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關(guān)鍵詞:TCP/IP協(xié)議 文件傳輸協(xié)議FTP Windows Sockets 套接口
中圖分類號(hào):TP319 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)06-0105-01
1 引言
TCP/IP協(xié)議棧應(yīng)用層是超越網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制限制的一層。在TCP/IP協(xié)議棧中有三大基本協(xié)議之一文件傳輸協(xié)議FTP使Internet上任何異構(gòu)型主機(jī)或操作系統(tǒng)之間都能實(shí)現(xiàn)相互間的文件傳輸。它有自己一套獨(dú)立的命令(或稱子命令),獨(dú)立于各種主機(jī)本身的操作系統(tǒng),是任何用戶都可以使用的網(wǎng)絡(luò)通用命令。研究和開(kāi)發(fā)在Windows下的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)具有普遍的應(yīng)用價(jià)值。[1]
2 Windows Sockets和FTP應(yīng)用協(xié)議
2.1 Windows Sockets
TCP/IP協(xié)議核心作用是對(duì)物理網(wǎng)絡(luò)(物理層和數(shù)據(jù)鏈路層)在傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層建立統(tǒng)一虛擬“邏輯網(wǎng)絡(luò)”,屏蔽所有物理網(wǎng)絡(luò)硬件差異,以實(shí)現(xiàn)普遍的“連通性”。[2]TCP/IP應(yīng)用中,最普遍使用的是Windows Sockets API編程接口。應(yīng)用程序調(diào)用Windows Sockets的API實(shí)現(xiàn)相互之間的通訊。Windows Sockets又利用下層的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議功能和操作系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)實(shí)際的通訊工作。任何能夠與Windows Sockets兼容實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的應(yīng)用程序就被認(rèn)為是具有Windows Sockets接口。
2.2 基于TCP/IP的FTP應(yīng)用協(xié)議
文件傳輸協(xié)議(FTP)提供文件傳輸服務(wù),以使在客戶和服務(wù)器之間拷貝文件,并提供附加的服務(wù)以方便文件傳輸過(guò)程。
FTP是基于字符的客戶接口,同時(shí)使用兩個(gè)不同TCP連接?!胺峙涮?hào)”RFC(評(píng)議征求)為FTP分配兩個(gè)公認(rèn)端口號(hào)。[3]當(dāng)FTP服務(wù)器模塊裝入TCP/IP系統(tǒng)時(shí),程序打開(kāi)端口21,使服務(wù)器在此監(jiān)聽(tīng)。FTP客戶呼叫服務(wù)器時(shí),它和端口21建立一個(gè)在整個(gè)FTP任務(wù)過(guò)程中都活躍存在的連接。通過(guò)該連接,客戶被服務(wù)器認(rèn)證,發(fā)控制以后所有活動(dòng)的命令。當(dāng)客戶發(fā)命令給服務(wù)器請(qǐng)求文件傳輸時(shí)(列目錄被認(rèn)為是一個(gè)ASCII文件傳輸),使用端口號(hào)20的第二個(gè)連接被打開(kāi),當(dāng)傳輸結(jié)束時(shí)此連接被關(guān)閉。FTP客戶和服務(wù)器在控制連接上的通信是通過(guò)用戶協(xié)議解釋器(客戶程序中)和服務(wù)器協(xié)議解釋器間交換命令進(jìn)行,F(xiàn)TP客戶發(fā)給服務(wù)器的每一個(gè)命令必須有至少一個(gè)來(lái)自服務(wù)器的應(yīng)答。應(yīng)答由一個(gè)三個(gè)數(shù)字的編碼和一個(gè)文本字符串組成。文本字符串顯示給用戶看,編碼由客戶程序解釋以決定下一步動(dòng)作。
2.3 套接口
套接口存在于通訊域中,是通訊的基石,一個(gè)正在被使用的套接口都有它的類型和與其相關(guān)的進(jìn)程。套接口通常和同一個(gè)域中的套接換數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)交換也可能穿越域的界限,但這時(shí)一定要執(zhí)行某種解釋程序)。用戶目前可以使用兩種套接口,即流套接口和數(shù)據(jù)報(bào)套接口。流套接口提供了雙向的,有序的,無(wú)重復(fù)并且無(wú)記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務(wù)。數(shù)據(jù)報(bào)套接口支持雙向的數(shù)據(jù)流,但并不保證是可靠,有序,無(wú)重復(fù)的。[4]
3 面向連接的FTP編程應(yīng)用
4 結(jié)語(yǔ)
本文主要論述了使用Windows Sockets開(kāi)發(fā)FTP應(yīng)用的研究與實(shí)現(xiàn)。FTP是TCP/IP上一個(gè)非常典型應(yīng)用。采用流套接口,實(shí)現(xiàn)了接收不同長(zhǎng)度數(shù)據(jù)流。并且有較完善的錯(cuò)誤處理機(jī)制,能給出網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的消息描述。隨著Internet的不斷發(fā)展和Windows平臺(tái)的普及,基于Winsock接口這樣的網(wǎng)絡(luò)編程也會(huì)顯得越發(fā)重要。
參考文獻(xiàn)
[1]胡道元.計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)[M].清華大學(xué)出版社,1990.9.
[2][美]Craig Zacker著,TCP/IP網(wǎng)絡(luò)管理[M].中國(guó)水利水電出版社,1998.8.
關(guān)鍵詞:FTP;文件傳輸;上傳;下載
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2015)09-0110-02
Abstract:FTP protocol and software, used to transmit files, is a complex technique and its many functions have not been developed in Internet. This paper introduced the software of FTP client, which is developed in the environment of win7 and JAVA. The software is carrying out file transmission and file operation between Client and Server in Internet/LAN. Integrated functions of the softwarewere the following:file uploading, file downloading, file browsing at client, file browsing at server and information feedback. The software has visual interfaces and the basic and common functions of FTP protocol.It is easy to use.
