网络传输技术论文范文

网络传输技术论文篇1

关键词：视频监控；嵌入式；摄像头；视频压缩；视频采集

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：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

在当前科技迅速发展的环境下，视频监控系统已经在安防、交通监控和家居生活等重要领域得到了广泛的应用。视频监控系统经过了三个发展阶段，第一是基于模拟摄像机的模拟视频监控系统阶段，第二是基于PC 端的数字视频监控阶段，第三是基于嵌入式Linux的网络视频监控系统阶段[1-2]。传统的模拟视频监控系统存在传输距离和系统数据量有限、图像质量低和不易扩展等不足，数字监控系统虽慢慢取代了模拟视频监控系统，但其本身也存在视频前端采集复杂、系统稳定可靠性差等局限。网络视频监控系统在各类技术的不断发展的基础上也在不断发展中。在网络技术快速发展的趋势下，通过网络传输视频图像[3-5]，是目前实现视频监控最好的方法。本文设计并实现一套以S3C2410为开发平台，以Linux为操作系统的基于嵌入式视频监控系统，客户端只要和监控终端在同一局域网内均可实时监控。

2 系统整体设计方案

该嵌入式视频监控系统以Linux系统和S3C2410开发板作为系统核心平台，由在前端的USB摄像头实时采集视频数据，经压缩编码后通过TCP网络传输到后台服务器，客户端可实现实时监控。此系统主要由视频服务器端和客户端组成；服务器端包括视频图像采集模块和TCP网络传输模块，它们的职责就是将视频数据进行压缩、编码后通过TCP网络传输到远程终端设备上。客户端主要实现远程终端设备的视频显示。

3 系统硬件设计

在该系统中，硬件结构包括视频图像采集模块、视频服务器模块和TCP网络传输模块。视频图像采集模块主要完成视频数据的实时采集，ARM开发板通过摄像头采集获取视频图像数据，然后进行压缩存储和处理，然后通过网络传输模块将视频数据传输到远程移动终端上显示。

4 系统软件设计

软件部分的设计主要包括：嵌入式Linux系统的裁剪和移植、视频图像的采集、视频的网络传输以及客户端网络连接程序。系统的裁剪和移植等技术本文不再作详细的论述。以下主要介绍视频图像采集模块和网络传输模块的设计。

进行视频采集[6]必须加入video4Linux模块，要从摄像头设备中采集视频图像帧，必须依靠此模块所提供的接口。video4Linux是摄像头设备的相关内核驱动，它为摄像头提供了编程所需的最基本的接口函数，比如ioctl（）函数、打开函数、写函数和读函数等的实现。并把它们定义在file_operation中，当应用程序对设备文件进行打开读写等一系列系统调用的操作时，系统将通过此结构去访问内核驱动程序[7-9]所提供的一些基本函数。video4Linux中的数据结构为视频采集提供了各种视频图像的相关数据信息，其中包括有：

video_window ：包含获取的视频图像区域的基本信息

video_capability：包含设备信息，比如设备的分辨率范围、设备的名称和信号的来源信息等

video_picture：包含了所获取图像属性；

video_channel：各个信号源的属性；

video_mmapf：用于内存映射；

video_mbuf：包含映射的帧的属性和信息，比如所支持的最多帧数、每一帧图像的大小和每一帧图像相对基址的偏移等属性；

video_buffer：最底层对缓冲区的描述。图3为整个的视频图像采集流程，视频图像的采集程序包括以下流程，一是初始化设备，二是打开设备，三是获取视频设备和视频图像信息，四是图像参数设定，五是视频图像采集。

视频数据网络传输模块本文采用B/S模式，以此模式来实现网络视频监控。本文采Boa来搭建Web服务器[10]。Boa 有它自己的特点，首先它支持CGI；其次它是单任务的，它与传统的web服务器不同，第一，对于每一个连接，它不会去重新启动一个新的进程，第二，对于二个或者多个连接，它也不会去启动多个对自身的复制；再次，对于所有在进行活动的连接，Boa只会在内部对它进行相应的处理，而且，对每一个CGI连接，它都会重新去开启一个进程。Boa支持的CGI公共网关接口适用于各种不同的平台，是用户应用程序与Web服务器最常用的通信接口。

5 系统仿真和测试

本文提出的构架方案和实现方案已经通过测试。客户端监控界面如图4所示。整个系统开发不仅简洁，而且高效，同时成本比较低，稳定性非常可靠，能够被移动设备应用，实现实时视频监控。

参考文献：

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网络传输技术论文篇2

计算机网络技术的发展与普及，尤其是国际互联网络（Internet）的迅猛发展，将人类文明带入一个新的信息时代。国际互联网络是数字技术与计算机通讯技术日益发展和密切结合的产物，作为一个巨大的通信网，其把全世界联结在一起。在网络环境下，版权所保护的作品有了新的传播方式，公众获得创造性文化产品的途径也发生了重大的变更，这对传统的版权保护制度造成很大的冲击。由于网络传输对版权人的利益有重大影响，因而该问题引起国际知识产权界的关注与兴趣。一些发达国家和地区纷纷组织专家研究网络环境下的版权保护问题并找出相应的对策，如美国、澳大利亚、欧盟、加拿大等等，世界知识产权组织也于1996年底推出了两个新公约，解决网络传输纳入版权保护体系的问题。论文百事通根据中国互联网络信息中心的统计，到1998年底我国Internet上网计算机已达74.7万台，用户达210万。且目前其发展极为迅速，因此网络传输对我国传统版权保护体系来说，也是一个严峻的挑战。版权制度是随着新技术的变化而不断完善的，我国的著作权法也应予以调整以适应信息时代的发展。本文通过分析网络传输的法律性质，从重新界定合理使用和加强集体管理的角度，找出保护网络传输权利的对策，并提出对我国著作权法相应的修改建议，以期促进网络环境下对版权的保护。

二、网络传输的法律性质

计算机网络化给以往的作品传播形态带来了巨大的变化，几乎所有传统传媒介质的作品都可以通过二进制数字编码在网络上传播，通过网络交换得到的作品与原始作品有完全一致的效果，且使用者还可以根据自己的需要，对于数字化后的信息很容易地改变或加工其内容，或插入其他信息。这种信息的数字化、网络化对著作权的影响是巨大的，但从本质上说，其仅仅是为权利人增加了一种传播作品的方式而已，并未动摇著作权保护的基础──只保护作品的表达形式，而不保护其思想内容本身。因而要使网络运行规范化，也不必对著作权法作根本的变更，只是应对现有规定作适当调整和补充。其中，网络传输的法律性质问题是规范网络运行的基础和前提。对于网络传输的法律性质，学者多有论及。但大体有以下三种见解：

