时间:2023-05-30 09:27:26
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇语音视频,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1 引言
在飞行试验中,为了掌握试验机的人机工作状态,飞行员与地面指挥员通过无线电台进行语音交流传递信息,这种半双工的“问、答”式工作方式易分散飞行员注意力,不利于试验任务的执行。如果将飞行员“全部语音”传输到地面,结合“问、答”方式,试飞工程师和地面指挥员就更容易全面的掌握试验机的工作状态。
同样机载测试的模拟视频遥测是将摄像头输出的视频信号直接调制发射传输到地面,一路视频信号占用一套遥测设备,非常占用资源。
为了解决上述问题,首次将语音视频信号同时采集,采用基于ADPCM和MPEG-4的数字编码方式[1],通过IRIG-106标准的PCM数据帧将数据流实时遥测到地面站,地面站接收信号后通过软件解码实时还原出语音视频信号。
2 语音编码方案
2.1语音编码的概述
语音编码的方法有三种:波形编码、参数编码和混合编码。
波形编码能使重建语音波形保持原语音信号的波形形状,它具有适应能力强、语音质量好的优点,但所需的编码速率高,如脉冲编码(PCM)、自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)等;参数编码通过对语音信号特征参数的提取及编码,保持了语音的语意,所需的编码速率比较低,但合成语音质量较差,如LPC-10、MPE-LPC;混合编码采用了合成-分析的方法,克服了参数编码的缺点,在中低速率上获得了高质量的语音编码,大大节省了传输信道容量及存储量,为不断拥挤的通信频带提供了一种解决方法,混合编码有CELP、LD-CELP、ASCELP 等编码方式。
另外,语音算法的选择除了压缩率外, 更应该侧重低延时、低复杂度和语音的传输质量。
2.2基于ADPCM原理的语音编码原理
之所以要对语音进行压缩,因为语音信号本身的A/D转换会导致存储容量需求的增加及传送信道带宽的增加。如一段44.1KHz,量化精度为16bit的立体声语音信号,其一分钟占约10M的存储容量。如果直接用PCM码对之进行编码并存储和传输则存在非常大的冗余度,可对其进行4:1或16:1的压缩。
脉冲编码调制(简称:PCM)是使用最为广泛的调制方法。在PCM的调制过程中,将输入的模拟信号进行取样,量化和编码。这种方法通过用脉冲编码来代表取样后的模拟信号的幅度。语音信号通过PCM编码后得到的信号,最能够保持其真实度,但是其需要的存储空间及传输带宽也很大,所以就有了ADPCM语音编码技术,要了解ADPCM语音编码下面先介绍其他几种语音编码原理。(1)差分PCM编码原理。差分PCM(即DPCM)记录的不是信号的绝对大小而是相对大小,因为信号的相对大小变化比信号本身要小,码位用的也比较少。差分系统就是利用这种信息的冗余,不记录信号的绝对大小,而是记录相邻之间差值的大小。差分编码采用预测编码技术,从输入中减去预测值,然后对预测误差进行量化,最终的编码就是预测值与实际值之间的差值。解码器用以前的数据对当前样值进行预测。这种方法使用的比特数较少,但它的性能决定于预测编码方法以及它对信号的变化的适应能力。(2)增量调制(DM)编码原理。增量调制(DM)是一种特殊简化的DPCM,其只用1bit量化器,因为只用一个量化级来代表样值的变化,为了跟踪信号的变化,必须使用高的采样频率。在DM中,存在两类误差,一种是斜率过载误差,其产生原因是语音波形幅度发生急剧变化时,译码波形不能充分跟踪这种急剧的变化而产生的失真;另一种是颗粒噪声,因为在无声状态或信号幅值固定式,量化输出都呈0,1交替序列而产生的。(3)自适应增量调制(ADM)编码原理。一般情况下,颗粒噪声对音质的影响比较大,所以要对增量调制的的幅值取得足够小,但是取得足够小斜率过载失真就会比较大,为了减少失真就需要提高采样率,这样就会影响信息压缩的效果。所以为了解决上述问题,就出现了自适应增量调制(ADM),其原理为:在语音信号的幅值变化不太大的区间内,取小的值来抑制颗粒噪音;在幅值变化大的地方,取大的值来减小过载噪音。其具体实现方法为:在颗粒噪音不产生大的影响的前提下,确定最小的幅值。在同样的符号持续产生的情况下,将幅值增加到原来的2倍。即当+ 、+ 这样持续增加时,如果下一个残差信号还是相同的符号,那么再将幅值增加一倍,如此下去,并且确定好某一个最大的幅值上限,只要在这个最大的幅值以内同样的符号持续产生,就将幅值继续增加下去。如果相反,残差信号值为异号时,就将前面的幅值设为原来的1/2,重新以/2为幅值。
2.3 基于ADPCM原理的语音编码原理
自适应差分脉冲编码调制(简称为:ADPCM)用预测编码来压缩数据量。它结合了ADM 的差分信号与PCM的二进制码的方法,是一种性能比较好的波形编码。其根据语音信号具有短时平稳性的非平稳随机过程及相邻样点间有着很强相关性的特点,采用自适应量化和自适应预测技术对语音信号进行编码。它的一个重要特点就是可以在较低的数据率的情况下,获得较高质量的重构语音。
其核心思想为:(1)利用自适应的思想改变量化阶的大小,即使用小的量化阶去编码大的差值;(2)使用过去的样本值去估算下一个输入样本的预测值, 使实际样本值和预测值之间的差值总是最小。编码器和译码器都是根据前面出现的PCM 抽样值对下一个PCM抽样进行预测,然后在接受端再恢复成先前的PCM信号。所以,发送端只需要向接受端发送预测值与实际值的误差。由于正常情况下,这些误差的幅度要比原始信号的幅度小很多,所以,对此误差进行编码所需代码的位数要比对原始信号系统编码所需要的位数少很多,从而达到压缩的目的。
ADPCM编码方法之所以是一种比较好的编码,因为其虽然有着较好压缩率,但其音质也比较好(MOS值达到4.1,最好标准为5)。另外其算法延迟较小,实现简单,成本较低。
3 视频编码方案
视频编码技术是基于MPEG标准,MPEG标准的视频压缩编码技术主要利用了具有运动补偿的帧间压缩编码技术以减小时间冗余度,利用DCT技术以减小图像的空间冗余度,利用熵编码以减小信息表示方面的统计冗余度。这几种技术的综合运用,大大增强了压缩性能。
MPEG标准主要有以下五个:MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7和MPEG-21等。这些编码技术都是很成熟的技术,在我们的方案中,对具体原理部分我们就不加以叙述,我们会比较下各种编码的优缺点,然后选择一种编码方案作为我们系统的编码方案。
3.1 基于MPEG-4视频压缩
在本系统中,我们选择MPEG-4编码技术作为我们的视频编码方案,因为在之前的MPEG-1,MPEG-2等都是采用第一代压缩编码技术,着眼于图像信号的统计特性来设计编码器,第一代压缩编码方案把视频序列按时间先后分为一系列帧,每一帧图像又分成宏块以进行运动补偿和编码,这种编码方案存在以下缺陷:(1)将图像固定地分成相同大小的块,在高压缩比情况下会出现严重块效应,即马赛克效应;(2)不能对图像内容进行访问,编辑和回放等操作;(3)未充分利用人类视觉系统特性。
MPEG-4采用了新一代视频编码技术,它在视频编码发展史上第一次把编码对象从图像帧拓展到具有实际意义的任意形状视频对象,从而实现了从基于像素的传统编码向基于对象和内容的现代编码的转变,其核心编码技术是基于AV对象(AVO,Audio visual object)的编码、存储、传输和组合。
3.2 MPEG-4视频压缩关键技术
MPEG-4除采用第一代视频编码的核心技术外,还提出了一些新的有创建性的关键技术,并在第一代视频编码技术基础上进行了卓有成效的完善和改进,其关键技术有:(1)视频对象提取技术:MPEG-4实现基于内容交互的首要任务就是把视频/图像分割成不同对象或者把运动对象从背景中分离出来,然后针对不同对象采用相应编码方法,以实现高效压缩,因此视频对象提取即视频对象分割,是MPEG-4视频编码关键技术,也是新一代视频编码的研究热点和难点。(2)VOP视频编码技术:VOP(视频对象平面)是MPEG-4编码的核心概念,其在编码过程中,针对不同VO采用不同的编码策略,即对前景VO的压缩尽可能保留细节和平滑,对背景VO采用高压缩率的策略。这种方法不但克服第一代视频压缩中的方块效应,也提高了压缩比。(3)运动估计与运动补偿技术:MPEG-4采用I-VOP,P-VOP,B-VOP三种帧格式来表征不同的运动补偿类型。它采用了H.263中的半像素搜索技术和重叠运动补偿技术,同时又引入重复填充技术和修改块(多边形)匹配技术以支持任意形状的VOP区域。
4 语音视频实时遥测系统的实现
通过上面的叙述,我们知道原始语音信号和视频信号的实时遥测非常占用资源,所以我们需要对其进行编码并压缩。在本方案中,视频压缩支持三路复合视频中的一路或者一路S-端子视频输入信号进行采样编码成数字信号,然后利用MPEG-4编码模块进行视频信号的压缩。同时可以接受另外一路通过ADPCM编码原理进行压缩的语音信号,以实现语音视频编码的混合。
MPEG-4视频信号和ADPCM语音信号同时进入到MPEG-2模块形成一个MPEG-2传输流,一个MPEG-2传输流是某些固定长度(188字节)的数据包。将这些数据包按照数据采集单元的底板接口通信协议分解成16位字,以参数形式插入到标准的IRIG-106 PCM数据帧中并进行遥测。
地面接收站接收到遥测信号后,通过地面解调设备和软件将语音信号和视频信号从PCM流中实时解调还原出来供地面人员监控。其系统框图如图1所示。
5 结语
通过对语音视频信号进行数字编码,经机载测试系统的遥测发射机进行遥测发射,这样既减小了带宽,又能使多路视频信号通过一条PCM流遥测下来;且语音信号的ADPCM码可以加入到视频信号的MPEG-2流中,进行混合编码,这样大大提高了效率,也节省了硬件资源。
按现有飞机的实施方案,1路语音加视频信号进过PCM编码后的位速率1.5Mb/s左右,而现有的机载测试系统PCM遥测发射机的遥测带宽有10Mb/s,这样1路遥测系统可以遥测6路视频加语音信号,如果用传统模拟视频发射机就需要6路遥测系统,且飞行员语音还要单独外通过无线电台方式与地面交流。
该方案经过系统调试和飞行试验,能够实现语音和视频信号的同步。采用该方案,使用一套PCM遥测系统可以遥测多路语音视频,大大节约了硬件资源和成本。
参考文献:
[1]廖广锐,刘萍.基于ADPCM语音压缩算法研究[J].计算机与数字工程,2007,第7期.