Key words:FTP; file transmission; upload, download
文件傳輸協(xié)議(FTP)是使用最為普遍的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之一,由最早的簡(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議(TFTP)發(fā)展而來(lái),經(jīng)過(guò)不斷的修正與完善,已成為網(wǎng)絡(luò)間文件傳輸?shù)闹匾獏f(xié)議。FTP在Internet上用于控制文件的雙向傳輸,可以在網(wǎng)絡(luò)中傳輸電子文檔、圖片、聲音、影視及程序等多種類型的文件。市面上FTP軟件一般功能多,實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜,許多功能用戶很少使用。為了適應(yīng)公司員工上傳和下載文件需要,在 win7環(huán)境下應(yīng)JAVA開(kāi)發(fā)了一套FTP客戶端軟件。該軟件在Inter-net/LAN的環(huán)境中能實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)與服務(wù)器之間文件的傳輸和操作的基本功能。
1 FTP相關(guān)技術(shù)
1.1 FTP工作原理
FTP是網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用層協(xié)議,使用TCP協(xié)議傳輸。FTP會(huì)話時(shí)包含了兩個(gè)通道,一個(gè)叫控制通道,一個(gè)叫數(shù)據(jù)通道??刂仆ǖ朗呛虵TP服務(wù)器進(jìn)行溝通的通道,連接FTP,發(fā)送FTP指令都是通過(guò)控制通道來(lái)完成的。數(shù)據(jù)通道是和FTP服務(wù)器進(jìn)行文件傳輸或者列表的通道。
1.2 FTP的工作方式
FTP的工作方式有PORT模式和PASV模式兩種。
PORT模式:是主動(dòng)模式,在主動(dòng)傳輸模式下,由服務(wù)器向客戶端發(fā)起一個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接??蛻舳说倪B接端口由服務(wù)器端和客戶端通過(guò)協(xié)商確定。主動(dòng)傳輸模式下,F(xiàn)TP服務(wù)器使用20端口與客戶端的端口進(jìn)行連接,并傳輸數(shù)據(jù),客戶端只是處于接收狀態(tài)。
PASV模式:是被動(dòng)模式。在被動(dòng)傳輸模式下,F(xiàn)TP服務(wù)器等待客戶與其聯(lián)系。由客戶端向服務(wù)器發(fā)起一個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接。被動(dòng)傳輸模式下,F(xiàn)TP服務(wù)器打開(kāi)一個(gè)暫態(tài)端口等待客戶端對(duì)其進(jìn)行連接,并傳輸數(shù)據(jù),服務(wù)器并不參與數(shù)據(jù)的主動(dòng)傳輸,只是被動(dòng)接受。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1總體設(shè)計(jì)
1)基本功能:界面設(shè)計(jì);本機(jī)文件資源瀏覽;遠(yuǎn)程文件資源瀏覽;與服務(wù)器連接時(shí)的信息反饋。
2)文件傳輸功能:文件的上傳和下載。
3)擴(kuò)展功能:傳輸進(jìn)度顯示;文件瀏覽、文件刪除功能。
2. 2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
文件傳輸模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心。此模塊實(shí)現(xiàn)FTP客戶端與服務(wù)器之間的文件傳送。文件的傳輸包括上傳和下載兩個(gè)功能。
本機(jī)文件瀏覽模塊的功能是對(duì)本機(jī)上的文件進(jìn)行瀏覽。
遠(yuǎn)程瀏覽模塊的功能是對(duì)服務(wù)器上的文件進(jìn)行瀏覽。
文件操作模塊主要實(shí)現(xiàn)文件刪除、打開(kāi)等功能。
傳輸進(jìn)度、信息顯示模塊顯示客戶端與服務(wù)器之間進(jìn)行信息交過(guò)程的實(shí)時(shí)情況(連接成功與否、上傳和下載的進(jìn)度等)。
3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
3.1登錄模塊
客戶端中使用connectServe方法來(lái)實(shí)現(xiàn)連接服務(wù)器功能,首先是使用FtpClient類的openServer(string server)方法打開(kāi)遠(yuǎn)程FTP服務(wù)器,然后使用FtpClient類的login(user, password)方法登錄服務(wù)器。登錄遠(yuǎn)程FTP服務(wù)器有兩種方式,一種是注冊(cè)用戶登錄,另一種是以匿名方式登錄。為了安全,本系統(tǒng)使用第一種方式登錄,所以需要擁有該服務(wù)器的注冊(cè)用戶名和密碼。
為了建立一條與指定主機(jī)、指定端口上的FTP服務(wù)器的連接,首先定義4個(gè)變量,命名為ip(服務(wù)器IP地址),username(用戶名),port(端口號(hào)),password(密碼),分別用來(lái)接收來(lái)自數(shù)據(jù)輸入界面的數(shù)據(jù)。連接服務(wù)器的命令函數(shù):openServer(String host,String username, int port, String password )。然后將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器驗(yàn)證,驗(yàn)證成功則使用append()方法在信息顯示界面中提示連接成功,失敗則顯示無(wú)法連接,并給出錯(cuò)誤提示。
3.2 本地文件瀏覽模塊
功能是顯示本機(jī)的文件目錄。首先用類DefaultTableModel創(chuàng)建一個(gè)表格模型,DefaultTableModel是 TableModel 的一個(gè)實(shí)現(xiàn),它使用一個(gè) Vector 來(lái)存儲(chǔ)單元格的值。表格包括三個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng):文件名,文件大小,修改日期。通過(guò)使用一個(gè)二維數(shù)組Object[][]來(lái)存儲(chǔ)這三個(gè)數(shù)據(jù)。通過(guò)方法getCurrentDirectory()獲得當(dāng)前目錄,再利用listFile()獲取該目錄下的文件,經(jīng)解析后存入二維數(shù)組中。