1、网络传输是一种发行行为

根据我国著作权法实施条例第5条的规定，发行是指为满足公众的合理需求，通过出售、出租等方式向公众提供一定数量的作品复制件的行为。而网络传输中，与传输的网络联网的用户即可从其计算机终端上卸载作品进行阅览、储存、打印或以其他方式进行使用。因此这种向公众传输的结果和经济影响与传统意义上的“发行”有相似之处。计算机程序可以从一台计算机传输到十台计算机，当传输结束时，原件保留在发出传输的计算机中，复制件则存在于每一台计算机的内存或存储装置之中，传输的结果本质上与发行十个复制件相同。以网络传输向公众发行作品复制件与以其他传统方式发行并无区别，因此网络传输是一种发行行为。美国1995年公布的信息基础设施工作组“知识产权和国家信息基础设施：工作组关于知识产权的报告”，即通称的“白皮书”就建议，美国的版权法明确承认网络传输属于向公众发行，在版权人专有的发行权之内。我国有的学者也持此观点，认为网络传输事实上是在社会公众中发行作品的一种新方式。

笔者不同意这种观点，主要原因在于网络传输过程中不存在传统意义上的复制行为，与传统的发行行为的内涵不符。从我国著作权法实施条例第五条的规定看，发行是与复制行为相联系的，复制是指以印刷、复印、临摹、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制成一份或者多份的行为。这可以理解为狭义的复制，此外还存在意义更加广泛的广义复制。这种广义复制实质上可以把著作权法所规定的全部经济权利的行使方式都包括进去了，因为可以认为一切“再现”原始作品的行为都是复制，而不仅仅是原封不动的复制，翻译、改编、录制等都是作品的再现，只是改变了表现方式。但这种广义复制在著作权法上意义不大，且易造成权利混淆，故一般并不采用。对于网络传输，有的学者认为也存在复制过程，即通常所说的“暂时复制”。暂时复制是指作品仅进入了计算机内存，没有固定在任何有形媒体上，这在网络传输中是广泛存在的。美国的白皮书就认为暂时复制是一种复制行为，此后世界知识产权组织1996年12月在日内瓦举行了外交会议，由于暂时复制遭到广大发展中国家的反对，在版权条约的最终文本中删去了包括暂时复制的复制权的内容。关于暂时复制的主张实质上就是一种广义上的复制，这种主张并无太大的积极意义，相反还易导致网络运行各主体间权利义务的不确定，且其对于作品的使用，对于信息的流通，都会构成不同程度的障碍。因此网络传输过程中不存在传统意义上的复制，不是发行行为。再者，即使将网络传输行为看作是发行行为，也会产生与“发行权穷竭”原则的矛盾，应对该原则作例外规定。因为传统的作品的有形物经发行后，该有形物的发行权便用尽，而网络传输的作品是与有形物相脱离的，再适用该原则就会产生矛盾。

2、网络传输是一种类似广播的行为

网络传输是与广播相类似的公共传播行为，其同有线电视传输没有本质的区别。家庭录制设备的出现同样遇到网络传输今天遇到的个人大量复制的问题，但是对于个人复制广播电视节目，并未将广播权解释为发行权；而且采用公共传播理论，可以避免“发行权穷竭”原则的矛盾。但根据我国著作权法实施条例第五条的规定，播放是指通过无线电波、有线电视系统传播作品，播放方式包括无线播放和有线播放两种。依该规定及伯尔尼公约的相关规定，只有有限种类的作品和有限种类的传播方式能包容进去。因此可以通过对播放权含义的扩充，从性质上确认网络传输是一种公众传播行为，是属于作者的一种专有权利。但需对播放的范围予以扩展，从播放对象看，既包括现场的表演和展出，也包括音响作品、动画作品、电影电视作品、文学作品、美术作品、摄影作品等各类作品的数字形式；从采用的技术上说，既包括通过无线电波和有线电视系统的播放，也包括通过计算机互联网络的播放；从传输方式上说，既包括一对多的播放，也包括一对一的播放，即点到点的传输。

笔者认为此种观点有其合理之处，网络传输与有线电视传输确有技术上的相似之处；但二者毕竟是两种性质完全不同的行为，在运行主体、传输内容、传输目的、法律责任等方面都有所不同，因此将网络传输作为类似广播的行为予以保护，亦不甚可取。

3、网络传输是一种新的传播方式─增设网络传输权予以保护

网络传输具有不同于其他作品使用方式的特点，它通过联结千家万户的网络，利用计算机处理信息速度快、效率高、范围广的特点，向公众信息，传输作品，使得信息的流通产生了质的飞跃，因而应增设网络传输权予以保护。目前国内有些专家学者持这种观点。且1996年底世界知识产权组织通过的版权条约、表演和唱片条约规定了作者在网络上的权利，作者应享有专有权，以授权将其作品以有线或无线方式向公众传播，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得这些作品。这两个新条约规定的向公众传播的权利，即网络传输权。

笔者同意这种观点。根据传统的理解，作品传播给公众主要有两种形式，一是公开传播，二是发行。网络传输行为尽管与这两种方式有某些可比之处，但不能将其简单地定性为公开传播或发行行为。只是可以作为立法上的参考，在司法实践中，在法律尚无明文规定之前，甚至可作某些类推适用。但从本质上说，网络传输行为与传统的传播方式完全不同，因而在世界知识产权组织的新条约中规定了网络传输权，也就是说，作品的传播目前应有三种方式，传统的公开传播、发行和涉及网络传输的向公众传播的权利。作品在网络上向公众传输，属著作权人对作品实现经济权利的使用方式之一，具有和“复制、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或者改编、翻译、注释、编辑等”同等重要的地位，而且随着计算机网络化的深入发展，以及普及率的不断提高，作品通过计算机网络向公众传输，可能会成为作者使用作品的主要方式，而且这种方式的经济价值会越来越大，甚至会超过传统的作品使用方式。把作品搭载到计算机网络上向公众传播作为著作权人的一项专有权利，并在法律中规定，是计算机网络化健康、规范发展的内在要求。从目前国内网络传输的情况看，在版权保护方面基本上是无序状态。如果不尽快在著作权法中增加网络传输权的内容，司法机关会因法律的不明确而无法操作，侵权行为也得不到制止，长此以往，会使公众误以为任何作品都可以随意上网并免费使用，这种习俗一旦形成，将难于纠正。这对著作权人利益的保护、对社会经济秩序的维护都是极为不利的。因此应在我国著作权法第10条增加网络传输权，即以有线或无线方式公开传播，包括将作品向公众提供，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得其作品的权利。

因此，笔者认为，网络传输行为既不是发行行为，也不是类似广播的行为，而应作为一种新的传播方式予以规范和保护，我国著作权法应尽快增设网络传输权，以保护著作权人的利益，但同时也要注意维持著作权人利益与社会公众利益之间的平衡。

