輸模塊，它們的職責就是將視頻數據進行壓縮、編碼后通過TCP網絡傳輸到遠程終端設備上。客戶端主要實現遠程終端設備的視頻顯示。

3 系統硬件設計

在該系統中，硬件結構包括視頻圖像采集模塊、視頻服務器模塊和TCP網絡傳輸模塊。視頻圖像采集模塊主要完成視頻數據的實時采集，ARM開發板通過攝像頭采集獲取視頻圖像數據，然后進行壓縮存儲和處理，然后通過網絡傳輸模塊將視頻數據傳輸到遠程移動終端上顯示。

4 系統軟件設計

軟件部分的設計主要包括：嵌入式Linux系統的裁剪和移植、視頻圖像的采集、視頻的網絡傳輸以及客戶端網絡連接程序。系統的裁剪和移植等技術本文不再作詳細的論述。以下主要介紹視頻圖像采集模塊和網絡傳輸模塊的設計。

進行視頻采集[6]必須加入video4Linux模塊，要從攝像頭設備中采集視頻圖像幀，必須依靠此模塊所提供的接口。video4Linux是攝像頭設備的相關內核驅動，它為攝像頭提供了編程所需的最基本的接口函數，比如ioctl（）函數、打開函數、寫函數和讀函數等的實現。并把它們定義在file_operation中，當應用程序對設備文件進行打開讀寫等一系列系統調用的操作時，系統將通過此結構去訪問內核驅動程序[7-9]所提供的一些基本函數。video4Linux中的數據結構為視頻采集提供了各種視頻圖像的相關數據信息，其中包括有：

video_window ：包含獲取的視頻圖像區域的基本信息

video_capability：包含設備信息，比如設備的分辨率范圍、設備的名稱和信號的來源信息等

video_picture：包含了所獲取圖像屬性；

video_channel：各個信號源的屬性；

video_mmapf：用于內存映射；

video_mbuf：包含映射的幀的屬性和信息，比如所支持的最多幀數、每一幀圖像的大小和每一幀圖像相對基址的偏移等屬性；

video_buffer：最底層對緩沖區的描述。圖3為整個的視頻圖像采集流程，視頻圖像的采集程序包括以下流程，一是初始化設備，二是打開設備，三是獲取視頻設備和視頻圖像信息，四是圖像參數設定，五是視頻圖像采集。

視頻數據網絡傳輸模塊本文采用B/S模式，以此模式來實現網絡視頻監控。本文采Boa來搭建Web服務器[10]。Boa 有它自己的特點，首先它支持CGI；其次它是單任務的，它與傳統的web服務器不同，第一，對于每一個連接，它不會去重新啟動一個新的進程，第二，對于二個或者多個連接，它也不會去啟動多個對自身的復制；再次，對于所有在進行活動的連接，Boa只會在內部對它進行相應的處理，而且，對每一個CGI連接，它都會重新去開啟一個進程。Boa支持的CGI公共網關接口適用于各種不同的平臺，是用戶應用程序與Web服務器最常用的通信接口。

5 系統仿真和測試

本文提出的構架方案和實現方案已經通過測試。客戶端監控界面如圖4所示。整個系統開發不僅簡潔，而且高效，同時成本比較低，穩定性非常可靠，能夠被移動設備應用，實現實時視頻監控。

參考文獻：

[1] 顧永建，高守樂.基于嵌入式系統的網絡數字視頻監控系統[J].計算機技術與應用， 2005（1）：40-42.

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[7] 朱小遠，謝龍漢.Linux 嵌入式系統開發[M].北京：電子工業出版社，2012.

篇（6）

多項原創成果

入選“”

早在香港科技大學讀博期間，劉云淮就開始了弱連接條件下無線自組織網絡架構和節點協同技術研究，迄今已逾十年。

眾所周知，若無線通信弱，網絡節點間連接特性則會發生改變，針對這一現狀，劉云淮從概率式網絡模型出發，通過探尋無線網絡中的基本機理，設計出一系列拓撲控制方法，包括針對Sink節點到其他節點通訊模式的Conreap算法，以及針對節點間通訊模式的Brasp算法，得到歐美同行很高評價。美國佐治亞理工大學計算機工程系教授、可靠通信實驗室主任Raheem Beyah認為“概率型網絡模型更真實的反映無線通訊中的鏈路行為”，加拿大Alberta大學計算機科學系教授Mike MacGregor表示“概率型網絡模型能更好的反映網絡行為，為節點最優分布奠定了理論基礎”。

基于概率型網絡模型，劉云淮針對傳統網絡信息感知模型進行了大膽改革。在無線傳感器網絡中，傳統感知模型為圓盤結構，存在確定半徑，圓盤內的信息可以通過感知節點獲取，但圓盤外的信息則無法感知，因此無法反映真實的傳感器行為。反復實驗下，劉云淮帶領團隊提出了基于鏈路的概率型感知模型，可以把鏈路性、概率性和多感知融合性這三個現實傳感器的獨特特性反映出來，并把誤差縮小在百分之十以內。