[2]林志锋,黄华灿,李学等.ADPCM语音压缩编解码器的FPGA实现[J].数字信号处理,2009,第33卷第5期.
本文主要介绍头盔式音视频协同装置的技术优势及功能特点,通过实际案例分析头盔式音视频协同装置在配电抢修业务中采集抢修现场的画面、语音信息,并通过无线传输方式将信息传递给中心人员等方面发挥的作用,为实现应急抢修的“远程化、可视化、实时化”管理提供技术支持。
【关键词】音视频协同 配电网 抢修
1 引言
近几年电网灾害的各类风险因素不断增加,带来的损失和影响日益严重。各地供电公司纷纷成立配电抢修研判指挥中心来提高应急指挥效率,但对于应急现场的管理,还存在着信息接收延迟,现场情况“看不到、听不清”的问题。尽管电力应急指挥中已逐步采用卫星传输技术进行视频传输,但费用较高,便携性也不足。为此有必要研究一种便携式应急抢修装置,实现调控人员对应急抢修现场情况的全面掌握,为应急抢修情况提供决策支持,有效防止事故扩大,保证现场作业的安全性。
2 国内外发展现状
音视频协同装置采集抢修现场的画面、语音信息,并通过无线传输方式将信息传递给指挥中心人员。此类装置最早应用在军事领域,能够迅速、准确地向指挥官传递图文并茂的信息,为迅速正确实施、调整或制定应急决策提供可靠依据。
随着微电子技术的不断发展,移动装置朝着小型化、微型化、可视化以及节能化的方向发展,为现场作业音视频协同装置的开发奠定了技术基础。无线传输网络带宽的增大,拓展了制约无线图像传输数据量大、带宽过窄的瓶颈,为无线图像传输创造了有利条件。
目前,在电力应急指挥业务中,使用便携式音视频协同装置还处于试点阶段,缺乏面向行业特点的成熟装置和配套的防护平台。
本文研究的头盔式音视频协同装置,吸收了前期音视频协同技术的发展优势,同时结合配电抢修业务的实际需求进行设计。通过实践应用,实现了电力现场作业的“远程化、可视化、实时化、智能化”管理,对提升配电抢修中心的指挥和决策能力具有重要意义。
3 头盔式音视频协同装置的功能设计
根据电力行业的作业特点及音视频协同技术在电力抢修业务中的需求,本文设计的头盔式音视频协同装置,需要具有实时采集抢修现场音视频信息,并对信息进行编码、双向传输和本地保存的功能。另外,装置在保证设备实现双向数据传输,音频清晰,图像清晰,速度流畅等质量要求基础上,还要满足作业环境和作业操作条件的便携性要求,方便作业人员在特殊环境下进行操作。
基于上述需求,本文研制的头盔式音视频协同装置采用高清数字摄像,LED强光照明的一体化专用头盔式摄像机,通过螺旋伸缩线缆连接腰挂3G/4G音视频收发器,完成音视频信号的采集和传输。通过连接应急指挥中心防护平台PC端或者移动手机终端,实时监控本设备传输的视频画面,同时实现与现场抢修人员进行双向的语音对讲,及对事故现场进行GPS定位。
本文设计的头盔式音视频协同装置在满足电力应急指挥中心对音视频协同装置的基本要求外,还具有如下功能特性:
(1)头盔一体化结构,集成高清摄像机和夜视抢光LED灯,防水防撞。
(2)腰挂式无线收发器、嵌入式设计,内置3G/4G无线模块。
(3)应用现场视频实时远程传输,双向语音对讲,GPS跟踪定位。
(4)接收软件支持网络客户端共享浏览和手机移动监控。
4 头盔式音视频协同装置的应用案例
在配电抢修业务中,某供电公司的应急指挥中心引入了该头盔式音视频协同装置。该装置与应急指挥中心的防护平台相结合,为及时响应应急预案,指导现场作业人员排除故障,恢复正常作业提供支持。具体实施步骤如下:
(1)作业人员接收到事故通知之后,携带头盔式音视频协同装置到达现场采集抢修现场的画面、语音信息,并通过无线传输方式将信息传递给中心人员。
(2)中心人员创建现场作业交互工作流,启动作业指导专家模块,同时运行风险辨识、危险点提示和风险预控程序,远程指导现场作业人员按步骤开展工作,同时提醒危险点和预控措施,保障现场作业的正确性和安全性。网络架构示意图如图1所示。
实践表明,本文研发设计的头盔式音视频协同装置该装置的应用,为应急指挥中心提供抢修现场实时画面和语音,实现了应急抢修的“远程化、可视化、实时化”管理,通过与防护平台前后互联、协同作业,实现了应急指令的快速下达和现场情况的及时汇报,为快速、正确的应急决策提供依据,极大提高该供电公司的应急抢修工作效率。
5 总结
本文研究的头盔式音视频协同装置的应用完善解决了电力现场作业人员和中心管理人员以往“看不到、听不清”的问题,同时通过主站防护平台的支撑,解决了远程决策支持方面的不足,提高了作业指挥和决策能力。另外,通过头盔式视音频协同装置采集的应急现场的视频及图片信息,是进行风险知识培训和应急预案制定的良好素材,对提升应急中心的现场作业水平具有显著的积极作用和参考价值。
参考文献
[1]张呈飞.下一代移动通信的关键技术研究[D].南京邮电大学,2014.
[2]王华安.4G时代高清无线视频监控的变革[J].中国公共安全(综合版),2014(14).