三、网络传输与合理使用

明确了网络传输的法律性质，我们再进一步分析如何保护著作权人的网络传输权，这首先涉及到重新界定合理使用的问题。根据我国著作权法第22条第一项的规定，为个人学习、研究或者欣赏，可以合理使用他人已经发表的作品。所谓合理使用，是指他人依法律的明文规定，不必经著作权人的许可而无偿地使用其作品的行为10.这对于一般传统作品来讲，是容易理解的。随着网络技术的普及，越来越多的作品通过网络传输，在网上以点对点的形式传播，如果依照传统著作权法，这种使用属于私人使用，应划归合理使用的范围。这样，无疑会给网络传输作品的著作权人带来巨大的损害。在著作权法中确定网络传输权，个人在网络上获取作品固然将受到该权利的控制，但同时也应对合理使用的规定进行适当修改，应加上网络传输环境的例外规定，使之适应网络环境的要求。

四、网络传输权利的行使

即使法律规定网络传输作品的著作权人的网络传输权，著作权人要真正实现这一权利也是有困难的。因为著作权人无法知道自己的作品被谁利用了，如何利用了，利用了多少次，更难以发放许可和收取报酬。从现存的著作权保护制度和国际上通行的作法来看，解决数字技术环境下的著作权行使问题，除通过著作权人个人行使权利外，主要是通过著作权集体管理制度来解决的。

著作权集体管理，是指著作权人、邻接权人或者其他权利所有人授权有关组织，代为集中管理著作权、邻接权的行为。由于复制和传播技术的发展，作品的使用方式也日趋多样化、国际化，著作权人对作品的被使用情况很难了解，因而出现了著作权集体管理机构，从事著作权、介绍，或者信托活动，其最早诞生于18世纪下半叶的欧洲。集体管理机构的主要职能在于：监督有关作品的使用情况，与作品使用者谈判、签约，发放使用许可，收取、分配使用费和追究侵权责任等。其中通过集体管理机构行使著作权最多的是音乐作品。网络传输作品也可采取设立集体管理著作权的机构的方式，以对之有效保护。网络传输的著作权人可将权利以信托的方式转让给管理机构，由管理机构与作品的利用者缔结合同，或由管理机构对侵权者依法采取对策。通常每一侵权行为的损害看来是微不足道的，每个权利人对这类侵权行为一一诉诸法律，事实上也十分困难。如果由管理机构将大量的权利集中，以规模化的利益为目标开展工作，则无论是监视侵权，还是进行诉讼，均成为可能。同时，从作品使用者的角度，也易知道谁是权利人，许可的条件是什么11.因此，著作权集体管理是适用于网络环境的。

我国著作权法中没有提及著作权集体管理问题，只是在实施条例第54条中规定，“著作权人可以通过集体管理的方式行使其著作权。”由于缺乏具体的法律规定，所以我国目前的集体管理活动受到较大的制约，中国音乐著作权协会是我国目前唯一的著作权集体管理机构。我国应在著作权法中确立著作权集体管理的法律地位，对著作权法予以修订。因为集体管理制度作为权利人行使权利的有效途径，不仅表现在数字技术引起的问题上，而且表现在其他新技术，如录音录像、静电复印、电缆电视等技术引起的著作权问题方面。可见，著作权集体管理制度在现代社会，尤其是技术发展日新月异的时代是极为重要的。因此在我国著作权法中，应明确规定著作权集体管理机构的法律地位，因为毕竟集体管理在我国属全新的事物，公众乃至司法人员对之了解甚少；此外还可以针对网络传输的情况，规定网络传输权应通过著作权集体管理机构实现，因为这是在数字技术时代保护著作权人利益的最为有效的途径。

因此，为有效保护网络传输作品作者的著作权，我国应修订现行著作权法，规定网络传输权，重新界定合理使用，并明确规定著作权集体管理制度。但同时我们还应注意到著作权制度的最终目的是促进社会文化、经济事业的发展。保护作者的权利，固然可以激励他们进行再创造，促进文化事业的发展；但是著作权法还涉及作品的传播者和使用者，因此应选择一个利益平衡点，既保护著作权人的利益，又不至于损害公众利益，阻碍文化传播和经济发展。对于网络传输问题也是如此，既要保护著作权人的利益，又不能影响公众通过网络利用信息，既不能造成免费随意使用信息的习俗，又不可对著作权人进行过度保护而影响社会公众的利益。且从世界范围来看，1997年8月德国开始实施全世界第一部规范计算机网络的服务和使用的单行法律──为信息与电信服务确立基本规范的联邦法12.其中第七章规定了著作权法的修正问题，主要规定了数据库的法律保护，尽管对网络技术对著作权保护的影响基本未涉及，该法仍是一个值得赞许的探索，对各国的信息立法工作会发挥重要的参考作用，我国修订著作权法也可借鉴该法。

五、结语

网络传输技术论文篇3

【关键词】网络平台视频监控远程监控

一、引言

随着网络通信技术的发展，自动化控制系统的要求也越来越高，从过去的集散式自动化控制发展到分布式自动化控制，再发展到目前流行的现场总线自动化控制，以及逐步成为趋势的工业以太网自动化控制，目前基于网络实现的远程无人值守自动化控制逐步得到了广泛的关注、研究和应用。由于网络带宽的扩充，使得基于网络的远程无人值守成为了可能，但是这也对监控平台提出了更高的要求，除了传统的依靠传感器监测机电设备的生产状态、工作状态之外，还必须要对整个环境实施全方位的监控，因而视频监控也要实现基于网络化的远程控制。

过去传统的视频监控都是就近接线实现就近监控，随着数字化管控、一体化管控概念的提出，远程视频监控也逐渐成为了当前安全监控、自动化监控的必然需求，因此，如何基于以太网构建远程视频监控系统，是当前远程监控系统必须要解决的技术问题之一。本论文主要结合工业以太网的实际功能，对基于网络的视频监控平台展开系统的分析设计与研究，以期能够从中找到面向网络的远程视频监控系统的设计应用方法，并以此和广大同行分享。