3.3 遠(yuǎn)程文件瀏覽模塊
具體功能是顯示服務(wù)器端的文件目錄。當(dāng)連接服務(wù)器,登入成功之后,可以使用FtpClient控件的List()方法來(lái)獲取FTP服務(wù)器上目錄與文件的詳細(xì)內(nèi)容,包括創(chuàng)建文件日期,文件大小,目錄與文件的名稱等相關(guān)信息。在得到文件名后,調(diào)用其方法getSystemIcon()就可以獲得相應(yīng)的文件圖標(biāo)。由于List()方法執(zhí)行后的結(jié)果是TelnetInputStream數(shù)據(jù)流,本系統(tǒng)通過(guò)getFileAll()方法進(jìn)行解析后把它顯示在表格中。
3.4 上傳模塊和下載模塊
1)文件下載模塊
文件的下載,使用TelnetInputStream流,并使用FTPClient控件的get()方法將流的源頭綁定,然后再在本地用將要下載的文件或者目錄名來(lái)新建一個(gè)文件或者目錄,并綁定到FileOutputStream流中,執(zhí)行TelnetInputStream流的讀并寫入FileOutputStream流中,就可以完成下載功能。文件下載流程圖如圖1所示。在下載之前程序首先需要判斷瀏覽框中選中的是目錄還是文件。若選中的是文件,則直接調(diào)用方法:void downloadFile(String filename, String newfilename);
若選中的是目錄需要使用遞歸的方法下載目錄中的文件或者是子目錄。它調(diào)用了三個(gè)方法,依次為:void downloadDir(String filename);
void downloadFile_x(String pathname,String filename);
void downloadFile(Stringfilename, String newfilename);
2)文件上傳程序
文件的上傳和文件的下載基本類似,不過(guò)使用的是TelnetOutputStream流,并使用FtpClient控件的put方法和流綁定,然后在遠(yuǎn)程目錄上新建要上傳的文件或者目錄,將本地文件綁定到FileInputStream流中,執(zhí)行FileInputStream流的讀入并寫入TelnetOutputStream流中即可完成上傳功能,對(duì)于目錄的上傳同樣需要遞歸方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.5 傳輸進(jìn)度、信息顯示模塊
1)傳輸進(jìn)度
該模塊幫助用戶了解文件傳輸?shù)臓顟B(tài),使用Timer組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
Timer函數(shù)的構(gòu)造如下:Timer(int delay,ActionListener);
利用Timer組件根據(jù)所給予的dalay時(shí)間內(nèi)周期性地觸發(fā)ActionEvent事件,調(diào)用ActionListener接口所定義的actionPerformed()方法,通過(guò)計(jì)算已傳輸?shù)膬?nèi)容和要傳輸?shù)奈募拇笮?,?shí)現(xiàn)傳輸進(jìn)度的顯示。start()方法和stop()方法分別用于Timer組件的激活和停止。
2)信息顯示模塊
使用JTextArea類可以創(chuàng)建顯示多行文本的對(duì)象,通過(guò)方法append()來(lái)顯示客戶端與服務(wù)器的交互信息,如顯示登入成功與否,顯示來(lái)自服務(wù)器端的友好信息,以及文件上傳和下載成功與否。
4 結(jié)束語(yǔ)
該軟件能夠以帳戶和密碼遠(yuǎn)程登入FTP服務(wù)器,完成文件的上傳與下載并保證文件的完好。軟件體積小巧、直觀,利用圖形界面操作簡(jiǎn)單易懂。
參考文獻(xiàn):
[1] Douglas E Comer. 用TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)際互聯(lián)(第一、二、三卷)[M]. 林遙, 譯. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.
[2] 張峰. Java程序設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)(全程實(shí)錄)[M]. 北京: 清華大學(xué)出版社, 2011.
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù);辦公自動(dòng)化;應(yīng)用
在科技技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天,計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在辦公自動(dòng)化的進(jìn)程中應(yīng)用的意義顯得尤為重要,這就得益于因特網(wǎng)的問(wèn)世,因而必須就ISP提供的這一服務(wù)認(rèn)真遴選,并做好缺乏網(wǎng)絡(luò)條件下的信息傳輸,弄懂基本信息傳技術(shù),方能實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化、無(wú)紙化、智能化?;诖耍P者做出以下幾點(diǎn)探討。
一、計(jì)算機(jī)信息傳輸途徑
當(dāng)前,計(jì)算機(jī)信息傳輸途徑主要是借助因特網(wǎng),我國(guó)擁有多家面向公眾提供因特網(wǎng)服務(wù)的ISP,用于向公眾提供信息查詢、綜合信息服務(wù)以及電子郵件服務(wù)等各種業(yè)務(wù)。作為用戶,只需有一臺(tái)計(jì)算機(jī),外加一Modem,另外再接一條電話線,并去用戶自身認(rèn)為適合的ISP,辦理相關(guān)入網(wǎng)手續(xù),就能享受到因特網(wǎng)服務(wù)。但在ISP選擇過(guò)程中,應(yīng)從以下幾方面考慮:一是服務(wù)器的中繼線,中繼線太少會(huì)導(dǎo)致登陸時(shí)間過(guò)長(zhǎng);二是ISP 的收費(fèi)問(wèn)題,由于各ISP的服務(wù)準(zhǔn)則與計(jì)費(fèi)方式不同,此時(shí)這應(yīng)擇優(yōu)選取;三是繳費(fèi)的便捷性問(wèn)題、繳費(fèi)的方式以及繳費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)的距離等,都是是選擇計(jì)算機(jī)信息傳輸途徑重要因素。
二、缺乏網(wǎng)絡(luò)的條件下,遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)途徑