作者简介
田哈雷(1985-),硕士学位。现为国网湖北省电力公司十堰供电公司工程师。研究方向为电力调度自动化及通信技术、电力系统分析与控制。
程龙(1983-),硕士学位。现为国网湖北省电力公司十堰供电公司工程师。研究方向为电力调度自动化及通信技术、电力系统保护及安全控制技术。
林江(1980-),硕士学位。现为南京德软信息科技发展有限公司高级工程师。研究方向为电力运行与管理。
蔡会会(1987-),硕士研究生学历。现为现为南京德软信息科技发展有限公司工程师。研究方向为能源经济与管理,电力运行与管理。
作者单位
【关键词】 SIP 融合通信客户端 软件体系架构
一、引言
目前,现代电力企业员工日常办公活动中,沟通交流越来越重要。而随着技术的发展,利用先进的技术打破当前通信手段(如电话、短信、电子邮件和多媒体会议等)中以设备和网络为中心的限制,实现只要通过最常使用的通信工具和应用,就可以便捷高效地与上级、同事、客户及合作伙伴保持联系,这是人们一直以来期望的目标,而移动性和统一通信的结合可以达成这个目标。本文将结合移动设备自有的特性,讨论统一通信移动终端的融合技术。
二、融合通信移动终端设计架构
2.1 融合通信移动终端概述
融合通信通常是指把计算机技术与传统通信技术融合一体的新通信模式,融合计算机网络与传统通信网络在一个网络平台上,实现电话、传真、数据传输、音视频会议、呼叫中心、即时通信等众多应用服务。随着移动互联的快速发展,特别是是近几年iPhone、Android等智能手机的快速普及,越来越多的移动设备开始进入企业IT环境当中。
2.2 融合通信移动终端面临的问题
融合通信移动终端设计的目标是要实现在任何地方、利用任何设备,与任何通信实体进行跨平台、跨地域、跨设备的透明通信,且能够保证网络安全通畅,这使得客户端设计面临以下的主要问题:(1)统一通信平台的多样化,如市场上拥有成熟统一通信产品的就有思科、华为、中兴、西门子、微软、IBM等等,如何保证客户端都能够和这些厂商产品兼容;(2)终端系统种类和运行环境多样化,如市面常见的就有iOS、Android和Windows Phone等;(3)移动网络多样性和复杂性,而企业出于安全性考虑,使得移动客户端接入需要考虑的问题变得复杂化;(4)业务功能的可靠性。如语音、视频等实时性业务对IP承载网的网络质量要求很高,而移动设备的网络一般都没有达到这么高的带宽,如何保证音频/视频业务质量。
2.3 融合通信移动终端总体架构
2.3.1 功能架构
结合融合通信的功能要求和所面临的问题,我们设计的功能框架图如图1所示:
移动终端:融合通信平台的用户侧最终呈现的应用。该客户端安装在企业工作人员或者顾客的手机上。
管道侧:用来为平台侧与终端侧传输数据。
服务端:平台侧依据SOA框架搭建,包括框架管理界面、逻辑处理层、接口层和数据层。平台侧为终端上的服务能力提供支持,其服务能力能够利用接口进行添加和扩展。
2.3.2 设计体系架构
为了解决移动终端开发所面临的问题,我们提出了基于中间件的开发模式,即把所有除实时音视频业务外的所有其他业务统一封装整合(如基于SOAP协议的Webservice),而对于实时性的音视频业务,采用通用的SIP协议和RTP/RTSP协议结合的方式处理。结构图如图 2所示:
实现原理:(1)所有非实时音视频业务全部通过中间件适配形成统一的WebService接口提供给客户端;这样可解决多种统一通信平台接入、多种业务系统接入的问题;所有协议使用Https协议进行传输,内容通过3DES加密和GZIP压缩,保证传输的安全性;(2)而所有实时音视频业务则通过SIP会话进行控制,具体协商通过SDP实现,所有业务添加对Qos质量控制支持,确保业务功能的可靠性;(3)实时音视频业务会话协商完成后,音视频数据流通过RTP/SRTP协议直接与统一通信对应的音视频服务器进行对接,确保通用性。
三、移动终端统一通信融合的关键技术
3.1 SIP协议
SIP由IETF RFC定义,用于多方多媒体通信。按照IETFRFC2543的定义,SIP是一个基于文本的应用层控制协议,独立于底层传输协议TCP/UDP/SCTP,用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP协议借鉴了HTTP、SMTP等协议,支持、重定向及登记定位用户等功能,支持用户移动。通过与RTP/RTCP、SDP、RTSP等协议及DNS配合,SIP支持语音、视频、数据、E-mail、状态、IM、聊天、游戏等。SIP协议可在TCP或UDP之上传送,由于SIP本身具有握手机制,可首选UDP。
3.2 视频编解码
因为视频内容传输需要消耗大量的网络带宽资源,采用合适的视频编码技术也是系统的关键。根据已有的编码标准来看,能够适合码流在1M到2M,同时又能保证高清的图像质量,比较好的标准有MPEG-4、 H.264、VC-1和AVS几种。H.264属于下一代编码技术标准,是所有压缩技术里面压缩率最高的,在支持实时标清电视节目时只需要1.5Mbit/s带宽、点播电视只需要1.2Mbit/s带宽,其画质就可以达到DVD效果,这显然有利于未来通信与娱乐、有线与无线的业务开展。因此,从技术的演进来看, H.264视频编码标准被认为是下一阶段的必然选择。因此,本系统优先实现编码H.264。
3.3 业务质量控制
语音、视频等实时性业务对IP承载网的网络质量要求很高,为了保障语音、视频业务QoS质量,在局域网中将语音、视频业务与OA等信息数据业务采取不同的VLAN进行隔离,要求在交换机上作配置相应QoS策略,实现对语音、视频等实时业务媒体流优先转发。
四、结果展示
通过以上的技术研究,搭建起一台中间件服务器,作为与即时消息服务器、UC服务器和信息系统服务器进行数据传输的中间平台,使用这些服务器提供的开发开发接口开发所需要的功能。
同时,在苹果iOS系统上开发完成了“融合通信移动客户端”,主要功能包括以下功能:(1)移动应用门户:融合门户、OA等信息系统,形成统一的移动应用门户;(2)SSO单点登录:为所有移动化信息系统提供统一的认证功能;(3)通讯功能:个人通讯录、企业通讯录、群组、短信群发、智能搜索、快速定位、点击拨号、一号通、语音会议等业务功能;(4)即时消息:融合腾讯通即时消息功能,可与腾讯通PC版进行互通。
【关键词】 消化内镜 ; 现场演示; 会议转播
近几年来,随着内镜技术的发展及各种设备的更新,许多胆胰疾病、消化道早癌病人可以通过内镜技术(ERCP、ESD、EMR)解决问题[1],愈来愈多的医院也开始重视内镜技术。除了派人到大医院进修内镜技术,内镜现场手术演示也是一种很好传授和学习的好方法[2]。我院消化医学中心是卫生部内镜培训基地及南京医科大学内镜研究所,每年承担大量培训任务,开展各种类型内镜现场演示会议,均取得很好效果。现将我院自2005.01-2011.11在我院举办的共十场大型国内国际消化内镜会议的转播情况报道如下。
1 一般资料
1.1 会议类型:1)2005消化内镜外科诊疗及护理进展学习班 2)2006消化内镜消化内镜微创治疗新进展 3)2007消化内镜诊断与治疗新进展 4)2007消化内镜外科诊疗及护理学习班5)2008消化系统疾病微创外科新进展学习班6)2008消化内镜诊断与治疗新进展7)2009消化系统疾病微创外科新进展学习班8)2010富士能内镜沙龙9)2011第一届国际3E高峰论坛 10)2011消化系统疾病微创外科新进展学习班
1.2 会议转播系统组成:
1.2.1 影像采集系统:实时采集各种医疗设备的影像信号。(X光、超声、内镜)
1.2.2 医疗影像转换系统:将不同标准的医疗影像(非标准信号),转换成标准的影像信号。
1.2.3 音视频控制系统:手术室内的音视频信号传输到控制中心,控制中心根据手术内容及大会要求,快速准确地将音视频信号传输到中心会场。
1.2.4 音视频监控系统:控制中心对传输到中心会场的音视频信号实时监控,随时调整传输到中心会场的音视频信号。
1.2.5 音视频传输系统:音视频信号从手术室到控制中心,从控制中心到中心会场均采用有线连接。确保音视频信号实时、无损的传输到中心会场。
1.2.6 影像显示系统:在中心会场利用一个或多个显示设备,将手术室内的图像显示出来。同时,在手术室,也可利用显示设备将会场的图像显示出来。这样,不仅能实现语音双向交互,同时也能实现影像的双向交互,使系统更具人性化。
1.2.7 影像存储及编辑系统:大型国际、国内会议,演示手术代表了很高的水平,具很高保存及借鉴意义,会议期间所有音视频刻录并保存下来,将手术录像后期合理编辑。将重复无意义的影像及声音处理掉,根据医院及医学会要求,做上片头片尾等其他编辑。