二、基于网络的视频监控平台的总体分析

2.1设计原则

基于网络实现的远程视频监控平台，在设计时除了要满足其基本的视频监控功能外，还必须结合实际的应用需求进行设计，确保功能满足的同时实现最佳的经济效益，为此，需要确立以下几个设计原则：（1）先进性。基于网络的视频监控系统必须要足够先进，要能够满足当前网络系统、视频监控设备的接口类型，整体采用性能优良的监控装备，确保整个系统在相当一段时间内能够保持领先的水平。（2）可靠性。从系统设计、部件选型、系统装配、软硬件配置等各个角度入手，都要确保系统的高可靠性，在任何恶劣环境以及网络资源有限的情况下，监控系统都能够稳定可靠工作。（3）方便性。整个监控管理界面应当具有良好的人机交互性，即使不具备计算机操作知识的人员依然能够方便的实现远程视频监控和相关数据记录的查阅、调取和管理，同时从系统的后期维护保养的角度来说，也要方便整个系统的维护和维修。（4）扩展性。系统除了要满足当前的监控功能外，还必须设计一定的功能冗余，一方面要能够实现将来新监控设备的补充，以实现新的监控功能；另一方面还要设计适当的扩容接口，以满足系统日后的升级，包括更换更新的设备、网络扩容以及增加其他必要的控制模块等。

2.2功能需求分析

（1）图像视频监控功能。基于网络的远程视频监控平台，首要功能自然是图像视频监控功能，该平台系统应当能够提供24小时不间断的视频监控功能，同时自动存储图像视频资料，以供后期查阅和调用管理。（2）数据管理功能。对于存储的图像视频数据，应当按照时间节点自动存储管理，通过所设计的数据库管理软件能够对庞大的视频图像数据方便的进行直接管理，按照用户的管理需求进行数据管理。（3）用户安全管理功能。由于视频监控系统实现了网络化和远程化，因此系统的网络安全性必须要着重设计，确保整个网络系统的安全，对于用户登录的权限，也必须加强管理，确保实现不同权限等级的用户拥有不同的数据管理功能。

三、基于网络的视频监控平台的实现

3.1系统网络结构设计

（1）网络介质的选择。现在网络铺设的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。目前双绞线应用的已经比较少了，同轴电缆在远距离传输方面并没有突出的优势，而光纤目前是主流的网络传输介质，一方面因为光纤传输速率快，失真少，更重要的是光纤传输尤其适合应用于远程监控，况且视频图像监控所形成的视频数据都是大流量数据，极易造成网络的拥塞，而采用光纤作为传输介质，极大的避免了网络拥塞的发生。（2）网络拓扑结构的选择。网络拓扑结构一般有星型结构、树型结构、网状结构、环型结构以及总线型结构等。各种类型的网络物理拓扑结构的性能对比见下表1。从表1可见，环型网络拓扑结构适宜应用于远程视频监控系统，而且环形网络由于具有链路冗余功能，因此能够确保远程视频监控系统的稳定可靠运行。

3.2系统层次分析

基于网络的远程视频监控平台系统，从前端摄像头到后台控制中心，其网络架构层次设计如下：（1）网络摄像头层。作为远程视频监控平台的最前端，采用网络摄像头的最大好处是避免了因接口转换而带来的成本上升的问题，直接采用RJ45接口将摄像头拍摄到的视频图像画面以通用的TCP/IP网络传输协议进行传输，简化了网络层次和结构。（2）网络传输层。采用光纤构建的千兆工业以太网是整个远程视频监控平台系统的关键部分，承担着视频图像数据的网络传输。在网络传输层，网络传输平台通过环形拓扑实现控制网络冗余连接，即控制网上任何一点的单一链路连接意外断开，系统都能通过环网的反方向提供后备链路，保证系统可用性的同时兼顾经济性，环网主干链路全部采用单模光纤，保证故障切换时间均

3.3系统软件配置

（1）终端显示层程序。作为远程视频监控平台系统的终端，其显示程序采用了人机交互性友好的组态软件进行开发，能够借助于三维图形逼真的还原监控现场的场景；另一方面，该显示程序除了要能够实现不同视频摄像头监测画面之间的切换，还必须要能够对画面进行存储管理。下面重点分析视频采集程序的实现。（2）视频采集软件子程序。视频采集模块主要是通过相关函数接收来自摄像头传输过来的视频信息。在程序设计中调用ReadStreamData（HANDLE hChannelHandle，void* DataBuf， DWORD*Length，int* FrameType）函数来读取参数hChannelHandle对应的视频通道的音视频数据流，并按照参数Length指定的缓冲区大小，将数据流读取到数组DataBuf中，同时返回当前读取的数据流的帧长度。这样系统就可以对数组中的数据流信息进行后续的处理，如本地音视频的预览等。

四、结语

由于图形视频监控具有直观、醒目的特点，因此在现代化的自动化控制系统中逐渐凸显出特殊的监控作用，对于确保整个生产环境的安全具有至关重要的作用。基于工业以太网实现的远程视频监控平台，是将远程测控技术和计算机网络通信结合的又一个典型应用，本论文重点针对远程视频监控平台的结构与实现，给出系统的设计和实现方案，对于其他技术领域内应用远程视频监控技术提供了很好的范本，是值得推广应用的。

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网络传输技术论文篇4

论文摘要：文章主要描述流式技术及主要的流媒体技术在高校教学中的应用，提出了流式技术在高校网络教学的主要解决方案。随着网络技术、通讯技术、多媒体技术的迅猛发展，教学手段要求实现多媒体化、网络化成为当务之急，这就对教育技术工作提出了更高的要求。

流媒体（StreamingMedia）技术的出现可以解决这个问题，基于流媒体本身的技术特征：就是将影音文件经过压缩处理后，放在网络服务器上，进行分段的传输，客户端计算机不用将整个的影音文件下载到本地便可以即时播放。由此种特征，流媒体就可以完全实现网络教学的模式：远程教学网络直播和网络视频点播。随着信息社会的到来，教学手段不再局限于传统的当面授教方法，而是实现教学的网络化。而多媒体教学的影音文件在本地计算机上播放大多可以取得较好的效果，但是如果将这些格式的文件放到网络上供其他人浏览，浏览者必须下载到本地计算机才可以收看和收听，在当前网络环境下，这种传输方式是非常不现实的。

一、流媒体的传输协议

熟悉网络的人们都知道，数据在网络上传输需要一些协议作为支持。RTP（实时传输协议）是Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议，RTP在传输工作中提供时间标志、序列号以及其他能够保证在实时数据传输时处理时间的方法，其目的是提供时间信息和实现流同步，RTP依靠RVSP保证服务质量标准。RTCP（实时传输控制协议）和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTSP（实时流协议）定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。RSVP（资源预留协议）是Internet上的资源预留协议，其为流媒体传输提供服务质量标准，但是它不负责数据传输。