網絡是信息交換的載體。它的“四通八達”與否，直接影響著信息傳輸程度。

那么，清除一切網絡傳輸中的障礙，是否就一定能夠確保信息通暢呢？

針對這一問題，劉云淮認為恰恰相反，“少量干擾行為是激發網絡傳輸性能的關鍵”。

利用干擾回避、干擾消除和干擾對齊等管理技術，他原創提出基于干擾的副信道通信模式，增加一些攜帶一定控制信息的干擾信號，制造可以最終被消除掉的主動干擾，在傳輸過程中反倒可以提高網絡“活力”，增加網絡傳輸量，提高傳輸效率，從而提高網絡整體性能。

劉云淮并未滿足于此，基于此模式，他充分擴展了數學中Quorom理論的成果，設計實現了高效低功耗的分布式節點協同機制，減少了傳統中傳輸失敗和網絡丟包現象。從網絡節點間的感知精度出發，在實驗過程中，提出了頻譜感知節點傳感器網絡，設計并實現了協同邊界定界算法，大幅度提高了網絡傳輸中精確信息的獲取量。

真實的無線網絡系統，要在一系列核心技術的支持下才能正常運轉。在多徑反射效應下的節點測距方法上，劉云淮開創了無線網絡領域研究的先河。他以頻率為突破口，通過相同節點在不同頻率下的信號強度測量，經過數學模擬，采用傅里葉變換的方式求解，可以獲得更精確的距離。同時，在網絡熱點的判斷問題上，劉云淮首次提出了非密度的、基于移動性的網絡熱點分布模型，設計實現了移動節點的熱點感知方法，為今后的數據挖掘和信息獲取提供了有力支撐。并針對網絡傳輸丟包的問題，設計了新的多信道分配算法，以均勻分布節點緩沖區，加大了網絡傳輸速度。

憑借在弱連接條件下無線網絡關鍵問題上的諸多創新性成果，劉云淮迄今為止已經在本領域最權威的國際期刊《IEEE Journal on Selected Areas in Communications》《IEEE Transactions on Mobile Computing》《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》以及著名國際學術會議如ACM Mobicom，ACM Sensys，ACM SIGKDD，IEEE INFOCOM，IEEE ICDCS等。并且在2008年獲得IEEE ICDCS最佳論文獎，是638篇論文中唯一獲獎論文。

在國際計算機網絡研究領域，較高的科研天分與勤勉的科研態度讓劉云淮很快聲名鵲起，并在2015年成為國家“”青年拔尖人才中的一員。

關系國計民生

榮獲“優秀青年科學基金”

科研，是為人類發展服務。劉云淮深諳此理。

近年來，以智能手機為代表的移動通訊設備加快了網絡感知趨勢的發展。以個人為中心，從海量數據中獲取高精準信息的群智感知和群智計算開始成為目前移動網絡的研究熱點。

歷經五年學習，2000年劉云淮于清華大學畢業后，即前往惠普做了一名工程師。兩年一線工程師的經歷，讓他養成了一種與市場同步的科研理念，也敏銳地意識到無線網絡的研發命脈。隨后，他來到香港科技大學再次深造，開始在實驗室里反復印證自己腦海中的系列想法，迅速打開了無線網絡架構及節點協同技術領域的“大門”。

近十年弱連接條件下無線自組織網絡架構和節點協同關鍵技術研究工作，讓劉云淮積累了大量實戰經驗。來到公安部第三研究所物聯網中心之后，順應社會發展，為深入拓展這一研究，他開始把眼光瞄向移動群智感知網絡層面。由他申請的項目課題，已經獲得國家自然科學基金“優秀青年科學基金”支持。

傳統由基站提供服務的有組織無線網絡，單一節點間的鏈接能力較弱，在弱連接廣泛存在的情況下，通信傳輸日漸艱難。因此，基于特定傳感器的無線傳感器網絡越來越不適應信息大爆炸的現代社會，變革已經成必然。

正所謂一花獨放不是春，百花齊放春滿園。社會的快速發展，正要求群策群力。

群智感知的概念即發源于此，其關鍵是利用大量無意識協作，低干擾和低負擔的非專業感知源來獲取信息，具有廣泛的應用性，國際社會紛紛邁開了群智感知網絡研究的腳步。但很快發現，群智感知網絡研究過程中，面臨著網絡差異性大、數據量大、數據質量低劣、數據異常等諸多難題。

篇（7）

中圖分類號：TH166 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）03-0027-02

在自動化控制領域，占絕對統治地位的是現場總線技術。盡管現場總線具有眾多優勢，但是隨著生產規模的一再擴大，現場機電裝備越來越多，需要實時監測和自動化控制的設備也越來越多，在這種背景下，現場總線已經無法完全滿足現場眾多機電裝備的監控需求，而且由于現場總線是具有針對性的工業自動化控制總線，往往使得各個機電裝備成為了“自動化控制孤島”，彼此無法兼容通訊，給設備的后期維護管理帶來不便。

隨著以太網通信技術的飛速發展，工業以太網逐漸以其低廉的組網價格、兼容性較好的通信協議，以及一體化的聯網技術而受到普遍應用，成為目前能夠替代現場總線的最好選擇之一。本論文主要結合汽車整車焊裝PLC自動化控制流水線生產控制系統，對基于工業以太網的自動化控制系統進行設計研究，以期能夠從中找到面向工廠流水線生產控制的工業以太網自動控制應用方式，并以此和廣大同行分享。