1.2.8 监测保障系统:医疗行业会议转播系统由1影像采集系统、2医疗影像转化系统、3音视频控制系统、4音视频监控系统、5音视频传输系统、6影像显示系统、7影像存储系统、8音频保真系统、9电源保障系统组成。九大系统正常运转,才能圆满完成高质量,高可靠性的医学手术演示。检测保障系统在会议转播过程中,不断实时检测,收集各系统的数据,从而将故障提前预警发现,并能精确故障点,使故障在最短时间内排除,确保会议转播的正常进行。
2 结果
在我院转播的消化内镜医学会议均成功进行,转播图像清晰,分辨率均达到1024*768;语音通过分别调节无线接收机、无线耳麦、调音台、功放,清晰流畅。其中一场在转播过程中出现了短暂图像中断的情况,经调查发现原因出在音视频传输系统,经音视频监控系统检测出局部线路连接处松动,经协调,在中断约10min后恢复了图像。在会议转播的手术资料均进行了完好的录制和保存。
3 讨论
3.1 内镜手术的特殊性:由于内镜手术涉及医疗仪器的多,信号源复杂,涉及内镜视频信号、超声视频信号、X光视频信号,摄像机信号,各种高频电刀、各种医疗设备输出的图像信号也有不同的视频标准和格式。为了取得医疗设备的良好影像信号,需要进行视频源转换。往往各厂家之间的设备之间不兼容,信号相互干扰,需要处理调整出统一制式。普通设备和复杂设备选用电源各不相同,有的110伏、220伏、380伏、有的使用两相电源;有的必须使用三相电源,接地要求高。显示设备复杂,需要投影仪、平板电视、监视器。由于摄像机与监视器的行频不一致,会产生图像滚动。
3.2 医学会议转播的特点:1).一次成功,不能失败。2).在会议转播的过程中,不能有任何瞬间的音视频中断。3).能清晰的采集各种医疗器械的图像,实时动态无损的传输视频信号。4).医疗设备影像格式多样化,没有统一的影像格式标准。5).往往要求二幅或二幅以上复合图像,根据手术内容及大会要求,随时快速准确地进行声音及图像的切换。6).声音清晰,实现会场和手术室双向多点声音交互。7).将手术过程作为珍贵资料完整保存下来。
高级别内镜手术会议,手术演示是会议成功的重要组成部分,在现场手术演示中代表和学员可以通过清晰手术视频及良好讲解收获颇丰,现在内镜会议手术现场演示成了亮点。通过我们的实践,我们认为内镜现场手术演示是一种很好学习和传授消化内镜技术的好方法,值得推广。
参考文献
应急指挥车实现地震现场指挥部现场信息汇集与共享、地震灾情的动态评估和修正、辅助决策建议的及时生成、现场资源的调度和管理。在地震现场网络基础平台的支撑下,通过现场系统终端和指挥平台中的终端接口,实现现场队伍信息的及时汇集、分析与调度指挥,并通过地震现场通信系统实现前方指挥部与现场工作人员、国家指挥部、区域指挥部的不同应用系统之间的数据信息的共享和流转[2]。移动应急系统设计兼容性好,安全保护措施齐全,可靠性高,环境适应能力强,有较强的扩容能力。
1.1设计原则应急性:地震发生后,车辆可搭载应急人员在第一时间内赶赴地震现场,迅速建立起现场与指挥中心的通信链路;可靠性:以卫星通信和3G网络为主,辅以其它通信方式,确保在任何情况下地震现场都能与江苏指挥大厅通信顺畅;实时性:除卫星通信传输时间稍长外,3G网络和单兵视频系统延时小,可实时地将地震现场的灾情情况、图像、语音传回到江苏指挥大厅;灵活性:因地震发生的时间和地点不可预测,故若江苏发生破坏性地震时,指挥车可不受地震发生的时间和地点限制,随时可以在地震现场建立与江苏指挥大厅间的通信;可扩展性:随着信息技术的发展,通信方式和种类也愈加丰富,指挥车预留了一些接口,在不影响整体结构的前提下,可进行指挥车系统功能的增加,可以有效地提升指挥车综合性能。
1.2系统结构根据上述原则,设计的系统连接框图如图2所示。
2系统功能设计
2.1通信网络为了确保地震现场的图像和灾害信息快速稳定地传输到江苏局指挥大厅,应急指挥车通信系统采用3G网络和无线局域网相结合方式,辅以应急通信车的卫星通信系统。地震应急通信网络主要包括:利用亚洲四号卫星或者联通3G网络,实现应急指挥车与中国地震局以及江苏省地震局的音视频、地震现场数据快速传输,打破了原有只能通过卫星传输单一局限,丰富了地震应急通信方式。同时,在指挥车内配有建伍牌车载对讲机,现场工作人员可以通过建伍牌无线对讲机与车内人员联系。另外,指挥车与通讯车采用双绞线相连,可使指挥车通过卫星通信系统与外界联系。在指挥车不能到达的地震灾害现场,可以通过救援人员带上背负式单兵系统,把实时灾害图像传回到指挥车内供专家分析和研判[3]。应急通信系统采用3G网络和无线局域网相结合方式,辅以应急通信车的卫星通信系统。在真实地震现场、大型综合地震应急演练需要传输大流量业务数据时,指挥车和通讯车相连启用卫星通信系统,而在其它不需要传输大流量业务时,数据通信采用3G网络,做到通信方式选择的多样化,如图3所示。
2.2视频会议与会商系统视频会议系统是地震现场与江苏指挥中心之间进行远程视频会商、处置决策的重要桥梁。江苏指挥车配备上海灵银电子有限公司生产的丽视LifeSizeExpress220视频会议系统,可以通过3G网络或者卫星通信系统与指挥大厅进行音视频实时互连。在指挥车内安装两台上海仙视GoodViewM32S132寸液晶电视,实现地震现场、指挥中心专家会商视频等信息的大屏幕显示。该系统采用专业音视频终端对视音频信息进行编解码,实现地震现场指挥部与指挥中心进行音视频互连。指挥车上配有四个视频输入源,分别为:一个车外升降杆云台摄像机、一个视频会议自带摄像头、一个车外移动有线远端摄像机以及一套单兵背负视频接入系统。在车内的两台液晶电视上可显示地震现场视频、车载工作站信号、指挥大厅视频、指挥大厅双流、单兵视频等信号。视频会商系统包括音视频切换部分,主要用于完成音视频信号的监视、收看和切换。由大连捷成UNTAV8*8-FL音视频矩阵、UNTVGA8*8-MVRVGA切换器、郎强LKV363AV转HD-MI转换器、LKV-385HDMI转VGA转换器等组成[4],如图4所示。
2.3语音通信系统语音通信系统主要由世纪网通CNG3000VOIP语音电话、TK-3000无线对讲机、TK-868G车载对讲机、宝丽2050短波电台、百灵达ULTRAZONEZMX8210CROWNXLS402调音台、阿尔派PMX-F640功放以及LH-GB150广播喇叭组成。在地震现场,指挥人员以及现场人员只需带上自己的通信终端即可与指挥车进行语音通信。
3存在问题及解决措施
指挥车自2013年12月投入使用以来,除完成每月的月演练之外,还参加了5月由宿迁市人民政府主办、宿迁市地震局承办的“2014年宿迁地震应急综合演练”和2014年9月高邮市人民政府举办的地震应急综合演练,在圆满完成任务的同时,演练中也发现了一些问题并提出了改进方法。
3.1单兵无线图像传输方面江苏指挥车配备的单兵图像传输系统,是将视频信号通过无线或者有线两种方式传送至指挥车,根据实际使用的情况,研究发现最大有效距离为1km,在1km范围内有线和无线传输的画面质量相差无几,超出有效距离时,无线传输画面质量下降得很厉害,当应急队员携带单兵设备进入建筑物内或有遮挡时会出现马赛克等情况。解决措施:在使用过程中,尽量在有效距离内使用单兵设备,如果超出有效距离时,可以选择有线方式传输从而保证画面质量[5]。
3.2车载平台的改装方面江苏指挥车车顶分布了4根天线:分别是:一份用于扩展无线AP范围的2.4G天线,一根宝丽2050车载短波电台天线,一根探险者727海事卫星天线,一个车外摄像机+云台+灯光,这些都固定在车顶上,平时以及在车辆赶赴地震现场过程中均暴露在外,不仅在行驶过程中降低了机动性能,而且会缩短其使用寿命。解决措施:平时把指挥车停在车棚里,车顶的天线套上外衣,在行驶过程中,将2.4G天线和短波电台天线手动卸下放在车内,摄像与照明云台通过摇杆控制放到最低状态,仅保留海事卫星天线从而可以在行驶过程中不依赖外网而与江苏指挥大厅保持语音通信,在行驶过程中尽量控制车速,减小对车顶部分设备的震动与风阻。
4结束语
【关键词】 VoLTE QoS PCC
一、引言
随着OTT业务的冲击和移动数据业务的发展,运营商的语音收入将逐年减少,但是,语音业务仍然是运营商重要的收入来源之一,对于用户而言,语音业务仍然是基本的通信需求。目前国内已开始大规模部署LTE网络,VoLTE(Voice Over Long Term Evolution,长期演进上的语音)为移动运营商提供了对抗OTT业务的武器。VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短;引入高清语音和视频编解码显著提高了通信质量;可以提升无线频谱利用率、降低网络成本;无缝集成RCS,业务体验极致丰富。根据GSA最新报告,全球目前已有28个国家的40个运营商提供VoLTE业务。