由于因特網(wǎng)在我國(guó)起點(diǎn)低,發(fā)展雖迅速,但與西方國(guó)家相比仍存在很大的差距。我國(guó)的很多ISP大都聚集于大眾城市中,且資費(fèi)較高和入網(wǎng)手續(xù)的繁瑣等,那么對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)在缺乏網(wǎng)絡(luò)的條件下,如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸呢?回答是肯定的,只需在計(jì)算機(jī)上安裝傳真調(diào)制解調(diào)器 ,外加一些通訊軟件即可實(shí)現(xiàn)。且具有速度快和操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。所謂遠(yuǎn)距離信息傳輸,一般是指一臺(tái)電腦向遠(yuǎn)程電腦或傳真機(jī)執(zhí)行傳真的發(fā)送、一套電腦接收遠(yuǎn)程電腦或傳真機(jī)發(fā)來(lái)的傳真、兩臺(tái)電腦間的屏幕對(duì)話和兩臺(tái)電腦間的文件傳輸,俗稱EDI技術(shù)。其必備條件是信息傳輸任意一方必須有那一臺(tái)電腦,一個(gè)傳真調(diào)制解調(diào)器、一條電話線等。
三、通訊軟件BWV 3.24 F/D淺析
BWV 3.24 F/D是基于WINDOWS操作系統(tǒng)的一種遠(yuǎn)程通訊軟件。具有計(jì)算機(jī)設(shè)備要求低、使用簡(jiǎn)單、界面友好且功能較全的優(yōu)點(diǎn)。
(一)運(yùn)行環(huán)境及安裝
只需在具有運(yùn)行WINDOWS操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)即可滿足運(yùn)行要求,比如在486/33的計(jì)算機(jī)上配置2400bps的MODEM完全達(dá)到文件傳輸?shù)男枰V劣诎惭b,只需在運(yùn)行安裝盤上的SETUP.EXE程序,并按照安裝向?qū)О惭b即可。
(二)主要功能
1、發(fā)送傳真
該通訊軟件發(fā)送傳真十分簡(jiǎn)單,例如WINDOWS應(yīng)用程序中的WPS、WORD等猶如文本打印一樣;由BITWARE直接發(fā)送傳真文件;簡(jiǎn)短訊息等。此外,還可以把同一傳真?zhèn)鹘o不同的人員,只需在電話簿中將這些人員分為一組,就能依次給每個(gè)接收人員自動(dòng)發(fā)送傳真,通過(guò)傳真的形式儲(chǔ)存文件。有利于重發(fā)、轉(zhuǎn)發(fā)或者打印、瀏覽等事宜。
2、接收傳真
一是自動(dòng)接收,只需把BITWARE調(diào)置傳真接收狀態(tài),再?gòu)氖聞e的工作,只要有傳真,就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接收。二是通過(guò)撥打電話接收,假如有電話接在傳真調(diào)制解調(diào)器上,就能通過(guò)撥打電話并啟動(dòng)手動(dòng)接收功能接收,特別是在傳真接收之前,必須與傳真者交談、對(duì)方電話屬于接線人員結(jié)轉(zhuǎn)的分機(jī)、接受后臺(tái)的傳真服務(wù)等情況時(shí)必須使用這一功能。三是自動(dòng)向前傳真,比如某人在甲處辦公,因出差到乙處一旦有傳真至甲處,由甲處BITWARE接收傳真,并在設(shè)定時(shí)間之后,自動(dòng)把該傳真發(fā)往預(yù)先設(shè)定的乙處。四是自動(dòng)接收并分頁(yè)打印,通常BITWARE有懸掛式文字框和聲音兩種提示收到的傳真,并將該傳真根據(jù)A4紙分頁(yè)打印。
3、EDI功能
在該通訊軟件中EDI功能最為實(shí)用,也能在缺乏網(wǎng)絡(luò)時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程文件的交換。文件傳輸時(shí)可以是WORD、EXCEL、WPS 等文本格式或者應(yīng)用程序。借助該通訊軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程文件的傳輸一般是進(jìn)行兩臺(tái)電腦間的遠(yuǎn)距離文件傳輸:先單擊“電話簿”,挑選呼叫號(hào)碼,再單擊“DIAL”,開(kāi)始遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)呼叫,建立連接,對(duì)方即可用鍵盤交流,屏幕上顯示對(duì)方的輸入信息之后,表示連接成功;接收方接收文件:首先單擊“RECEIVE FILE”,待出現(xiàn)傳輸協(xié)議顯示出的Z-Modem、Y-Modem、X-Modem時(shí),通常選擇Z-Modem;發(fā)送方發(fā)送文件:?jiǎn)螕簟癝END FILE”,待出現(xiàn)傳輸協(xié)議顯示出的Z-Modem、Y-Modem、X-Modem時(shí),通常選擇Z-Modem單擊“OK”,隨后出現(xiàn)文件傳送選擇,即出現(xiàn)文件傳輸狀態(tài)對(duì)話框,文件選擇完畢單擊“SEND”,單擊“CANCEL”能聽(tīng)能隨時(shí)終止傳輸。
總之,計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在辦公自動(dòng)化的應(yīng)用是一項(xiàng)較為系統(tǒng)復(fù)雜的工作,選好計(jì)算機(jī)信息傳輸途徑,在缺乏網(wǎng)絡(luò)的條件下,掌握遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)途徑以及通訊軟件的使用方法等,不斷提升計(jì)算機(jī)信息傳輸技術(shù)在辦公環(huán)境中應(yīng)用的自動(dòng)化、智能化、信息化、無(wú)紙化。
參考文獻(xiàn)
1、術(shù)語(yǔ)和定義
相量測(cè)量裝置phasor measurement unit ( PMU )
用于進(jìn)行同步相量的測(cè)量和輸出以及進(jìn)行動(dòng)態(tài)記錄的裝置。PMU 的核心特征包括基于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的同步相量測(cè)量、失去標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)的守時(shí)能力、PMU 與主站之間能夠?qū)崟r(shí)通信并遵循有關(guān)通信協(xié)議。
廣域測(cè)量系統(tǒng)wide area measurement system ( WAMS )