1 工業以太網概述

工業以太網在工業生產制造領域中，主要是作為生產制造自動化控制的基礎平臺，通過底層安裝的傳感設備，將機電裝備的工作狀態參數、工藝參數以及現場環境參數等關鍵參數檢測出來，并通過工業以太網所支持的網絡通信協議上傳到工業以太網中進行網絡傳輸。隨著工業自動化技術的日益發展與進步，很多工業生產流水線都逐漸提出了更高的自動化控制的要求，例如要求實現監測與控制的一體化，要求實現無人值守等等，這些高難度控制要求的提出，在一定程度上都促進了工業以太網在工廠自動化控制領域中的應用，尤其是將工業以太網與PLC控制相結合，能夠實現很多工廠自動化控制系統的功能建設需求。本課題重點以工業以太網和PLC相結合，以工廠流水線自動化控制為具體研究對象，深入探討工業以太網在工廠流水線自動化控制系統中的應用。

2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計

2.1 功能模塊設計

本論文以汽車整車焊裝作為具體的研究對象來探討工業以太網在流水線自動控制中的應用。汽車整車焊裝具有較多的工藝流程，而且機電裝備離散度較大，需要實時監測與控制的參數變量較大，因此采用工業以太網相較于采用現場總線具有很多優勢。縱觀整車焊裝的流水線工藝流程，基于工業以太網實現的流水線自動控制系統應當具有以下幾個主要功能：

①產品生產任務分派及調度。能夠根據生產進度適當的調整生產資源分配，根據任務變化自動完成對流水線生產工藝的更改，以適應不同車型的自動焊裝。

②電氣控制和分析。通過在底層安裝傳感監測設備，實現對流水線焊裝工藝流程的各個環節的監測與控制，并通過工藝數據庫的分析，實現相關生產工藝參數的自動匹配和優化。

③順序和邏輯控制功能。按照流水線自動化焊裝的工藝流程，對整個焊裝工藝流程實施順序控制，利用PLC作為順序邏輯控制器，實現眾多機電設備在流水線自動焊裝工藝過程中的順序聯動、啟停控制及互鎖等控制功能和邏輯判斷功能。

④監視報警功能、顯示功能。通過在監控終端開發專用的監控畫面，為用戶提供直觀的監控界面，通過人機交互接口的設計實現用戶對現場焊裝流水線的遠程自動化控制。

2.2 基于工業以太網的流水線自動控制系統設計

2.2.1 系統結構設計

由于整個流水線的設備量大、信號類型多、控制地點分散，不適合采用傳統的繼電器和控制開關為主要實現方式的本地控制模式，而且這種控制模式并不利于設備的后期維護管理，同時對于系統的擴容升級而言是十分不利的，為此，必須借助于工業以太網實現分布式控制管理模式（DCS模式），通過三級DCS功能的合理劃分與配置，能夠很方便的實現對整車焊裝流水線自動控制的遠程控制模式。本論文擬采用監控終端、本地PLC站和底層傳感設備三個層次的DCS控制模式實現基于工業以太網的整車焊裝流水線自動化控制。

①監控終端。監控終端設置在中央控制室內，供值班人員對全廠流水線自動化控制的工藝進行實時監控。監控終端內運行的是專門開發的上位機程序，通過友好的人機交互接口實現遠程控制，并且通過工業以太網實現與本地PLC站的數據信息的交互。

②本地PLC站。主要通過對開關量的檢測實現流水線生產工藝流程中各個環節的電氣監測，諸如限位開關、行程開關、電磁閥等。本地PLC站能夠通過對設備的工作狀態參數、工藝參數和環節參數的檢測和A/D轉換，將相關參數變量轉換為數字量進入工業以太網傳輸，從而實現上位機與下位機的一體化通信。

③底層傳感設備。現場傳感器主要是用以檢測現場監控點物理參數信號，變送器將采樣數據轉換成

4～20 mA的電流信號，經屏蔽電纜送到各子系統的PLC內。控制信號由PLC輸出后以4～20 mA電流形式送到執行機構。執行機構主要有氣動和電動執行機構等。

2.2.2 系統控制模式設計

①遠程遙控方式。在現場設備控制箱，將控制方式置于“遙控”控制方式，中央控制室的操作人員可以通過計算機監控軟件對現場設備進行遙控啟停。在這種控制方式下，監視界面可顯示設備的運行狀態及相關的工藝參數，操作員可根據選擇“手動或者自動”控制方式，通過設備控制按鈕啟停遠程設備，并能判斷設備運行是否正常，監測故障并發出報警提示，統計工藝數據，顯示模擬量趨勢曲線，打印故障報警及日志報表等。全部操作由中央控制室的操作人員通過鍵盤和鼠標完成。

②本地控制方式。在現場設備控制箱，將控制方式置于“本地”控制方式下，通過控制操作箱上的啟動/停止按鈕，對現場設備手動啟停控制。本地控制方式為系統的基本保留方式，在與中央控制室斷開聯系等任何情況下都可以完成整車焊接處理工藝要求的控制功能。

2.3 PLC自動系統設計

根據整車焊接處理廠工藝特點和現場的焊接設備分布及焊接機器人的作業范圍，可以將整車焊接車間流水線PLC下位機系統劃分為兩個PLC站點，各自負責不同的工藝流程。為此，需要統計全廠的I/O點分布情況，詳見表1。