二、LTE语音解决方案分析
目前主流的LTE语音解决方案有三类,即:CSFB方案、双待机解决方案和VoLTE/SRVCC方案。
CSFB(电路域回落)方案用户同时附着在LTE与2G/3G网络之上,用户主叫时自动选择2G/3G网络,用户被叫时从LTE网络切换到2G/3G网络完成呼叫。
SVLTE解决方案要求终端同时驻留在2G/3G和LTE网络中,对于数据业务优先使用LTE网络,对于语音和消息业务使用传统电路域网络,该方案可实现数据和话音同时并发。
VoLTE解决方案在运营商LTE网络覆盖达到一定连续性甚至全覆盖时将成为终极解决方案。其核心业务控制网络为IMS网络,配合LTE网络实现端到端的基于分组域的语音、视频业务。为保证语音业务的连续性,运营商在无法保证LTE的全覆盖时只能选择部署SRVCC方案使通话可以平滑切换到2G/3G网络。
三、VoLTE部署部分要点分析
作为LTE网络语音实现的终极解决方案,VoLTE的部署从核心网建设改造、无线网升级优化以及业务支撑系统建设等方面有很多需要研究探讨的问题,笔者就核心网络相关的三点技术方案做一些初步分析。
3.1 QoS保障
VoLTE借助PCC架构为语音、视频等业务按需建立专用承载通道,提供高优先级和带宽保障,确保无线和网络侧都能按照VoLTE质量要求进行资源分配和调度。其业务流程如图1。UE附着在默认承载,用于SIP信令传递;UE发起音视频业务时,通过默认承载请求网络分配资源; VoLTE SBC向核心网申请VoLTE音视频资源,携带用户的流描述、媒体类型(音、视频)、最大最小请求带宽; PCRF依据配置的VoLTE策略,映射生成满足音视频业务需求的动态规则,由无线核心网执行规则为业务预留资源;用户在预留的专用承载上发起音视频业务。
3.2 Diameter信令网建设
VoLTE对信令网的建设需求包含满足VoLTE会话管理及语音漫游需求和满足PCC会话绑定及动态数据同步需求两个方面。其中Diameter信令转接需求主要包括:LTE移动性管理信令S6a接口; VoLTE IMS信令Cx、Sh、Zh接口;VoLTE PCC信令Gx、Rx接口等。
VoLTE使用PCC策略控制,要求同一用户的Gx与Rx接口会话在同一PCRF上绑定,部署多个PCRF时,需要DRA实现Gx与Rx接口寻址到同个PCRF。
目前的主要实现方案为通过用户IP地址寻址,要求DRA支持会话绑定功能,根据Gx接口会话动态存储会话绑定信息(用户码号/IP地址/PCRF地址的绑定关系),通过查询绑定信息找到同一PCRF。
3.3 VoLTE漫游方案
VoLTE漫游方案主要分RAVEL和S8HR两种,其中RAVEL架构倾向于CS模式,由漫游地提供提供数据通道后通过漫游地P-CSCF与归属地IMS核心网互通;而S8HR采用EPC数据业务漫游方式,漫游地提供数据通道功能与归属地数据网关互通后访问归属地IMS核心网。
关键词 普光气田;视频会议系统;高清技术;兼容性
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0216-02
普光气田地处川东北山区中,地域范围较广,由于普光气田高酸高压、地质构造复杂、周边环境脆弱、施工条件恶劣、应急救援困难、安全风险高等特点。为提高会议效率,降低会议组织成本,消除安全隐患,一套完善的集音视频、图形、图像、文字、数据共享、公文流转等为一体的视频会议系统成为有效解决办法之一。
1 系统介绍
采用1台视频会议多点控制单元(MCU)作为视频会议系统的核心控制设备,其他各视频会议室通过局网和专线相结合的方式实现联网。其中3个采气区由于无法直接连入企业局网,采用2M专线方式连接到达州基地通信机房,并通过安装在达州基地通信机房内的1台机架式集中协议转换器连入企业局网。其他会场均就近连入企业局网。视频会议设备采用专用IP地址段,不与其他用户混用,有效消除IP地址冲突等带来的影响。
2 普光气田高清视频会议系统设备组成
2.1多点控制单元(MCU)
普光气田视频会议系统使用的MCU部署在达州基地通信机房中,配置局网IP地址,直接与局网互通,方便通过局网与中原本部、中石化总部互联及分公司其他视频会议室的接入。
2.2宝利通高清视频会议终端
考虑普光气田实际需求,普光气田视频会议系统建设除105前指视频会议室以外,其他视频会议室均采用宝利通高清视频会议终端。
达州基地视频会议室和生产管理中心604视频会议室均部署了两台摄像头,能够全方位反应会场情况,其他会议室部署1台摄像头。
所有会议室均配备360度全向麦克风,并与外接普通会议话筒相配合使用。
2.3中兴标清视频会议终端
105前指视频会议室建于2006年,视频标准较低,只支持标清格式,不支持高清,提供的接口也相对单一。为节省投资,继续发挥设备作用,该会议室中兴标清视频会议终端继续保留,不再进行更换。
2.4视频显示设备
1)所有会议室均配备1台高清晰度投影仪,用于视频会议的视频显示及其他会议文档演示;
2)除应急救援中心视频会议室,其他会议室均配备2台高清液晶电视配合会议画面显示,在启用双流时则可以显示共享内容。
3)根据生产管理中心604视频会议室主要作为主会场的实际情况,生产管理中心604视频会议室配备2台可移动液晶电视放置于主席台前方,领导能够在第一时间掌握各会场情况。
2.5音频输入输出设备
1)各个会议室根据会议室实际情况配备调音台、功率放大器、音箱、数字话筒、无线话筒等音频输入输出设备,方便各种会议组织方式灵活使用。
2)配备了均衡器、移频器、数字音频处理器等音频处理设备,对音频信号进行调制,使会场音频效果更清晰。
2.6音视频中控设备
音视频中控设备主要采用可编程控制主机,集中控制各种音视频设备,使用一个无线触摸屏可控制音视频矩阵信号输入输出,电视和投影仪开关,电视和投影机信号源选择,总音量大小,投影幕布的升降等功能。
3 系统应用特点
3.1兼容性实现
3.1.1实现与中原MCU对接
普光气田共有视频会议室9间,在与中石化总部和中原本部开视频会议时,存在多会场参会的可能性,尤其是达州基地启用以后,多会场参会更能满足普光气田的实际需求。
普光气田到中原本部会议专线带宽为2M,中原本部无法与普光多个会议室实现直连。为实现普光多会场参与中石化总部和中原本部视频会议,必须经过MCU进行转发和控制,前提是必须实现普光MCU与中原MCU的对接。
1)定义会议模板,由于视频会议会产生部分网络开销,所以定义会议连接速度为1.5M,满足高清会议的要求;
2)会议模式改为演讲模式,演讲者定为中原本部,这样所有会场均能收到中原本部转发的视频画面和语音。自定义分屏设置为普光主会场,这样中原本部和中石化总部就能够收到普光主会场的视频画面和语音;
3)开会时,会议ID必须与中原保证一致才能正常连入会议。
经过多次测试和实际应用,与中原MCU对接成功,视频会议画面语音稳定清晰,实现了普光多会场参与中石化总部和中原本部会议的要求。
3.1.2实现与105前指视频会议室标清视频会议终端对接
存在以下两个问题:
1)中兴标清会议终端与MCU为不同厂家产品,对接存在问题。
2)中兴标清会议终端仅能达到标清显示效果,不支持高清。完成对接是否会影响到所有会场的视频显示效果。
为了解决设备对接问题,我们进行MCU设备参数调测和实际效果测试。
1)由于中兴标清会议终端不支持高清,不支持H.264协议,针对MCU中105前指视频会议终端参数进行特殊设置,定义其连接速度为512Kb/s,定义视频协议为H.263;
2)其他视频会议终端连接速度和视频协议均设置为自动。
组会时其他会场均自动启用高清模式,105前指会议室则启用标清模式。经过实际测试和应用,各会场不会互相影响,均能够达到运行稳定。
3.2系统组会模式与控制方式
3.2.1会议组织模式多样化
视频会议系统具有灵活的组会模式,适应不同会议对组织方式的要求。
1)点对点视频会议模式
由其中一台视频会议终端,直接呼叫系统中的另一台终端,建立音视频的双向连接,完成点对点视频会议。
2)多点视频会议模式
这是是视频会议系统的最经常使用的一种形式,需要使用MCU(多点控制单元)建立会议,并呼叫各会场的终端,或者由分会场终端呼入完成。这种会议参与会场较多,应用途径较广。
3)多组多点视频会议
MCU(多点控制单元)建立会议可以同时召开多个会议,每个会议分别由不同的分会场参与,这样可以同时满足系统内同时产生的多个的远程视频会议的要求。
4)混合视频会议
支持高清会议终端与标清会议终端混合开会,具备多网络接入能力,具备语音与视频的混合能力,具备多种协议、多种速率、多种编码的混合兼容。