以同步相量測(cè)量技術(shù)為基礎(chǔ),以電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過(guò)程監(jiān)測(cè)、分析為目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。WAMS 系統(tǒng)包括主站部分和子站部分,PMU 裝置是WAMS 系統(tǒng)的子站設(shè)備。
2、PMU技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)介
近年來(lái),隨著全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、西電東送、南北互供工程的實(shí)施,電網(wǎng)規(guī)模逐步增大,電網(wǎng)成分構(gòu)成日趨復(fù)雜。此外,電力市場(chǎng)化機(jī)制的建立將使電力公司為充分利用現(xiàn)有輸變電設(shè)備的能力,而造成輸電線路的負(fù)載會(huì)接近穩(wěn)定極限。這些都對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的分析、運(yùn)行和控制技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。
電力系統(tǒng)同步相量測(cè)量技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù),被稱為電力系統(tǒng)三項(xiàng)前沿課題之一。它能為我國(guó)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供有力的監(jiān)測(cè)手段,極大提高電力系統(tǒng)的監(jiān)控水平和穩(wěn)定運(yùn)行水平。
3、沙角C電廠PMU子站系統(tǒng)搭建情況
沙角C電廠PMU子站系統(tǒng)由中國(guó)電力科學(xué)研究院生產(chǎn)的PAC200S數(shù)據(jù)采集單元、PAC2000G衛(wèi)星授時(shí)單元及GPS及數(shù)據(jù)處理單元PAC2000P組成。
沙角C電廠現(xiàn)有3臺(tái)677MW火力發(fā)電機(jī)組以及一條500kV線路構(gòu)成,每臺(tái)機(jī)組各由一臺(tái)數(shù)據(jù)采集單元單獨(dú)組一面屏柜,500kV線路數(shù)據(jù)采集單元與GPS授時(shí)單元以及數(shù)據(jù)處理單元共同組成一面屏柜,屏柜之間及PMU數(shù)據(jù)上送調(diào)度主站W(wǎng)AMS系統(tǒng)采用光纖通訊,如圖1所示。
PMU子站數(shù)據(jù)采集
PMU數(shù)據(jù)采集單元采集數(shù)據(jù)量包括:
通過(guò)電壓互感器及電流互感器直接采集發(fā)電機(jī)組及500kV線路電壓UXV、電流IXV及頻率ODF;
通過(guò)功率變送器采集發(fā)電機(jī)組及500kV線路有功功率00P、無(wú)功功率00Q;
通過(guò)電壓、電流變送器采集勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電壓EFZ、勵(lì)磁電流IFZ;
通過(guò)脈沖變送器采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速OMG;
通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元開(kāi)關(guān)量模塊采集發(fā)電機(jī)組AVR正常、PSS投入及一次調(diào)頻動(dòng)作信號(hào)。
PMU子站數(shù)據(jù)同步集中采集
PMU子站四臺(tái)數(shù)據(jù)采集單元與數(shù)據(jù)集中器之間通過(guò)光纖連接,數(shù)據(jù)采集單元通過(guò)光纖通信將采集到的數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)處理單元,同時(shí)GPS授時(shí)單元通過(guò)光纖通信對(duì)四臺(tái)數(shù)據(jù)采集單元進(jìn)行對(duì)時(shí),保證所有數(shù)據(jù)量同步采集。
PMU子站邏輯判斷錄波、報(bào)警及后臺(tái)顯示功能
PMU子站數(shù)據(jù)集中處理單元采集匯總模擬量及開(kāi)關(guān)量后,進(jìn)行組態(tài)后具備以下功能:
錄波功能:當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí),PMU將進(jìn)行邏輯判斷并啟動(dòng)錄波功能,數(shù)據(jù)異常包括:
頻率越限、頻率變化率越限;
幅值越上限,包括正序電壓、正序電流、負(fù)序電壓、負(fù)序電流、零序電壓、零序電流、相電壓、相電流越上限;
幅值越下限,包括正序電壓、相電壓越下限;
功率振蕩;
發(fā)電機(jī)功角越限等。
告警功能:當(dāng)PMU子站采集到數(shù)據(jù)出現(xiàn):Tv/TA斷線、直流電源消失、裝置故障、通信異常、時(shí)鐘同步信號(hào)異常時(shí),相量測(cè)量裝置發(fā)出告警信號(hào)發(fā)送到發(fā)電廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警顯示并上送調(diào)度主站。
后臺(tái)顯示功能:PMU子站系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)接口,對(duì)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)文件分析、參數(shù)配置、定值整定,并能夠監(jiān)視裝置的運(yùn)行狀態(tài)等信息。
PMU子站數(shù)據(jù)通信上送調(diào)度WAMS系統(tǒng)
PMU系統(tǒng)通信采用基于相量測(cè)量裝置(PMU)所構(gòu)成的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用IEEE std C37.118 IEEE Standard for Synchrophasors for power Systems傳輸協(xié)議,包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議以及歷史文件傳輸協(xié)議。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及文件傳輸協(xié)議應(yīng)用范圍包括:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主站與子站之間、主站與主站之間的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史文件的傳輸。