由于本系統中的下位機PLC選用的西門子公司的S7-300系列的PLC產品，其網絡通訊功能的最大特色便是集成了MODBUS/TCP以太網通信協議。為此，本系統中下位機PLC控制系統的網絡通訊就基于MODBUS/TCP以太網通信協議實現，進而進一步降低了本自動控制系統的網絡通信集成成本。

2.4 工業以太網網絡系統設計

2.4.1 網絡拓撲結構選擇

本系統選用環型網絡拓撲結構，當某一節點出現故障時，它會自動旁路，而不影響環型網絡的信息傳輸。環型網絡結構的顯著特點是環路上的工作站在發送信息時，只能按照順序依次傳輸，所以不存在沖突問題。在光纖傳輸介質成本降低的今天，工業以太網的傳輸介質選用光纖組成雙環路雙冗余網絡是比較合適的方法。

2.4.2 系統組網方案設計

基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統可以劃分為三層：信息管理層、網絡傳輸層、傳感檢測及執行機構層。

①信息管理層。信息管理層主要是實現對整個工業以太網自下而上傳輸過來的流水線生產工藝的各個參數的管理，包括狀態參數的實時監測、越限報警；生產工藝參數的自動存儲、報表分析；設備控制指令的自動/聯動派發等等，這些功能的實現依賴于在信息管理層所開發的人機交互接口良好的專用自動化控制監控程序，通常可以采用組態程序實現。

②網絡傳輸層。網絡傳輸層就是指基于工業以太網所搭建起來的工業以太網傳輸網絡系統，同時通過配置交換機、操作站等輔助設備，能夠實現操作人員在網絡現場對網絡傳輸層的檢查、維護和管理。網絡傳輸層作為整個自動化控制網絡系統的數據傳輸平臺，對于整個系統的功能實現具有至關重要的作用。

③傳感監測及執行機構層。傳感監測及執行機構層主要有兩個作用，第一是通過傳感檢測設備，將流水線工藝流程中的各個參數實時檢測出來并發送到工業以太網上進行通訊，第二是通過安裝電氣開關、電磁閥等開關動作執行元件，接受來自頂層的中央信息管理層的遠程控制指令，實現對現場機電裝備或者流水線工藝流程的遠程自動化控制，傳感監測及執行機構層是面向整車焊接流水線生產和自動化控制的最底層，主要包括車間現場的各種監測、控制子系統，如焊接機器人控制子系統，滾床控制子系統，帶式輸送機控制子系統等。

3 結 語

隨著工業以太網在工廠自動化控制領域中的逐步廣泛應用，逐漸取代了過去傳統的以現場總線為基礎的自動控制模式。本論文對基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統展開了設計與研究，通過對網絡通信實時性的理論分析，建立了基于工業以太網的整車焊接流水線綜合自動化控制網絡系統，分別從下位機PLC自動化控制系統和上位機DCS以太網網絡系統兩個角度詳細探討構建了整個綜合自動化網絡控制系統的設計與實現，對于工業以太網在工廠自動化控制方面的應用，無論是在理論研究還是在實踐應用方面，都是具有較好的指導借鑒意義。

參考文獻：

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流媒體（StreamingMedia）技術的出現可以解決這個問題，基于流媒體本身的技術特征：就是將影音文件經過壓縮處理后，放在網絡服務器上，進行分段的傳輸，客戶端計算機不用將整個的影音文件下載到本地便可以即時播放。由此種特征，流媒體就可以完全實現網絡教學的模式：遠程教學網絡直播和網絡視頻點播。隨著信息社會的到來，教學手段不再局限于傳統的當面授教方法，而是實現教學的網絡化。而多媒體教學的影音文件在本地計算機上播放大多可以取得較好的效果，但是如果將這些格式的文件放到網絡上供其他人瀏覽，瀏覽者必須下載到本地計算機才可以收看和收聽，在當前網絡環境下，這種傳輸方式是非常不現實的。

一、流媒體的傳輸協議

熟悉網絡的人們都知道，數據在網絡上傳輸需要一些協議作為支持。RTP（實時傳輸協議）是Internet上針對多媒體數據流的一種傳輸協議，RTP在傳輸工作中提供時間標志、序列號以及其他能夠保證在實時數據傳輸時處理時間的方法，其目的是提供時間信息和實現流同步，RTP依靠RVSP保證服務質量標準。RTCP（實時傳輸控制協議）和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務。RTSP（實時流協議）定義了一對多應用程序如何有效地通過IP網絡傳送多媒體數據。RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成數據傳輸。RSVP（資源預留協議）是Internet上的資源預留協議，其為流媒體傳輸提供服務質量標準，但是它不負責數據傳輸。