这些混合能力即可以在同一会议中实现也可以在多个并发的会议中实现。
5)双流数据协作会议
支持ITU的H.239双流协议。同时传送人物、内容两路视频图像,实现数据会议功能。非常适合远程教育、技术方案讨论等需求。
3.2.2灵活的会议控制方式
普光气田视频会议系统具备多种的会议控制手段,可以根据现场的不同需要,选择最合适的控制方式。
1)管理员控制方式
管理员在现场进行会场组织控制。控制各会场显示图像,可以使各会场均观看相同画面,也可以定义某个会场观看特定画面。可以进行分屏设置,使各会场均能以分屏方式观看所有会场画面。可以控制各个终端的声音、视频图像的开启和关闭。
2)轮巡方式
MCU可以自动轮流切换各个会场的图像,轮询会场的时间可以按照实际需要进行灵活设定。
3)演讲者控制方式
采用演讲者模式时可以指定所有分会场观看主会场的视频画面,可指定主会场观看任何分会场画面,或自动轮循观看各分会场画面,或以分屏模式观察观看多个分会场的分屏画面。
计算机、网络技术高速发展的今天人们对了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。企业要求能进行远程会议,开展商务交流;同时,在满足传统视频会议音/视频通信的基本要求同时,现代企业经营会议更希望能够提供更加丰富多样的会议讨论形式和功能,比如:企业远程开展季度/年度预算及工作计划的讨论,需要远程共享PPT等演示文档和EXCEL等表格,需要共同就某一网上信息开展讨论,需要彼此间如同身临其境地探讨问题。
许多大型企业为了满足自身的远程通信需求,采购了一些硬件远程会议系统,满足了部分需求,使远程会议得以成为现实。但是这些大型硬件设备造价昂贵,使用条件苛刻,网络要求高,无法满足用户的。而且很难提供音/视频之外的数据讨论功能和会议管理功能,使许多现代企业的远程会议无法就某项具体的方案和计划进行演示,讨论和汇报。
许多企业希望能够得到一种更为便宜和便捷的视频会议产品或服务,能够提供多种功能,使他们的远程办公和远程全功能会议得以实现。而网动视频会议系统正是这样的一个专业系统。
二、系统需求分析
视频会议系统主要满足客户远距离的相互交流的需要,来达到以下几个目的:
1.节省大量的差旅费用,降低企业成本;
2.减少在旅途中的时间,提高工作效率;
3.提高与客户、供应商之间的沟通和协作;
4.提高企业对市场的响应效率;
5.缩短上层领导的决策周期;
6.随时可以召集和举行会议和培训;
7.可以远程交换数据,核对帐目、协同审批文件
8.外地人员也可以通过互联网参与公司的会议
为了达到以上几个目的,对于视频会议系统的功能、性能就必须具备以下几个特点:
1.能够实现音视频交互。
2.有良好的带宽处理机制、有强大网速的适应能力。
3.支持多种网络环境,并且跨越各种不同的网络环境。
4.支持文档共享、电子白板、网页同步等多种文本交互手段。
5.支持屏幕广播、程序共享等多种协同办公的功能。
6.针对不同的用户群体、数量有相对应的会议机制。
7.能同时支持多个会议通道,保障各会议通道的相对独立和信息安全性。
8.能进行远程的web方式管理,组织会议和会议授权简单、方便。
9.有较强的控制功能,能够把不遵守纪律的会议成员请出会议室。
10.要有丰富的辅助功能,保证在突况的视频会议无干扰的正常进行。
11.能实现无延迟的音视频传输、保证音视频的同步性。
12.能进行会议录制,把会议信息完全记录下来
13.有良好的扩展功能,支持服务器集群、分发式服务器和二级服务器
三、系统特点
Activemeeting视频会议系统与同类视频会议相比较,优势突出,特点鲜明,主要表现在以下几个方面:
先进性
Activemeeting视频会议系统采用UDP协议,结合先进的MPG-4流媒体压缩技术,解决了互联网络音视频传输的同步性问题和延迟问题。Activemeeting视频会议系统的同步性和传输延迟均控制在1秒以内。另外,Activemeeting视频会议系统是唯一支持主控模式和非主控模式两种会议状态可相互切换的系统,在主控模式下,我们利用了UDP的广播特性,允许同时广播8路视频、8路语音,为超大用户群体同时进行网上会议提供技术保障。
多功能
Activemeeting视频会议系统不仅考虑到人们对音视频交互的要求,同时提供16块白板、屏幕广播、程序共享、会议投票、会议录制、文件同步浏览、同步上网等功能
论文关键词:视频会议系统;教学应用
视频会议系统是人们的交流方式与科技相融合的产物,并伴随着计算机网络、多媒体技术和通信技术的发展而逐步得到广泛的应用。它借助于专用的物理设备,通过传输信道如局域网,Internet,Intranet,无线网或者卫星,在两点或者多点间建立可视通信,实现图像、语音及数据交流,完全突破了传统现场会议在地域方面的限制,是CSCW即计算机支持的协同工作的一种典型的也是最基本的应用系统。它可使在地理上分散的用户共聚一处,通过图像、声音、文本等多种方式交流信息,支持人们远距离进行实时信息交流与共享、开展协同学习与工作,极大地方便了协作成员之间真实、直观的交流。
一、视频会议系统的定义及组成
视频会议系统(VideoConferencingSystem)就是一个不受地域限制,建立在宽带网络基础上的双向、多点、实时的视音频交互系统。视频会议系统主要由终端设备、传输通道(通信网络)以及多点控制单元组成。
1.终端设备
终端设备是视频会议系统的输入和输出设备。主要包括音频/视频输入/输出设备、音频/视频编/解码设备、信息处理设备和多路复用/分解设备等,通过这些设备,可实现各会场的与会者能够清晰地看到其它会场的场景,并能相互讨论问题和共享数据信息。它的作用是将音频、视频、数据以及信令等各种数字信号分别进行处理后,合成为一路或多路数字码流,再将其转换成适合于网络传输的数据格式,并发送到信道中进行传输。
2.通信网络
通信网络是指连接终端设备,使之能够传输音频、视频和数据的各种传输介质的总称,包括电缆、光纤、微波以及卫星等,在传输方式上,可以基于现有的各种网络技术,如LAN,ISDN,Internet,FDDI/ATM等等。利用它来传送活动或静态图像信号、语音信号、数据信号以及系统控制信号。
但由于不同的通信网络原理及结构差异很大,导致了视频会议系统微观部署结构(包括终端系统的连接结构,MCU的配置方案结构等)的差异性。
3.多点控制单元(MCU)
多点控制单元(MCU)是一个数字处理单元,通常设置在网络中心节点处,可供多个地点的会议同时进行相互间的通信,其作用相当于交换机。其主要功能是在数字域中实现同时对多路音频、视频、数据信令等数字信号的混合和切换。它将来自各终端设备的会议数据汇总在一起,并同步分离出图像、语音、数据、信令等信号,再对各会场同一类型的信息进行混合、切换等处理,最后重新组合成数据流送往对应的会场。它就像电视节目的导演一样,可以根据场景变化的需要来切换不同的画面。
二、视频会议系统的类型及其应用
一般来说,视频会议系统从各种不同的角度有不同的分类。根据会议节点数目不同,可以分为点对点视频会议系统和多点视频会议系统;按其运行的通信网络来分,又分为数字数据网(DDN)或其他专用网型、局域网/广域网(LAN/WAN)型和公用交换电话网(PSTN)型三种。从视频会议所选的终端类型上分,大体上可以分为桌面型和会议室型两大类。会议室视频会议系统适用于规模较大的会议,在带有环境控制设备的专用会议房间装置一个或多个大屏幕,系统由屏幕、摄像机、麦克风和辅助设备等组成,这些配置是固定的,可以提供高质量的视频和同步音频,但是费用较高。而桌面视频会议系统则是在通用个人计算机上增加一些附加设备,综合运用音视频和网络通讯技术,使用计算机软件来实现不同地点的人与人之间的相互通讯,因此其使用费用要低很多,是视频会议系统发展的方向。
视频会议系统体现的是无障碍信息交流和协作,可以实现高效率、高质量的内外沟通与协作:所以,只要是需要多点之间进行信息交流的行业,该系统都有用武之地,它把产品、信息、知识、欢乐和友情散布到世界每一个角落。譬如,在下面的行业和场景中,该系统都是可以胜任的:
三、视频会议系统的实现方式
当前,视频会议的实现方式有3种:
1.广电系统(电视台)常用的电视直播式视频会议系统
需要租用专用的卫星通道,传输方式为单向传输,若要双向则必须租用两个信道。租用卫星的费用非常昂贵,时间越长,费用越高。还需要专业技术人员及审批手续,因此只能供一些特种行业单位如电视台使用。
2.MPEG1,MPEG2压缩格式VOD视频传输式视频会议系统
由于MPEG1的传输需要1.5M的带宽,MPEG2需要3M的带宽,且图像质量将随网络传输距离急剧下降,通常只能用于本地的高速网段上,且占用带宽,只有具有自己网络资源的职能部门如电信局才能建立这种基于高带宽的专用的视频会议系统。