PMU子站采集的數(shù)據(jù)采用TCP通信協(xié)議向調(diào)度WAMS主站上傳子站配置信息,并根據(jù)主站下發(fā)的配置信息將所需的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到主站。在與主站建立通信的過(guò)程中,對(duì)于數(shù)據(jù)管道,子站為TCP連接的客戶端,主站為TCP連接的服務(wù)端;管理管道,子站作為TCP連接的服務(wù)端,主站作為TCP連接的客戶端。
PMU子站系統(tǒng)通過(guò)二次安防后使用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通道與主站通信時(shí),管理通道和數(shù)據(jù)通道承載的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)使用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)時(shí)VPN傳輸,文件通道承載離線數(shù)據(jù)使用調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)非實(shí)時(shí)VPN傳輸,如圖2所示。
關(guān)鍵詞:數(shù)字圖書館 元數(shù)據(jù) 對(duì)象數(shù)據(jù) 856字段
一、傳統(tǒng)圖書館向數(shù)字圖書館的過(guò)渡
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展和普及,讀者獲取信息和交流信息的方式發(fā)生了極大的變化。在數(shù)字化圖書館的構(gòu)建中,數(shù)據(jù)資源應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)基本組成部分:元數(shù)據(jù)和對(duì)象數(shù)據(jù)。
元數(shù)據(jù)包包含的內(nèi)容是對(duì)原始信息資源(即對(duì)象數(shù)據(jù))的描述,其作用是使用數(shù)據(jù)用戶能夠通過(guò)檢索對(duì)相關(guān)原始信息資源進(jìn)行選擇和定位,并提供調(diào)取對(duì)象數(shù)據(jù)的手段,例如以ISO2709格式存放的各種文獻(xiàn)信息和非文獻(xiàn)信息。對(duì)象數(shù)據(jù)包括印刷文獻(xiàn)的數(shù)字化圖像、各種含有輸出格式控制信息的數(shù)字化文檔、其它圖像、聲音、錄像信息。
二、856字段在元數(shù)據(jù)中的應(yīng)用
在數(shù)字圖書館中,如何把元數(shù)據(jù)與對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合呢?其結(jié)合點(diǎn)又在哪里呢?我們知道,數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化是數(shù)據(jù)得以交流和共享的基礎(chǔ),圖書館所積累的數(shù)據(jù)資源能否跨平臺(tái)遷移,關(guān)鍵要解決標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題,因此,擴(kuò)充機(jī)讀目錄格式,增加856電子資源定位字段以連接元數(shù)據(jù)和對(duì)象數(shù)據(jù),就是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。
856字段,電子資源定位與檢索(Electronic Location and Access)包括定位與檢索電子資源所需要的信息。當(dāng)文獻(xiàn)資源或其子集可以通過(guò)電子方式獲取時(shí),可在書目記錄中啟用856字段。另外,該字段也可用于定位與檢索書目記錄中著錄的非電子資源的電子版或其相關(guān)的電子資源。856字段應(yīng)當(dāng)屬于元數(shù)據(jù),在CNMARC中,沒(méi)有關(guān)于此字段的定義,但我們可以根據(jù)UNIMARC進(jìn)行擴(kuò)充,以滿足對(duì)電子資源訪問(wèn)的需要。
對(duì)于856字段,具體定義如下:
指示符1:用來(lái)定義電子資源的檢索方法。如果電子資源可以通過(guò)多種檢索方法獲取,那么該字段可以重復(fù)。
#無(wú)信息提供
指沒(méi)有提供關(guān)于檢索方法的信息。
0電子郵件 (Email)
指通過(guò)“郵件傳輸協(xié)議”(Mail Transfer Protocol,簡(jiǎn)稱MAIL TP)檢索電子資源。
1文件傳輸協(xié)議 (FTP)
指通過(guò)“文件傳輸協(xié)議”(File Transfer Protocol,簡(jiǎn)稱FTP)方式檢索電子資源。
2遠(yuǎn)程登錄(Telnet)
指應(yīng)用Telnet等遠(yuǎn)程登錄方式檢索電子資源。
3撥號(hào)入網(wǎng)(Dial-up)
指通過(guò)傳統(tǒng)的電話撥號(hào)入網(wǎng)方式檢索電子資源。
4超文本傳輸協(xié)議(HTTP)
指通過(guò)超文本傳輸協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol,簡(jiǎn)稱HTTP)檢索電子資源。
5檢索方法在$y中說(shuō)明
電子資源的檢索方法不是通過(guò)定義的指示符值來(lái)表示,而是通過(guò)記錄在子字段$2的標(biāo)識(shí)性代碼識(shí)別。
指示符2:未定義,空位現(xiàn)就一些常用字段應(yīng)用作以介紹。
$b檢索號(hào)碼 (有則必備,可重復(fù))
包含與主機(jī)相關(guān)的檢索號(hào)碼。如果文獻(xiàn)是Internet資源,它指的是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議地址(Internet Protocol,簡(jiǎn)稱IP);如果用電話撥號(hào)上網(wǎng),它指的可能是電話號(hào)碼。這一數(shù)據(jù)不是靜態(tài)地存儲(chǔ)在某一地方,而是經(jīng)常變化且可以由系統(tǒng)自動(dòng)生成。
例 856 3#$alocis.loc.gov$b140.147.254.3$mlconline@loc.gov$t3270$tline mo
de (e.g.,vt100)$vM-F 06:00-21:30 USA EST, Sat. 08:30-17:00 USA EST, Sun.13:00-17:00 USA EST
注:本字段是利用電話撥號(hào)入網(wǎng)方式獲取電子資源的實(shí)例。包含主機(jī)域名($a)、IP地址($b)、用戶可以和資源提供者聯(lián)系的email地址($m)、仿真終端($t)和檢索時(shí)間($v)等信息。
$d路徑 (有則必備,可重復(fù))