二、流媒体网络结构模型的选择

根据目前P2P流媒体的实际系统，它们在覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两类，即基于树（Tree-based）的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构。第一，基于树的覆盖网络结构：节点被组织成某种传输数据的拓扑拓扑结构上的节点有明确定义关系。当节点收到数据包，它就把该数据包的拷贝转发到它的每一个节点。基于树的方法是最自然的方法，不需要复杂的视频编码算法。第二，数据驱动随机化的覆盖网络结构：数据驱动的覆盖网络与基于树结构的最大不同在于它不组建和维护一个传输数据的明显拓扑结构，它用数据的可用性去引导数据流，而并不是在高度动态的P2P环境下不断地修复拓扑结构。此拓扑结构的数据分发方法是用Gossip协议，在典型的Gossip协议中，节点给一组随机选择的节点发送最近生成的消息；这些节点在下一次做同样动作，其他节点也做同样动作，直到该消息传送到所有节点。

三、P2P流媒体在高校教学中的应用

第一，课程在线视频点播：由于流媒体技术的出现，使视频点播从局域网内跨越到互联网，流媒体在网络传输中的优势很适合高校网络教学视频点播的环境。第二，课程视频直播：使用流媒体技术，我们可以实现教师授课的实时直播，如果再结合网上讨论，便可以取得不错的教学效果。此外，用流媒体技术实现视频点播、视频会议等功能也可以很好地利用到远程教育中。第三，作业的上传与下载：网络教学最主要的好处就是互动性强，时间性比较随意，教师布置的作业，特别是计算机、机械制图方面的老师如果需要查看学生的实际操作效果，可以通过P2P的传输方式，完美地实现作业的上传与下载。

四、流媒体网络教学系统的整体规划

硬件设备需求：视频采集工具摄像机、录放像机、视频采集卡等，能够进行多媒体信息处理的多媒体计算机。需要对多媒体数据进行存储和管理，对存储媒体数据向Web服务器提供一个链接和定位的媒体数据服务器，以及提供媒体内容采集、缓存、调度和传输播放等服务的流媒体服务器。软件系统：

Windows2000Server、SQL2008、WindowsMediaServices等。在网络课程中，流媒体将为学生提供完全个性化的学习环境，又能为协作化学习提供强有力的支持，逐步成为网络课程的重要组成部分。它可以应用到网络课程的各个教学环节，一般的设计步骤如下：一是整体设计，包括教学设计和软件设计；二是实现网络课程的软件系统；三是网络课程的准备过程；四是利用现有软件和资源构建网络课程；五是启用用以交互的平台。

五、流媒体网络教学系统的设计与实现

第一，系统各功能模块设计：一是用户权限设计：本系统将根据管理员、教师、学生和游客权限进入不同网络页面，从而实现在系统中进行不同操作；二是课件信息管理设计：本系统采用按院系的方式分类，同时各个院系内部又根据院系中不同学科进行二次分类；三是课件查询设计：可以通过按院系查询、按教师查询、按关键字查询三种查询方式，这样可以快速、准确查找所需课件；四是前端显示页面功能设计说明：前端显示页面包括栏目列表显示、教师列表显示、会员注册登录模块；五是后台管理模块：管理员进入后台管理系统后，可以对整个会员信息的管理，其中包括会员管理模块、教师管理模块、课件信息管理模块、栏目管理模块和师生互动模块。第二，系统结构设计：本系统主要由服务器、网络传输和客户端构成，系统构架相对应为：服务器模块、网络传输模块和客户端模块。服务器端由流媒体服务器，Web服务器和媒体数据库组成。网络传输端是建立在校园网/Internet基础上的。客户端采用Web浏览器的应用程序，通过点播提出请求，接收来自流媒体服务器的视频、音频流媒体。

参考文献：

1、齐俊杰,胡洁,麻信罗.流媒体技术入门与提高[M].国防工业出版社,2009.

网络传输技术论文篇5

[关键词] OTN 特点；OTN发展过程；组网应用

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2014 . 08. 057

[中图分类号] TN929.11 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2014）08- 0099- 01

OTN作为一种新技术的诞生，它超越了光域以及传统的电域，是光域跟电域的管理标准。但是在OTN技术中，波长及业务才是其主要的处理对象，并且可以将传送网中的波长推送到其真正的多波长阶段。OTN之所以能够提供如此庞大的传送能量以及完全透明的端到端波长/子波长连接跟保护电信级，是因为其将光域跟电域的优势牢牢地结合到了一起，成为当今网络传送过程中的优秀技术。像这样一个高端的技术，未来世界中其发展以及组网应用是什么，本文将为大家详解。

1 OTN 技术的特点

作为一种新兴的技术，在起初是被大家怀疑、猜测的，但是经过长时间的论证、实践，得到了更大的利用空间，但是每个技术能快速发展不仅仅是因为跟上了时代的步伐，还要有其自身独特的特点跟优势，OTN技术不仅可以保证多种客户信号的隐蔽性，也可以大颗粒调度和保护恢复，除此之外，其自身完善的故障检测能力都是OTN技术得以继续发展的优势。

其中，多种客户信号的隐蔽性是指OTN技术在传输过程中，采用的是异步映射的方式，这样既保障了客户信息的安全，同时也可以使客户信号定时信息呈透明化状态。然而，作为OTN技术中另一优势是它自身的大颗粒调度跟保护恢复。这是因为在OTN中，包含3种形式的交叉颗粒，这种颗粒具有较高的速率，同时高速率状态下可以创造出更高的交叉速率，从而实现了设备的交叉连接的能力，降低制作成本。但是能够使OTN技术稳步发展的另一特点则是由于它本身带有的故障检测能力跟自身完善的性能。

2 OTN技术的发展概述

在OTN中，主要由电域跟光域的功能组成，光的通道层是由客户的业务适配发展演变而来的，并且信号处理的问题也在电域的过程中完成，并且针对不同的信号、不同的地域，实施多业务的适配过程、交叉调度，以及分级复用与疏导、故障定位、保护、监督、OTN的开销插入等基本功能。并且，OTN是以子网通过进行全光形式进行传输，它在其子网的边界位置进行“光—电—光”的相互转化，并且连接一个3R左右的再生器，共同构成整体的光网络。

OTN还延伸到了新的领域并开发了全新的功能，还为宽带传送过程中提供了大颗粒业务以及实现了透明化传输，同时也实现了多域网络、多层网络的保护功能。在OTN技术传送的过程中，按照目前情势，在未来的时间里传输、交换、组网等，都将会是这项技术今后的发展方向。

3 OTN 组网应用

根据目前测试出的OTN拥有的优势，可以确定其主要承载的电路设定在GE颗粒以上。经过全方面的分析，我们发现，在当前所拥有的传送网络的业务以及分层关系的颗粒分布特征，加之不同形态下的OTN设备的存在，将OTN设备充分地应用到长途传送以及城域网传送中，能够发挥其更大的作用。