二、流媒體網絡結構模型的選擇

根據目前P2P流媒體的實際系統，它們在覆蓋網絡的組織結構上可以被大體分成兩類，即基于樹（Tree-based）的覆蓋網絡結構和數據驅動隨機化的覆蓋網絡結構。第一，基于樹的覆蓋網絡結構：節點被組織成某種傳輸數據的拓撲拓撲結構上的節點有明確定義關系。當節點收到數據包，它就把該數據包的拷貝轉發到它的每一個節點。基于樹的方法是最自然的方法，不需要復雜的視頻編碼算法。第二，數據驅動隨機化的覆蓋網絡結構：數據驅動的覆蓋網絡與基于樹結構的最大不同在于它不組建和維護一個傳輸數據的明顯拓撲結構，它用數據的可用性去引導數據流，而并不是在高度動態的P2P環境下不斷地修復拓撲結構。此拓撲結構的數據分發方法是用Gossip協議，在典型的Gossip協議中，節點給一組隨機選擇的節點發送最近生成的消息；這些節點在下一次做同樣動作，其他節點也做同樣動作，直到該消息傳送到所有節點。

三、P2P流媒體在高校教學中的應用

第一，課程在線視頻點播：由于流媒體技術的出現，使視頻點播從局域網內跨越到互聯網，流媒體在網絡傳輸中的優勢很適合高校網絡教學視頻點播的環境。第二，課程視頻直播：使用流媒體技術，我們可以實現教師授課的實時直播，如果再結合網上討論，便可以取得不錯的教學效果。此外，用流媒體技術實現視頻點播、視頻會議等功能也可以很好地利用到遠程教育中。第三，作業的上傳與下載：網絡教學最主要的好處就是互動性強，時間性比較隨意，教師布置的作業，特別是計算機、機械制圖方面的老師如果需要查看學生的實際操作效果，可以通過P2P的傳輸方式，完美地實現作業的上傳與下載。

四、流媒體網絡教學系統的整體規劃

硬件設備需求：視頻采集工具攝像機、錄放像機、視頻采集卡等，能夠進行多媒體信息處理的多媒體計算機。需要對多媒體數據進行存儲和管理，對存儲媒體數據向Web服務器提供一個鏈接和定位的媒體數據服務器，以及提供媒體內容采集、緩存、調度和傳輸播放等服務的流媒體服務器。軟件系統：

Windows2000Server、SQL2008、WindowsMediaServices等。在網絡課程中，流媒體將為學生提供完全個性化的學習環境，又能為協作化學習提供強有力的支持，逐步成為網絡課程的重要組成部分。它可以應用到網絡課程的各個教學環節，一般的設計步驟如下：一是整體設計，包括教學設計和軟件設計；二是實現網絡課程的軟件系統；三是網絡課程的準備過程；四是利用現有軟件和資源構建網絡課程；五是啟用用以交互的平臺。

五、流媒體網絡教學系統的設計與實現

第一，系統各功能模塊設計：一是用戶權限設計：本系統將根據管理員、教師、學生和游客權限進入不同網絡頁面，從而實現在系統中進行不同操作；二是課件信息管理設計：本系統采用按院系的方式分類，同時各個院系內部又根據院系中不同學科進行二次分類；三是課件查詢設計：可以通過按院系查詢、按教師查詢、按關鍵字查詢三種查詢方式，這樣可以快速、準確查找所需課件；四是前端顯示頁面功能設計說明：前端顯示頁面包括欄目列表顯示、教師列表顯示、會員注冊登錄模塊；五是后臺管理模塊：管理員進入后臺管理系統后，可以對整個會員信息的管理，其中包括會員管理模塊、教師管理模塊、課件信息管理模塊、欄目管理模塊和師生互動模塊。第二，系統結構設計：本系統主要由服務器、網絡傳輸和客戶端構成，系統構架相對應為：服務器模塊、網絡傳輸模塊和客戶端模塊。服務器端由流媒體服務器，Web服務器和媒體數據庫組成。網絡傳輸端是建立在校園網/Internet基礎上的。客戶端采用Web瀏覽器的應用程序，通過點播提出請求，接收來自流媒體服務器的視頻、音頻流媒體。

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中圖分類號:TN919.3文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)11-0293-02

0前言

隨著科學計算的不斷發展,與以往相比,重要性成果的取得需要很多領域、地區的機構和科研工作者共同協調配合。這種工作方式對網絡傳輸能力提出了很高的要求,而當今網絡傳輸能力遠遠不能滿足這種需求,迫切需要一種新的技術來解決這個問題。光網絡巨大的通信容量和較高的性價比給問題的解決指明了方向,正是在這樣的背景下推動了對光子網格的研究,它利用光網絡將分布在各個地區的網格資源關聯起來,為用戶提供可靠的、高效的海量數據傳輸能力。

1光子網格及其相關概念

1.1光子網格

光子網格就是將光網絡資源進行抽象化,融合其它網格資源,為用戶提供動態可控的網格服務,實現資源共享的一種基礎設施。光子網格的主要目標是按需地為網格業務提供光網絡資源,使光網絡資源與傳統的應用資源一樣,成為網格可共享、可調度和可管理的資源的一部分。

1.2光子網格特點

(1)網絡傳輸容量巨大。光傳送網通信容量非常強大,光子網格允許用戶直接調用波長或光纖來滿足自身需要。

(2)交換方式多樣。互聯網采用IP交換,這種交換方式阻礙了數據密集型業務的發展,而光子網格的傳輸粒度十分豐富,可以實現光纖、波長等不同的交換方式。

(3)動態分配帶寬。光子網格采用智能技術對帶寬實行動態、靈活可控的分配機智,滿足不同用戶的帶寬需求。

(4)鏈路專用性。連接一經建立,鏈路只供用戶獨享,從而保證QoS。

(5)支持大文件或海量數據傳輸。光子網格主要是面向有科學計算、大容量傳輸等業務需求的用戶。

1.3光子網格體系結構

光子網格自上而下分為三層,如圖1所示:

(1)光子網格應用層,各種各樣的應用得以實現。

(2)光子網格管理層,是連接用戶和資源的橋梁,是整個體系結構的核心。

(3)光子網格資源層。它包含了光網絡資源和其它網格資源,光網絡又分為兩層:控制平面和傳輸平面。

圖1光子網格體系結構

2PKI概念及信任模型

2.1PKI概念

PKI(Public Key Infrastructure,公鑰基礎設施)是一個基礎設施,利用非對稱密碼算法的原理和技術來實現,提供安全的服務并且具有通用性的安全。PKI首先必須具有可信任的認證機構,在公鑰加密技術基礎之上實現知識的產生、管理、存檔、發放和證書類型等管理功能,并包括實現這些功能的軟硬件、人力資源、相關政策和操作規范,以及所提供的服務。

2.2PKI提供的核心服務

(1)認證,即為身份識別與鑒別,是一個實體向另一個實體確認身份。

(2)完整性,確認數據沒有被修改過。

(3)保密性,也稱機密,確保數據的秘密。

2.3光子網格信任模型

目前,PKI認證系統信任模型主要有:嚴格層次模型、分布式信任模型、Web結構模型和以用戶為中心的模型。基于光子網格資源分布具有分散性和異構性的特點,所以本文采用分布式信任模型。分布式信任模型把信任分散到兩個或更多個CA(Certificate Authority,認證機構)上,它們相互之間進行交叉認證。它最大的特點是在于它的靈活性,使信任域的擴展非常方便,其結構如圖2所示。但是它的可管理性差,隨著CA數量的增加,認證路徑的構建是一件非常困難的事情,可能會出現多條認證路徑,使證書驗證變得困難。分布式信任模型一般適用于規模不大、數量不多、地位平等的組織群體。

圖2分布式信任結構

2.4LDAP協議簡介

LDAP(Lightweight Directory Access Protocol,輕量級目錄訪問協議)采用目錄樹結構,以樹狀層次結構存儲數據。主要特點如下:

(1)LDAP可以實現一個通用的平臺結構。

(2)能夠提供操作系統和應用程序需要的信息服務類型,并被許多平臺和應用程序接收和實現。

(3)支持異構數據存儲。

(4)LDAP服務器安裝簡單,容易維護和優化。

(5)直接運行在TCP/IP體系之上,開銷小,提高了傳輸性能。

2.5混合認證信任模型

結合上述二者的特點,本文提出了一種基于二者的混合認證信任模型,如圖3所示。

圖3混合認證信任模型

這種混合認證信任模型在工作是當用戶和資源發出認證請求時,如果此請求在相同根CA下則立即交叉認證,否則通過LDAP提供的目錄查詢服務快速確認目標CA進行確認,通過該混合認證模型可以極大地提高認證效率。

3結論

光子網格作為一種全新的網絡技術,具有廣闊的應用前景。但安全性能是制約其進一步發展的瓶頸,PKI中的分布式信任模型能夠為解決這一難題提供了很好的方法。同時,分布式信任模型其自身的不足限制了它的應用規模,迫切需要一種新的方法予以完善。LDAP為其指明了方向,基于PKI和LDAP的混合光子網格信任模型具備了二者的優點,又彌補了PKI分布式信任模型的不足。

參考文獻

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當前，無論是3G還是4G在TD-SCDMA系統中均大規模應用到了分布式基站，這種基站方式也將成為下一代寬帶移動通信LTE系統的重要組成，成為寬帶移動通信的重要標志。BBU與RRU間連接使用到光纖，使用光纖連接有著更多優勢，一方面減少了電纜連接普通基站的饋線成本，節約了資源，另一方面將施工難度降低了。

但是，BBU與RRU之間連接應用的是裸纖，暴露出的缺點是，BBU可以同時連接的RRU數量減少，連接的距離較短或者僅能在一棟樓內連接，數量上、地點上與距離上均被限制。但是如果應用到SDH或者IP傳輸網絡傳輸BBU與 RRU間的數據，可以不受空間與距離限制，可以確保BBU同時連接更多的RRU，提高資源利用率，同時將基帶池的功能發揮出來。

一、BBU與RRU網絡化組網的可行性

SDH與IP光纖傳輸網絡實現BBU與RRU間網絡優化組網時，需要考慮到光纖傳輸網絡是否可以將BBU與RRU間數據傳輸要求滿足，需要從以下幾個問題上分析：當前應用到的光纖能否將BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸時延方面的要求滿足，是否能夠達到延時標準；當前應用到的光纖是否能夠將BBU與RRU間的數據傳輸間時鐘傳輸要求滿足。下面對現有的傳輸網絡能否實現以上幾個要求進行具體分析。

1.1 BBU與RRU間數據傳輸帶寬要求

一般來說，LTE系統帶寬應用的是20M的，則傳輸速率為30.58Mbps，在2×2MIMO情況下，BBU與RRU間要想實現數據傳輸，就需要保證帶寬為1852.07Mbps，這一帶寬產生的過程為：采樣速率×采樣精度×I/Q精度×天線數量。配置3個扇區能量，BBU與RRU間的總數據傳輸帶寬就應給為1852.07Mbps×3=5556.21Mbps[1]。如果應用到的是4×4MIMO，則接口速率會翻倍。