3.ITU(国际电信联盟)提出的基于H.261/H.263视频压缩格式的H.320/H.323规范的视频会议系统
现阶段市场上技术成熟并占真正主导地位的是基于H.320/H.323标准的视频会议系统。H.323是指基于工P方式进行传输的视频会议;H.320是以IP以外的其它网络方式进行传输的视频会议,通常有工SDN,DDN,帧中继,ATM等等。
我们需要什么样的视频会议系统呢?首先是价格适度,能为大多数行业用户承受及使用的视频会议系统才是真正意义上的视频会议系统。其次是技术上的指标,实现高质量图像/声音传输但带宽越低越好;双向交互、需要支持长时间开机工作(低功耗);操作简单,无需专业知识,操作失误也无损坏;应无操作系统,不怕病毒攻击、不怕突发性断电、应具备多种网络接口(ISDN,工P,V.35,E1/T1等)、具有自适应功能,完全智能化、稳定可靠,返修率低等。
四、视频会议系统的教育应用
充分利用网络视频会议系统,将信息传递生动化,建立基于视音频多媒体技术的、互动的对话渠道,是对现有的网络平台价值的一种升值。视频会议系统在教育领域主要应用在远程教育、各地教育分支机构会议、远程师资培训、远程分校教育等方面。各级的教育主管部门和学校,通过视频会议系统,可以定期或者随机性地召开各种工作会议,开展各种形式的培训和教学,远程教学还可以节省大量的资源和费用,因为一个老师可以同时给上千人授课,而一个好的课程可以在长达数周、数月内,在不同的地区使用。由于专家和资深教师人数有限,这种教学技术可以使他们发挥更大的作用,解决了学校分部学员能够接受最优秀的教师授课的问题。远程教学可以使教学跨越很大的地理区域,这对于我国边远地区的教育会有很大的价值。
视频会议系统不仅提供流畅的语音,清晰的视频图像,同时提供文档共享、WEB共享、协同浏览、电子白板、桌面共享与远程遥控协作等数据处理功能,利用网络让不同地方的师生通过音视频实时交互沟通,如置身于同一教室之中。
1.视频广播
可以广播视频给学生,让学生上课时既能闻其声,也可见其面。
2.多人混音
采用目前业界最领先的多路混音技术,支持4~16路混音,实现音视频交互。能实现无延迟的音视频传输、保证音视频的同步性。
3.桌面共享和远程遥控
利用桌面共享功能,可以将自己的计算机屏幕实时显示给远程用户,让他们看到自己的一举一动。利用远程遥控功能,则可以让自己对远程的机器进行直接的操作,就像操作本地机器一样方便。
4.电子白板
学生可以在白板上自由地绘制、书写任意可视化信息,方便所有的成员进行交流。
5.文档共享、Web共享和协同浏览
通过文档共享和Web共享,所有的成员可以共同讨论Office,PDF,AutoCAD,PowerPoint等各种形式的文档;协同浏览让所有的成员可以同步地浏览网页,实现更为直接的交流。
6.文字交流和文字私聊
所有成员能利用一个公共的文字平台进行有效的文字交流和沟通;文字私聊功能为成员间提供了一个点对点的私人空间,两个成员间可通过文字私聊功能进行二者之间的沟通。
7.文件传输
与会者可在开会的同时传输文件给某个会议成员或者传输文件给所有的会议成员,即异地文件的在线实时收发。
8.音视频的录制功能
可以实时录制自己的本地音视频或远程的用户音视频。可以使用常见的视频播放器,如MediaPlayer等进行播放;利用常见的视频编辑软件,如MovieMaker进行编辑。能进行会议录制,把会议信息完全记录下来,任意客户端对多个或某一个分会场的同步同时录像,录像包括会议中展示的讲义文档、图表及标注等交流内容。
五、视频会议系统对远程教育的影响
1.有利于培养和激发学习者的学习动机
在远程学习中,学习者能否保持高度的注意力和动机,能否积极而有准备地主动调整自己的学习步调,能否对自己的学习进行监控、测试、修正和评价,是网络化学习的保证。通过视频会议系统可以在一定程度上缓解远程教育师生、生生分离导致的教师角色淡化和教学管理弱化现象,并克服学习者在访问网上资源时产生的“信息迷航”和“信息超载”现象。
2.有利于引导和加强学习者的自我监控
传统教育中,学习者习惯在教师的监控下学习,导致了学习者缺乏自主性、独立性,缺乏自我监控的学习能力,而在网络这样一个开放性、自主性的学习环境中对学习者的自我监控要求则大大加强,需要学习者逐步地从外部控制的学习过程向自我控制的学习过程转变,这个转变完全依靠学生“自然”形成是不现实的,而视频会议系统为这一转变提供了一个中间环节,使得学习者经历教师完全监控—部分监控—自我监控的转变历程,逐步地适应远程学习。
3.加强师生之间的情感交流,提高学习的积极性
远程教育发展到现在的基于互联网的学习模式的时代,由于其师生准分离的状态,主要局限于以言语沟通为基础的知识交流层面,情感的沟通相对比较缺乏。而具有真实、高效、实时特点的视频会议系统可以在一定程度上解决这个问题,实时交互的信息包括文本、声音、图像等,达到了类似于面对面交流的效果。这样,学习者在远程学习中可以即时获得帮助,即时地观测到自己的进步与不足,及时地按要求调整学习,大大增强了学习者的学习积极性。传统课堂[那种能够引导教师知识点拨欲望的活生生的学习者文化群体形象,和能触发学习者群体进行知识感悟的教师文化个体形象,在远程教育中通过视频会议系统得以实现。
魔兽世界,群雄逐鹿,战斗胶着。
“牧师Sun,我身后有个鱼人魔法兵在打我,你快来支援我。”队长通过麦克风喊道。牧师Sun接到指令赶紧飞奔过去,一道圣洁的光茫闪起,队长感觉到身体一下凉快了许多,原来牧师Sun救援已到,并迅速施展了治疗魔法。在团队的有效配合之下,鱼人怪很快被收拾掉了。这是惊险的一幕,但在魔兽世界里面却司空见惯。
玩过魔兽世界的朋友都知道,组队战斗状态下,团队之间的沟通交流非常重要,通常都没法腾出手打字沟通,这个时候游戏外接语音系统的重要性就体现出来了,而队长Wolf与团队沟通就是通过游戏外接语音系统实现的,它就是日前263通信网络推出的E话通――I空间,给网络玩家一个独享的网络空间。
网游通信伴侣E话通的I空间除了让人中体验真正语音交流的,还有许多的功能:
组队练级――打造网上朋友家园
“没有垃圾的职业,只有垃圾的玩家”,组队战斗中常常因为单个队员的自私或不听指挥造成任务失败,使用263通信网络推出的E话通-I空间之后,这个问题迎刃而解,一方面I空间是一个独享的网络交流空间,可以讯息实时沟通;另一方面,玩家们需要一个网络聚集地,就像游戏中需要一个大家歇歇脚的地儿一样。
战斗指挥――让朋友感受你的呼叫
对于魔兽这样的RPG游戏而言,没有什么比组队探险更有趣味了。团队战斗中这样大家一边玩游戏,而一边应用I空间的外接语音系统来作为“指挥协作中心”,其乐无穷。E话通-I空间实现了防火墙穿透技术,使得多媒体视音频较之QQ、MSN更为流畅、清晰。同步的语音传达,不仅让人感受魔兽世界中怪物的怒吼、武器的击打声,更能听得见到对面朋友的呼吸及尖叫,真正让心跳随着游戏节奏。
经验交流――面对面的喜怒哀乐
游戏结束之后,朋友之间坐在一起聊聊天,更是一种享受。在I空间上应用这个通话功能也非常简单,点击好友头像,选择多人语音视频聊天,成功建立后,在“多人语音视频聊天”窗口里有邀请按钮,你可以邀请其他的好友一起进来。
I空间”还支持播放avi,mpg,wmf等格式的视频文件和bmp,gif,jpg等格式的图片文件,以及mp3,wav格式等音乐文件,魔兽世界玩家可以利用I空间看视频,分享图片和动画,有说有笑,其乐融融。心动了吧,下载地址:
关键词:流媒体;IPv6;数字图书馆
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)24-6972-01
The Application of Streaming Media Technology and IPv6 in Library
GONG Li-ning
(Network Management Center, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China)
Abstract: Streaming Media is a new technology rapidly growing up with the development of Internet. The application of Streaming Media in the library was introduced,and the advantages of IPv6 applied to the streaming media technology of digital library was analyzed.