当前形势下，人们的生活水平越来越先进，通信技术也越来越发达，人们对通信的需求以及要求也越来越多。传送网在传送过程中的业务量也越来越大，加之客户本身的业务颗粒的增加，网络传输过程中存在的一些问题也在逐步地放大。与此同时，为了获得更好的传送速度和传送质量，充分地利用网络空间，这就要求在网络传输节点中提高继电器的利用率，将超大容量作为调度的枢纽。由于嵌入了ASON/GMPLS分布控制平面，同时OTN交叉设备复合了超大容量，所以OTN设备可以提供多种保护恢复方式跟优先级的抢占功能。这就使网络传输的可靠性得到了保障，解决了传输过程中存在的低防御的特点。同时交叉设备的大容量，能够快速开通大颗粒波长的通道业务，提高业务之间的响应速度，节省传输过程中时间的损失。通常状态下我们将宽带信号通过路由器转换信号，使信号成不同的直流，进行利用，然而在信号传输中，使用了线路跟业务支路分离的OUT模式，形成了我们所说的“宽带池”，因而使宽带网络资源得到了充分的利用。同时又经过电交叉对传送波道做新一轮的调整。

4 结 语

作为一种全新的网络传送技术，OTN不仅继承了自身的优势，并且巧妙地在原有基础上进行拓展，成为目前流行的前沿。OTN技术较以前传统方式的网络传送，完善了许多，有其自身特定的核心内容，尽管其还不太成熟，但并没有对光网络传输过程中造成极大的困扰，充分利用它的优势，使光网络传送摆脱传统形式下的信息传送。

主要参考文献

[1]魏涛，张宾.OTN+PTN联合组网模式分析[J].电信科学，2010（7）.

[2]王哗，苗臣冠.新一代传送网OTN[J].通信技术，2009，5（42）：152—154.

[3]文婷.OTN关键技术的发展和研究[C]//中国通信学会第五届学术年会论文集.2008.

[4]张海懿 ，赵文玉. OTN：成熟的技术和标准为商用铺平道路 [N]. 人民邮电报，2009-11-17.

网络传输技术论文篇6

【关键词】 LTE分布式基站 网络化组网 BBU RRU

当前，无论是3G还是4G在TD-SCDMA系统中均大规模应用到了分布式基站，这种基站方式也将成为下一代宽带移动通信LTE系统的重要组成，成为宽带移动通信的重要标志。BBU与RRU间连接使用到光纤，使用光纤连接有着更多优势，一方面减少了电缆连接普通基站的馈线成本，节约了资源，另一方面将施工难度降低了。

但是，BBU与RRU之间连接应用的是裸纤，暴露出的缺点是，BBU可以同时连接的RRU数量减少，连接的距离较短或者仅能在一栋楼内连接，数量上、地点上与距离上均被限制。但是如果应用到SDH或者IP传输网络传输BBU与 RRU间的数据，可以不受空间与距离限制，可以确保BBU同时连接更多的RRU，提高资源利用率，同时将基带池的功能发挥出来。

一、BBU与RRU网络化组网的可行性

SDH与IP光纤传输网络实现BBU与RRU间网络优化组网时，需要考虑到光纤传输网络是否可以将BBU与RRU间数据传输要求满足，需要从以下几个问题上分析：当前应用到的光纤能否将BBU与RRU间的数据传输带宽要求满足；当前应用到的光纤是否能够将BBU与RRU间的数据传输时延方面的要求满足，是否能够达到延时标准；当前应用到的光纤是否能够将BBU与RRU间的数据传输间时钟传输要求满足。下面对现有的传输网络能否实现以上几个要求进行具体分析。

1.1 BBU与RRU间数据传输带宽要求

一般来说，LTE系统带宽应用的是20M的，则传输速率为30.58Mbps，在2×2MIMO情况下，BBU与RRU间要想实现数据传输，就需要保证带宽为1852.07Mbps，这一带宽产生的过程为：采样速率×采样精度×I/Q精度×天线数量。配置3个扇区能量，BBU与RRU间的总数据传输带宽就应给为1852.07Mbps×3=5556.21Mbps[1]。如果应用到的是4×4MIMO，则接口速率会翻倍。

10G的光纤传输网络，需要对80%的编码效率进行考虑，6G是有效的传输带宽，可以满足1个3扇区配置的数据传输，使BBU与RRU间的数据传输带宽要求满足。4×4MIMO下，要想使BBU与RRU间的数据传输要求满足，就需要用到40G的光纤传输网络[2]。

通过以上分析可以发现，LTE系统要想真正将BBU与多个RRU间网络化组网连接占用传输带宽的问题解决，从当前的传输接入网产生带宽上看很难达到。解决这一问题的重点是将BBU与RRU间的接口带宽降低，要想将LTE接口带宽降低，当前只有一个方法，即，将采样的精度降低，同时降低传输数据天线通道数。在不对系统性能有影响的情况下，以上方法实施有一定可行性，但总体上难以将传输带宽降低。

1.2 BBU与RRU数据传输延时要求

基站上行接收与下行发射均会因BBU与RRU通过网络传输引入时延而产生影响，一般，上行对接收与接入性能、解调算法影响较大，而影响信号覆盖率与覆盖范围的主要是下行；TD-LTE系统，BBU与RRU间的传输时延将不会对不同基站间的空口产生影响[3]。一般，SDH网络传输时延分为SDH交叉复用设备处理与时延以及光纤传输时延，较为固定的是传输时延，可以将环路中交叉复用设备数减少，进而可以将BBU与RRU间传输时延要求满足。

IP网络有着不稳定性，传输时延较SDH相比网络不确定性增多，非常容易因网络负荷的变化而受到影响。基于这种不稳定性，为了进一步将LTEBBU与RRU间数据传输的不稳定性减少，提高传输效率，可以在IP输出BBU与RRU间数据时，缩短IP网络传输距离，减少IP网络负荷。

WDM无源光网络与SDH网络有着相似性，时延均较小，且有着非常良好的固定性，可以将BBU与RRU间的传输时延要求满足，而BBU与RRU在TD-LTE系统中时，则可以应用GPS或者IEEE1588有线时间进行传输，这样能够将上下行传输同步完成[4]。BBU与RRU按照GPS或者IEEE1588将下行发送时间确定下来，而要想实现BBU的延时与抖动则需要有足够的下行发射作为支撑与前提保障；BBU上行方向，可以使用具备一定深度的缓冲器缓存数据，可以正常接收上行数据。

1.3 BBU与RRU间时钟传输要求

保证RRU中载波频率长期稳定性，这是使BBU与RRU间时钟传输稳定性的关键，且中载波的频率至少保持在0.06ppm[5]。一般来说，稳定性较高的时钟晶振被广泛应用在LTE系统中，也是实现RRU的关键组成，使用时钟晶振的目的是可以短时间内提高时钟稳定性。采用相应再定时的SDH网络，可以让RRU中的始终频率长期稳定同步到SDH网络中的BITS时钟系统内，还能够使RRU时钟长时间达到稳定状态。