$d包含的路徑信息用于說(shuō)明文件存儲(chǔ)位置的邏輯目錄與子目錄名稱的序列。
$f電子文件名稱 (有則必備,可重復(fù))
$f包含存儲(chǔ)在子字段$d指定的目錄/子目錄下的電子文件名稱。
例856 1#$d/pub/EIS/vol*no*/adobe$f*.pdf$lanonymous$qapplication/pdf
注:$d記錄路徑,$f記錄文件名稱,$o記錄操作系統(tǒng),$i記錄登錄信息,此處為匿名登錄,$q記錄文件的格式類型。
三、856字段的實(shí)現(xiàn)方式
以MARC記錄格式為基礎(chǔ),通過(guò)856字段描述網(wǎng)絡(luò)化電子資源的特性、連接方式和提取操作要求。MARC是圖書館描述、存儲(chǔ)、交換、處理以及檢索信息的基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展已被圖書館用來(lái)描述和存取電子信息資源, 856字段可利用MARC記錄描述網(wǎng)絡(luò)化電子資源(包括網(wǎng)頁(yè)、電子期刊、telnet系統(tǒng)、FTP站點(diǎn)等)的特征、連接方式和提取要求。網(wǎng)絡(luò)用戶通過(guò)瀏覽器各種元數(shù)據(jù)輸出結(jié)果,都將采用動(dòng)態(tài)頁(yè)面方式產(chǎn)生,傳送到用戶端的信息格式符合HTML語(yǔ)言的基本規(guī)范。為改善顯示效果而嵌入的特殊內(nèi)容,可以采用三種方式:ASP、JAVA SCRIPT或ACTIVE X控件。
對(duì)于各種數(shù)字資源,目前比較成熟的技術(shù)解決辦法是:
數(shù)字視頻文件:各種視頻信息采集,并通過(guò)在頁(yè)面文件中嵌入ActiveMovie對(duì)象定義,實(shí)現(xiàn)以Web頁(yè)面方式實(shí)時(shí)傳輸,實(shí)時(shí)播放視頻流式文件。
數(shù)字音頻文件:各種音頻信息采集,并通過(guò)頁(yè)面文件中嵌入ActiveMovie對(duì)象定義,實(shí)現(xiàn)以Web頁(yè)面方式實(shí)時(shí)傳輸,實(shí)時(shí)播放音頻流式文件。
連續(xù)多幅圖像文件:各種圖像信息采集,并通過(guò)頁(yè)面文件中嵌入Java Script定義信息,以Web頁(yè)面方式分頁(yè)(幀)傳輸圖像,并可翻頁(yè)或查看指定頁(yè)(幀)。
電子圖書:利用快速掃描儀,將多頁(yè)圖書正文打包形成PDF文件。
通過(guò)這種處理,圖書館就能夠在原有元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)856字段這個(gè)切入點(diǎn),把相關(guān)的對(duì)象數(shù)據(jù)(電子資源)連接起來(lái),并且,在查找到相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息(例如書目信息)之后,就可進(jìn)入相關(guān)鏈接,訪問(wèn)其數(shù)字資源,一步到位地滿足讀者的信息需求。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:流媒體;傳輸流程;傳輸協(xié)議;信息應(yīng)用
一、流媒體技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀
流媒體技術(shù)是在國(guó)外成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步擴(kuò)大應(yīng)用,20世紀(jì)80年代以來(lái),信息采集與傳遞集成了許多新的技術(shù),如衛(wèi)星、交互視頻、語(yǔ)音復(fù)答機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子郵件和ream技術(shù),自動(dòng)地并持續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的各種不同網(wǎng)絡(luò)帶寬需求,輕松實(shí)現(xiàn)視音頻和三維動(dòng)畫的回放。Real流式文件采用Real Producer軟件進(jìn)行制作,首先把源文件或?qū)崟r(shí)輸入變?yōu)榱魇轿募?,再把流式文件傳輸?shù)椒?wù)器上供用戶信息查詢。
Media Server可以保證文件的保密性,不被下載,并使每個(gè)使用者都能以最佳的影片品質(zhì)瀏覽網(wǎng)頁(yè),同時(shí)具有多種文件形式和監(jiān)控管理功能;Media Player則提供強(qiáng)大的流信息的播放功能。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】嵌入式 流媒體 控制
1 前言
隨著網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)行業(yè)的飛快發(fā)展、數(shù)字處理技術(shù)的不斷提升以及人們對(duì)信息需求的日益提高,使得具備明顯優(yōu)勢(shì)的流媒體技術(shù)所帶動(dòng)的寬帶互聯(lián)網(wǎng)多媒體產(chǎn)業(yè)快速崛起并在網(wǎng)上直播、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)等眾多網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。由于其潛在的巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和良好的市場(chǎng)前景,使得行業(yè)中不少人才進(jìn)行流媒體的研究和開(kāi)發(fā)。
跟以前的多媒體技術(shù)不同,流媒體技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻技術(shù)和音頻技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,不必將文件完全下載以后才可以播放,而是通過(guò)流式傳輸把聲音、影像等通過(guò)服務(wù)器連續(xù)、不斷的傳送到用戶的計(jì)算機(jī),讓用戶在下載文件的同時(shí)就可以進(jìn)行觀看和收聽(tīng)。流媒體技術(shù)首先在用戶端的計(jì)算機(jī)中建立緩沖區(qū),預(yù)先下載部分?jǐn)?shù)據(jù)作為緩沖,如果觀看時(shí)的播放速度大于網(wǎng)絡(luò)連線的速度,播放程序便會(huì)從緩沖區(qū)內(nèi)獲取部分?jǐn)?shù)據(jù),這樣不僅保證了播放的品質(zhì),同時(shí)能夠有效的防止出現(xiàn)播放的中斷。