Key words: streaming media; IPv6; digital library
随着图书馆数字化建设的不断发展,文献资源已不再局限于文本、图像等传统方式,图书馆拥有了大量的音视频资源等多媒体资源,如何更好地使用音视频等多媒体资源,是数字图书馆面临的一个新的问题。
1 数字图书馆的发展现状
数字图书馆是以数字形式存储和处理信息的图书馆,即对有高度价值的图像、文本、语言、音响、影像、影视、软件和科学数据等多媒体信息进行收集,组织规范性加工,进行高质量保存和管理,并向所有连接网络的用户提供,是为一定的社会、政治、经济服务的文化教育机构以及这种机构的组合。数字图书馆是采用现代高新技术所支持的数字信息资源系统,通俗地说,数字图书馆将是一个不受时空限制、多功能、便于利用、超大规模的信息资源中心。
在目前传统图书馆逐渐向多功能数字图书馆的演变过程中面临的一个很重要的问题就是信息资源的数字化问题。数字图书馆所涉及的数据类型有文本、图像、语音、视频等,其中文本数据所占的比重并不是很大,真正大的是在图书馆馆藏文献中占相当比例的多媒体信息资源,但目前多数传统图书馆的音视频等多媒体信息资源主要保存在录像带、磁带、光盘等载体上,这些载体不仅难以长期保存,而且不便于查询和使用,更不用说能够在网络上传输了。
2 流媒体技术在图书馆服务中的应用
在网络上传输音视频等多媒体信息,目前主要有下载和流式传输两种方案。音视频文件一般都较大,所以需要的存储容量也较大;同时由于网络带宽的限制,下载常常要花数分钟甚至数小时,所以这种处理方法延迟也很大。流式传输方式则是将整个音视频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中,用户不必像采用下载方式那样等到整个文件全部下载完毕,而是只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在用户的计算机上利用解压设备(硬件或软件)对压缩的音视频等多媒体文件解压后进行播放和观看,此时多媒体文件的剩余部分将在后台的服务器内继续下载。与单纯的下载方式相比,这种对多媒体文件边下载边播放的流式传输方式,不仅使启动延时大幅度地缩短,而且对系统缓存容量的需求也大大降低。
因此,流媒体技术的产生和发展将为数字图书馆解决音视频等多媒体信息提供了一种解决方案。流媒体技术的出现改变了传统的印刷型的馆藏形式,提供了具有文本、图像、音频、视频等多种形式的多媒体信息服务,具有成本低、易于复制、占用空间小、便于保存的优点,解除了图书馆对提供声像信息服务的时间限制,并且解决了多用户不能共用一个声像信息资源的问题。同时流媒体技术的应用使得图书馆可以将课件或多媒体资料录像以直播或点播的形式提供给用户,为图书馆开展网络教学提供了一个平台。
3 IPv6在图书馆流媒体技术中的优势分析
但是,在Internet上传输流媒体存在着许多困难,其根本原因在于Internet的转发机制不适合传输连续媒体流,而且当前的互联网是基于IPv4协议,随着Internet信息和应用的不断增加,IPv4已渐渐暴露出地址空间严重不足、数据传输缺乏质量保证、数据安全性难以保证和对组播功能支持有限等问题。这在一定程度上限制了音视频等流媒体应用的进一步发展。传统的IPv4网络已经无法满足高质量流媒体通信的要求,而IPv6在流媒体传输应用方面的意义主要有:
1) 解决了地址容量问题,优化了地址结构以提高选路效率,提高了数据吞吐量,以适应流媒体通信大信息量传输的需要;
2) IPv6对IPv4的最大革新之处在于对QoS的考虑,为更好地支持网络QoS,IPv6中定义了流标记和优先级两个字段,对各种多媒体信息根据紧急程度和服务类别确定数据包的优先级,以此提供通信服务质量保证,使吞吐量、延时和抖动保持在一定限度内。与IPv4的QoS控制相比,IPv6新增了流标记功能,并扩大了优先级的范围,应该说在下一代Internet上提供了更强的QoS功能,更适合于多媒体和实时通信的需要。
3) IPv6还加强了组播功能,使用组播功能可以同时传递数据给大量的用户,传递过程只会占有一些公共或专用带宽开销而不会浪费带宽在整个网络里广播。组播的意义在于只有用户加入相应的组播组才能收到发给该组的信息,这对于视频节目的发送来说意义尤其重大,而且组播组的范围可以包括同一本地网、同一机构网、甚至IPv6全球地址空间中的任何位置的节点,这就为网络多媒体信息服务提供了更大的灵活性。
4) IPv6将IPSec(IPSecurity)集成到协议内部,作为IPv6协议固有的一部分贯穿于IPv6的各个部分。IPSec是IPv4的一个可选扩展协议,而在IPv6则是一个必备组成部分。IPSec协议可以“无缝”地为IP提供安全特性,如提供访问控制、数据源的身份验证、数据完整性检查、机密性保证,以及抗重播(Replay)攻击等。在使用IPv6网络中用户可以对网络层的数据进行加密并对IP报文进行校验,极大的增强了网络的安全性。
可以看出,IPv6比IPv4在服务质量、传输安全、数据组播等方面都有了改进。
4 结束语
随着高速网络的飞速发展,传统的IPv4网络协议已经不能适应新的传输需求,网络必将向着IPv6的方向发展,现有网络服务也必将会转移到IPv6上运行。基于IPv6的流媒体技术将为图书馆数字资源的保存和利用提供新的发展方向,图书馆也将借助流媒体技术和更好的网络服务技术方便地为读者提供更加方便快捷的数字资源服务。
参考文献:
[1] 田阳.流媒体技术及其在图书馆中的应用[J].图书馆,2008(1):90-92.
[2] 张彦.流媒体技术在高校图书馆中的应用研究[J].数字图书馆论坛,2006(8):39-42.
[3] 杨飞飞.流媒体技术在图书馆多媒体资源数字化中的应用[J].图书馆,2007(6): 78-80.
1、打开QQ客户端主界面。打开客户端底部【查找】界面。输入需要查询的QQ号码,如果是对方是在线,则头像是点亮状态。输入需要查询的QQ号码,如果是对方不在线,则头像是熄灭状态。
2、双击要验证不在线好友的QQ---出现聊天框,这时消息框上便显示了对方隐身或离线。点左上边的 “语音视频聊天”,发送视频聊天信息。出现“您已经请求与xxxx进行视频和语音对话。请等待回应或取消该未决的邀请?:“对方不在线或隐身,可能无法你的视频请求.”这样的信息。马上点击“取消”如果对方的QQ是隐身的,他的QQ头像马上就会亮起来,如果确实不在线那自然就是黑的。
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