在应用IP网络进行BBU与RRU间数据传输过程中，鉴于IP网为异步网，且难以将稳定度保证，传输时可以先对IP网络升级，这样可以将BBU与RRU间时钟稳定性提高[6]。RRU基于GPS或者IEEE1588有线时间同步，配合应用高稳晶振，可以使时钟输出维持更长时间，可以将短期与长期精度要求均满足。

二、LTE发展的几项关键技术

MIMO技术可以将系统传输速度提高，且已经成为无线通信的重要技术之一，在无线宽带移动通信方面，B3G与4G均应用到MIMO技术。MIMO技术因公发射端与接收端时，鉴于是多通道与多天线特征，在面对数码子流时能够在处理、分开与解码中应用空时编码，这样可以使数据子流保持最佳状态。

如果发射端与接收天线是独立的，则可以多处的系统并行空间通道。并行独立数据传输就是基于并行通道实现的，可以将传输速度提高。高阶调制技术可以使系统峰值速率达到100Mbit/s，同时，4G网络中，LTE技术应用到了64QAM高阶调制可以将6%的信道通用率提高。LTE是当前主流宽带无线通信系统，在4G网络发展下，必将使LTE技术有新的发展。

三、结束语

综上所述，LTE系统中的BBU与RRU间数据传输的带宽非常高，且受很多因素影响，也成为了网络化组网面临的主要问题，过去的SDH光纤传输已经不能够将BBU与RRU间的数据传输要求满足，应用的日渐广泛，可以将WDM传输网络作为BBU与RRU间的数据传输，但是仍然需要进一步实践证明这种可行性，需要对基站系统设计进一步强化与研究，以实现BBU与RRU间更稳定的数据传输。

参 考 文 献

[1]程广辉，刘佳.LTE分布式基站BBU和RRU网络化组网研究[C].//2008年中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会论文集.2008：221-224.

[2]李春雨.TD-LTE分布式基站多天线射频拉远单元数字前端的研究[D].电子科技大学，2011.

[3]孙颖，余勋玲.基于分布式基站BBU的FDD-TDD融合方案设计[J].电子设计工程，2016，24（8）：34-35，39.

[4]李云，李宇明，苏开荣等.LTE-A中继网络中基于小区间干扰协调的分布式资源分配[J].计算机应用研究，2013，30（7）：2185-2189.

[5]王晓丹.浅析计算机数据通信网络安全维护[J].计算机光盘软件与应用，2014（18）：188-188，190.

网络传输技术论文篇7

关键词：光纤光缆；通信电缆；光纤与通信技术；发展状况

前言：在我们的日常生产生活中，光纤光缆与通信电缆在我们生活的环境到处都可以看到。它们对我们的生产生活都有着巨大的影响力，是我们的生产生活都有着很大的关联。光纤光缆使用在光信号的传递中，通信电缆是作用于电话等电信号的传输中。而且它们都是信息化网络中重要的传输媒介，它们有着可靠的等特点，光纤是可以应用在长距离的信号传输中，电缆是应用在信息量大的通信设备中.它们具有保密性好，稳定性高，节约材料等良好优点，为通信事业做出了很大的贡献。

一、传输媒介原理

光纤是由美籍华人高锟在论文中发表的新一代技术，并详细说明了低功耗对通信的巨大作用。在1970年由康宁公司第一次研发成功并投入使用当中，如今由当初的20DB到F在的2.5G的传输速率，可以想像它的前景是多么的美好[1]。其实，光纤通信的是非常的简单的，只要我们在发送端将信息变成电信号的形式，再由激光器的激光束发出，再通过光纤向外界转发出去，在接收端由检测器负责把这个激光束转换成电信号，把信息解调出来就可恢复到原来的信息。

二、光纤通信发展现状

光纤与通信都现代信息化技术的核心部分，我们从光纤、光缆和通信三部分讲述其他发展的状况。首先，光纤的发展状况。NGN（即次世代网络）采用以软交换为核心，来完成了综合开放式的网络系统，打造了未来通信网络的发展基础，也是社会关注和争论的热点[2]。一些专业界人士也指出，在未来次世代网络无论怎么更新发展，都得通过IP/TCP服务、光传输、无线网络连接等三个层次。而下一代网络传输的重点就在光纤传输速率、距离以及容量上，它更加具有优越性。以目前的光纤技术发展来说，必须适应网络发展的需要。光纤技术的研制，增加了网络传输的容量，并且以160Gbit/s传输容量的实现。而色散齐理技术和拉曼放大技术的应用和发展，对光纤的技术有了促进式的发展，并延长了网络传输的距离。所以，世界电信标准大会对光纤作出了详细的分类，并加强了部分光纤的标准，使光纤在应用上更加精准、合理。现在在市场需求不断的变化促进下，很多企业都着力于新型光纤产品的研发，开发出了低水峰光纤、多模光纤等产品并广泛应用在网络通信方面上，推动了通信行业的发展。美国的部分科研单位正着力于开发一种基于光在光纤空气中传输的新型空心光纤技术，如果成功将会引发光纤技术的革命[3]。其次，光缆的发展状况。现在光网络的应用环境在不断变换着，光缆结构开始逐渐的走向更高级的发展道路，使宽带更加宽大、传输速率更加快速、容纳波长也更多、使用维护也更加便捷、运行周期加长等。纵观现在的光缆技术发展状况，主要体现在四个方面：科学技术的进步产生了很多种不同型号的光纤，为用户提供了多种的选择，满足了不同网络的不同要求；光缆结构的设计过程中，首先考虑到了应用环境，还要把施工、维护等因素的考虑在内，逐渐实现统一配套方案；像现在的阻燃材料、纳米材料以及干式阻水材料等新型光纤材料都在开发和应用当中，在某些程度上达到了光缆结构的变化，提升了光缆应用性能。此外，光缆技术的不断进步也逐渐的实现了光缆维护的自动化，建立了实时监测系统，为光缆的提高速率、大容量带宽、非常稳定的传送都提供了十分可靠的保障。光缆自动检测系统及维护功能的实现是建立在网络连续通信基础之上的，是以光网络的维护监测系统为主的。第三，通信电缆发展状况。过去的电缆电路也可以为一部分数字通信业务提供支持，但是在通信速率方面、距离长短、电缆质量方面都表现出不太不理想，实际效果达不到人们的目标。所以，光纤就作为了现代网络传输的主要媒介，但是在一些特定的环境下必须要用光缆来替代，以此满足不同地区网络对通信新业务发展需要。在使用电缆地区建设的过程中，建议优先选用新型宽带结构的HYA电缆，即铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆。现在一些研究机构研制了高频特性的电缆并且已经通过测试，测试结果表明这些HYA电缆并不能达到五类电缆的标准，必须经过特殊技术处理，才可以设计并制造出五类户外电缆特性。因此，如果通信电缆处于20MHz以下的波段时，就可以显示出合理的传输性能。对于五类电缆来说，超五类和六类电缆都已经达到了100MHz的频段，并且具有双向通信的功能，给用户带来了全新的首发宽带信息体验。这就需要厂家对电缆的设计和制作工艺进行技术上的改进，以此来达到现实要求。现在智能化建筑对宽带布线线路的要求非常高，只有更高性能的超五类和六类电缆才能成为布线线路的主流。因此，以后的布线系统也将朝着超五类或六类电缆方向发展。