10G的光纖傳輸網絡，需要對80%的編碼效率進行考慮，6G是有效的傳輸帶寬，可以滿足1個3扇區配置的數據傳輸，使BBU與RRU間的數據傳輸帶寬要求滿足。4×4MIMO下，要想使BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，就需要用到40G的光纖傳輸網絡[2]。

通過以上分析可以發現，LTE系統要想真正將BBU與多個RRU間網絡化組網連接占用傳輸帶寬的問題解決，從當前的傳輸接入網產生帶寬上看很難達到。解決這一問題的重點是將BBU與RRU間的接口帶寬降低，要想將LTE接口帶寬降低，當前只有一個方法，即，將采樣的精度降低，同時降低傳輸數據天線通道數。在不對系統性能有影響的情況下，以上方法實施有一定可行性，但總體上難以將傳輸帶寬降低。

1.2 BBU與RRU數據傳輸延時要求

基站上行接收與下行發射均會因BBU與RRU通過網絡傳輸引入時延而產生影響，一般，上行對接收與接入性能、解調算法影響較大，而影響信號覆蓋率與覆蓋范圍的主要是下行；TD-LTE系統，BBU與RRU間的傳輸時延將不會對不同基站間的空口產生影響[3]。一般，SDH網絡傳輸時延分為SDH交叉復用設備處理與時延以及光纖傳輸時延，較為固定的是傳輸時延，可以將環路中交叉復用設備數減少，進而可以將BBU與RRU間傳輸時延要求滿足。

IP網絡有著不穩定性，傳輸時延較SDH相比網絡不確定性增多，非常容易因網絡負荷的變化而受到影響。基于這種不穩定性，為了進一步將LTEBBU與RRU間數據傳輸的不穩定性減少，提高傳輸效率，可以在IP輸出BBU與RRU間數據時，縮短IP網絡傳輸距離，減少IP網絡負荷。

WDM無源光網絡與SDH網絡有著相似性，時延均較小，且有著非常良好的固定性，可以將BBU與RRU間的傳輸時延要求滿足，而BBU與RRU在TD-LTE系統中時，則可以應用GPS或者IEEE1588有線時間進行傳輸，這樣能夠將上下行傳輸同步完成[4]。BBU與RRU按照GPS或者IEEE1588將下行發送時間確定下來，而要想實現BBU的延時與抖動則需要有足夠的下行發射作為支撐與前提保障；BBU上行方向，可以使用具備一定深度的緩沖器緩存數據，可以正常接收上行數據。

1.3 BBU與RRU間時鐘傳輸要求

保證RRU中載波頻率長期穩定性，這是使BBU與RRU間時鐘傳輸穩定性的關鍵，且中載波的頻率至少保持在0.06ppm[5]。一般來說，穩定性較高的時鐘晶振被廣泛應用在LTE系統中，也是實現RRU的關鍵組成，使用時鐘晶振的目的是可以短時間內提高時鐘穩定性。采用相應再定時的SDH網絡，可以讓RRU中的始終頻率長期穩定同步到SDH網絡中的BITS時鐘系統內，還能夠使RRU時鐘長時間達到穩定狀態。

在應用IP網絡進行BBU與RRU間數據傳輸過程中，鑒于IP網為異步網，且難以將穩定度保證，傳輸時可以先對IP網絡升級，這樣可以將BBU與RRU間時鐘穩定性提高[6]。RRU基于GPS或者IEEE1588有線時間同步，配合應用高穩晶振，可以使時鐘輸出維持更長時間，可以將短期與長期精度要求均滿足。

二、LTE發展的幾項關鍵技術

MIMO技術可以將系統傳輸速度提高，且已經成為無線通信的重要技術之一，在無線寬帶移動通信方面，B3G與4G均應用到MIMO技術。MIMO技術因公發射端與接收端時，鑒于是多通道與多天線特征，在面對數碼子流時能夠在處理、分開與解碼中應用空時編碼，這樣可以使數據子流保持最佳狀態。

如果發射端與接收天線是獨立的，則可以多處的系統并行空間通道。并行獨立數據傳輸就是基于并行通道實現的，可以將傳輸速度提高。高階調制技術可以使系統峰值速率達到100Mbit/s，同時，4G網絡中，LTE技術應用到了64QAM高階調制可以將6%的信道通用率提高。LTE是當前主流寬帶無線通信系統，在4G網絡發展下，必將使LTE技術有新的發展。

三、結束語

綜上所述，LTE系統中的BBU與RRU間數據傳輸的帶寬非常高，且受很多因素影響，也成為了網絡化組網面臨的主要問題，過去的SDH光纖傳輸已經不能夠將BBU與RRU間的數據傳輸要求滿足，應用的日漸廣泛，可以將WDM傳輸網絡作為BBU與RRU間的數據傳輸，但是仍然需要進一步實踐證明這種可行性，需要對基站系統設計進一步強化與研究，以實現BBU與RRU間更穩定的數據傳輸。

參 考 文 獻

[1]程廣輝，劉佳.LTE分布式基站BBU和RRU網絡化組網研究[C].//2008年中國通信學會無線及移動通信委員會學術年會論文集.2008：221-224.