三、传输媒介发展趋势

对于传输媒介的未来发展，首先要致力于新产品的开发。现在在网络信息化的不断推动下，用户对此传输媒介有着很执着的很高要求，因此对新型高性能的产品有着迫切的需要。并且在设计的结构中，对光电缆的应用环境和安装都有着很高的重视程度，这在海底及浅水等开发中都能体现出来，这也是未来的技术发展方向。而在未来的建设中得到逐步的改善，并且在结构上和技术上变生变化。在材料上、工艺上及设计上都是技术研究的重要目标。这也为通信结构的创新打造了有利条件[4]。其次，对光纤光缆与通信电缆的安装进行改善。要逐渐的引进自动化技术保障光缆可以正常使用，并可以把成本降到最低、使资源更加的节省，对提高使用效率都有很大的意义。因此，我们要适应市场的发展需要，推动行业进步发展。

结论：在我国的光纤光缆与通信电缆技术都有了长足的提升发展，也满足了我国人们的日常需要。但是在创新和完善技术方面还存在着很大的距离，因为这两项技术都其他国研发的，所以我国在科技发展的道路上还有很多上升空间。因此，我们要在科技上下真功夫，完善我们的科技事业加速我国的科学发展。

参考文献

[1]盛文普.浅谈光纤光缆和通信电缆技术的发展[J].黑龙江科技信息，2014，32（01）：144.

[2]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用，2015，08（02）：44+47.

[3]包令杰.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].科技风，2010，12（03）：269.

网络传输技术论文篇8

关键词:多媒体通信;IP;视频会议

1前言

随着多媒体计算机技术和通信技术的发展,产生了一种新的技术——多媒体通信技术,它是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物,兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点,具有明显的优越性。目前,如何在IP网络中更好、更快地实现视频、音频的传送已成为当今的研究热点之一。

2基于IP网络构建视频会议系统的技术要求

随着IP网络的速率越来越高,从窄带走向宽带,承载业务从非实时走向实时,IP技术已成为实现视频、音频、数据等综合业务的最佳选择。在IP网络上建立视频会议系统需要多种技术支持,是比较复杂、完整的多媒体应用系统。

2.1要有足够高的带宽

要传送视频,必须要有足够的网络带宽,就像大车要有足够宽的马路才能通行一样,否则,视频数据无法通过网络。以一帧1024×768像素的图像为例,如果用12bit表示每个像素,则共需要9.4Mb,如果按照25帧/秒的传输速率,则1秒内需要传输的数据量就是235Mb。在现有的网络条件下,传输这么大的数据是无法接受的。

2.2要有好的压缩技术

只有采用高压缩比的压缩算法,有效地降低数据量,才能使视频、音频数据在IP网上传输成为可能。例如:在H.323会议系统中,图像编码主要采用H.261和H.263标准,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压缩比更高的标准,节约了50%的编码率,而且对网络传输具有更好的支持,可获得HDTV、DVD的图像质量。

2.3要有基于IP网络的多播技术

多播是一种多地址广播,发送与接收是一对多的关系。在传输过程中,发送端只需发送一次数据包,位于多播组内的各个用户就可以共享这一数据包。在视频会议系统应用中,将一个节点信号传送到各个节点时,无论是重复采用点对点通信,还是采用广播的方式,都会严重浪费网络带宽,而多播技术将数据传送分布到网络节点中,减少了网络中的数据总量。

2.4要有相适应的传输协议

TCP、UDP协议均不能很好地支持视频会议系统,这就需要与之相适应的协议,如RTP、RTCP、RSVP等。RTP运行在UDP之上,音频、视频等数据被封装在RTP数据包中,每个RTP数据包被封装在UDP包中,然后再封装到IP包中进行传输。在底层网络支持多播的情况下,RTP还可以使用多播向多个目的端点发送数据。RTCP是RTP的控制协议,负责反馈控制、检测QoS和传递相关信息,对RTP的数据收发做相应调整,使之最大限度地利用网络资源。

2.5要提供服务质量保证

网络服务质量是网络与用户之间以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质量约定。第一,在任何网络中,时延总是存在的。视频会议系统具有较高的实时性和可靠性要求,为了获得各会场的真实的现场感,音频、视频的时延都要小于0.25s,最大时延抖动应小于10ms。其次,在视频会议系统中,还要求唇音同步,只有达到时间上的同步,才能自然有效地表达关于会场的完整信息。第三,允许一定的丢包率。因为人的感知能力有限,在一个视频会议系统中,个别分组丢失,人眼是感觉不到的,因此可以允许一定的传输误码,丢包率应控制在人能接受的范围内。

3基于IP网络构建视频会议系统的协议

基于IP网络构建视频会议系统的标准主要有:H.323和SIP。

H.323沿用了传统的电话信令模式,比较成熟,已经出现了很多产品,形成了比较成熟的应用体系和市场体系。SIP协议将音、视频传输作为Internet上的一个应用,增加了信令和QoS要求,借鉴了其它Internet标准和协议的设计思想,遵循简练、开放、兼容和可扩展等原则,比较简单,但其推出时间不长,协议并不是很成熟,应用也不是很多。

4结束语

随着网络、多媒体、通信技术的飞速发展和性能的提升,基于IP网络构建视频会议系统技术会不断被发展和完善,必将以其独特的优势广泛应用到Internet、Extranet、Intranet上,为政府机关、商业集团、科研院所、医疗机构及普通个人等进行异地交流提供方便条件,成为工作、学习、生活中不可或缺的工具。

参考文献

[1]张智江,张云勇,刘韵洁.SIP协议及其应用[M].北京:电子工业出版社,2006.

[2]沈鑫剡,等.多媒体传输网络与VoIP系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[3]er.InternetworkingWithTCP/IPVolI:Principles,Protocols,andArchitecturesFourthEdition[M].北京:电子工业出版社,2004.02.

[4]王军.多媒体网络传输的研究与实现〔D〕.长沙:国防科技大学硕士论文,2002.