[2]李春雨.TD-LTE分布式基站多天線射頻拉遠單元數字前端的研究[D].電子科技大學，2011.

[3]孫穎，余勛玲.基于分布式基站BBU的FDD-TDD融合方案設計[J].電子設計工程，2016，24（8）：34-35，39.

篇（11）

1前言

隨著多媒體計算機技術和通信技術的發展,產生了一種新的技術——多媒體通信技術,它是多媒體、通信、計算機和網絡等相互滲透和發展的產物,兼收了計算機的交互性、多媒體的復合性、通信的分布性以及電視的真實性等特點,具有明顯的優越性。目前,如何在IP網絡中更好、更快地實現視頻、音頻的傳送已成為當今的研究熱點之一。

2基于IP網絡構建視頻會議系統的技術要求

隨著IP網絡的速率越來越高,從窄帶走向寬帶,承載業務從非實時走向實時,IP技術已成為實現視頻、音頻、數據等綜合業務的最佳選擇。在IP網絡上建立視頻會議系統需要多種技術支持,是比較復雜、完整的多媒體應用系統。

2.1要有足夠高的帶寬

要傳送視頻,必須要有足夠的網絡帶寬,就像大車要有足夠寬的馬路才能通行一樣,否則,視頻數據無法通過網絡。以一幀1024×768像素的圖像為例,如果用12bit表示每個像素,則共需要9.4Mb,如果按照25幀/秒的傳輸速率,則1秒內需要傳輸的數據量就是235Mb。在現有的網絡條件下,傳輸這么大的數據是無法接受的。

2.2要有好的壓縮技術

只有采用高壓縮比的壓縮算法,有效地降低數據量,才能使視頻、音頻數據在IP網上傳輸成為可能。例如:在H.323會議系統中,圖像編碼主要采用H.261和H.263標準,支持CIF、QCIF的分辨率,而正在完善之中的H.264是比H.263和MPEG-IV壓縮比更高的標準,節約了50%的編碼率,而且對網絡傳輸具有更好的支持,可獲得HDTV、DVD的圖像質量。

2.3要有基于IP網絡的多播技術

多播是一種多地址廣播,發送與接收是一對多的關系。在傳輸過程中,發送端只需發送一次數據包,位于多播組內的各個用戶就可以共享這一數據包。在視頻會議系統應用中,將一個節點信號傳送到各個節點時,無論是重復采用點對點通信,還是采用廣播的方式,都會嚴重浪費網絡帶寬,而多播技術將數據傳送分布到網絡節點中,減少了網絡中的數據總量。

2.4要有相適應的傳輸協議

TCP、UDP協議均不能很好地支持視頻會議系統,這就需要與之相適應的協議,如RTP、RTCP、RSVP等。RTP運行在UDP之上,音頻、視頻等數據被封裝在RTP數據包中,每個RTP數據包被封裝在UDP包中,然后再封裝到IP包中進行傳輸。在底層網絡支持多播的情況下,RTP還可以使用多播向多個目的端點發送數據。RTCP是RTP的控制協議,負責反饋控制、檢測QoS和傳遞相關信息,對RTP的數據收發做相應調整,使之最大限度地利用網絡資源。

2.5要提供服務質量保證

網絡服務質量是網絡與用戶之間以及網絡上互相通信的用戶之間關于信息傳輸與共享的質量約定。第一,在任何網絡中,時延總是存在的。視頻會議系統具有較高的實時性和可靠性要求,為了獲得各會場的真實的現場感,音頻、視頻的時延都要小于0.25s,最大時延抖動應小于10ms。其次,在視頻會議系統中,還要求唇音同步,只有達到時間上的同步,才能自然有效地表達關于會場的完整信息。第三,允許一定的丟包率。因為人的感知能力有限,在一個視頻會議系統中,個別分組丟失,人眼是感覺不到的,因此可以允許一定的傳輸誤碼,丟包率應控制在人能接受的范圍內。

3基于IP網絡構建視頻會議系統的協議

基于IP網絡構建視頻會議系統的標準主要有:H.323和SIP。

H.323沿用了傳統的電話信令模式,比較成熟,已經出現了很多產品,形成了比較成熟的應用體系和市場體系。SIP協議將音、視頻傳輸作為Internet上的一個應用,增加了信令和QoS要求,借鑒了其它Internet標準和協議的設計思想,遵循簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單,但其推出時間不長,協議并不是很成熟,應用也不是很多。

4結束語

隨著網絡、多媒體、通信技術的飛速發展和性能的提升,基于IP網絡構建視頻會議系統技術會不斷被發展和完善,必將以其獨特的優勢廣泛應用到Internet、Extranet、Intranet上,為政府機關、商業集團、科研院所、醫療機構及普通個人等進行異地交流提供方便條件,成為工作、學習、生活中不可或缺的工具。

參考文獻

[1]張智江,張云勇,劉韻潔.SIP協議及其應用[M].北京:電子工業出版社,2006.

[2]沈鑫剡,等.多媒體傳輸網絡與VoIP系統設計[M].北京:人民郵電出版社,2005.