一方面由于流媒體的傳輸對(duì)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)的延遲和阻塞、丟包率有一定的要求,而目前的網(wǎng)絡(luò)對(duì)流媒體的傳輸沒(méi)有提供QoS安全機(jī)制加以保證;另一方面利用流媒體進(jìn)行全功能的VCR控制也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在綜合開(kāi)發(fā)的成本、難度、周期和產(chǎn)品的可延續(xù)性等因素,本文給出了一種基于嵌入式的流媒體播放系統(tǒng)的詳細(xì)方案,并詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)的組成、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、VCR 控制方案、QoS 控制原理。
2 流媒體工作原理
互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)IP的分組交換可以實(shí)現(xiàn)不間斷的異步傳輸,主機(jī)將所有到達(dá)的分組按照分組的序列完成組包過(guò)程,不過(guò)由于占用存儲(chǔ)空間比較大的在線音頻文件和視頻文件進(jìn)行傳輸時(shí)需要分解為多個(gè)IP包,而且網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又處在不斷的變化中,不同的IP包可通過(guò)多種的途徑由到達(dá)客戶端,因此不同的IP包產(chǎn)生的延遲時(shí)間也有所差異,在某些情況下,后發(fā)的數(shù)據(jù)包也有可能先到達(dá)客戶端。流媒體中采用緩存方案正是為了較大程度的消除網(wǎng)絡(luò)變化和時(shí)間延遲不同帶來(lái)的影響,這樣就有足夠的時(shí)間將數(shù)據(jù)包進(jìn)行正確合理的順序安排,也就保證了多媒體數(shù)據(jù)有序連續(xù)的輸出,從而有效的降低了網(wǎng)絡(luò)連接速度較慢時(shí)播放不順暢現(xiàn)象發(fā)生的幾率。在通常狀態(tài)下,各個(gè)多媒體流對(duì)高速緩存的需求容量不會(huì)太大,另外采用環(huán)形鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的高數(shù)緩存一般不發(fā)生溢出,流媒體通過(guò)廢棄無(wú)用的片段、用后續(xù)的播放片段進(jìn)行覆蓋而不斷更新緩存中的數(shù)據(jù),從而能夠高效循環(huán)的利用高速緩存。在較為主流的流媒體播放系統(tǒng)中,流媒體的工作原理如圖1所示。
3 系統(tǒng)組成
我們所設(shè)計(jì)的流媒體播放系統(tǒng)包括視頻服務(wù)器、服務(wù)端編碼器以及播放器三個(gè)部分,
3.1 服務(wù)端編碼器
服務(wù)端編碼器是在視頻服務(wù)器上運(yùn)行的一種編碼軟件,可以把視頻資源從原始格式進(jìn)行編碼,轉(zhuǎn)換成適合網(wǎng)絡(luò)播放的格式。服務(wù)端編碼器在處理同一多媒體的數(shù)據(jù)時(shí),該編碼器能夠按照多種不同的壓縮比例完成數(shù)據(jù)的編碼,這樣就可以產(chǎn)生適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)帶寬所需要的、具有多種不同傳輸速度且集成于一路多媒體節(jié)目流中的數(shù)據(jù)流。如果把視頻服務(wù)器和播放器相連接,播放器自身可以診斷出兩者連接的時(shí)間長(zhǎng)短并向視頻服務(wù)器發(fā)出信號(hào),使其按照當(dāng)前的連接速度提供與之匹配的數(shù)據(jù)流。在直播的情況下還可以及時(shí)的傳送流媒體信號(hào)到流媒體服務(wù)器。
3.2 視頻服務(wù)器
視頻服務(wù)器相當(dāng)于一個(gè)網(wǎng)站,允許客戶機(jī)訪問(wèn)服務(wù)器并播放服務(wù)器上的視頻資源,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用于接收用戶的點(diǎn)播請(qǐng)求。視頻服務(wù)器中存儲(chǔ)了豐富的多媒體數(shù)據(jù),同時(shí)負(fù)責(zé)對(duì)編碼器傳上來(lái)的數(shù)據(jù)的進(jìn)行管理、傳送并提供對(duì)VCR的支持。
3.3 播放器
終端播放器又叫解碼器,大多數(shù)播放器內(nèi)部通常設(shè)置一整套的轉(zhuǎn)換頻率和緩沖算法,這里的中心處理芯片選用Winbond公司生產(chǎn)的W90221F,音視頻解碼器選用ALI 公司生產(chǎn)的M3321,加上的輔助芯片就組成了一個(gè)STB系統(tǒng)。在使用嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)所開(kāi)發(fā)的播放器軟件可以解壓并回放所接收的A/V數(shù)據(jù)流,與此同時(shí)參與網(wǎng)絡(luò)的QoS 控制和用戶 VCR 操作。
4 網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議
支持流媒體的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議有網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議IP、傳輸層協(xié)議TCP/UDP、實(shí)時(shí)傳輸和控制協(xié)議以及實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議RTSP。因?yàn)榱髅襟w對(duì)傳輸產(chǎn)生的延時(shí)有較為嚴(yán)格的要求,而TCP因存在差錯(cuò)重傳機(jī)制所以不能夠滿足,因此UDP在流媒體應(yīng)用程序中作為傳輸層協(xié)議被廣泛的使用。不過(guò)UDP是一種參考模型中無(wú)連接的簡(jiǎn)單不可靠信息的傳輸層協(xié)議,所以流媒體采用RTP、RTCP傳輸協(xié)議從而獲得控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍┫嚓P(guān)的信息來(lái)支持流媒體的傳輸過(guò)程。實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議RTSP可以從媒體服務(wù)器上獲取流媒體數(shù)據(jù),用戶端能夠請(qǐng)求服務(wù)器建立會(huì)話并傳輸被請(qǐng)求的數(shù)據(jù),并能夠把媒體加到原有表達(dá)中,當(dāng)新加上的媒體可以使用時(shí),服務(wù)器端和用戶端之間要互相通報(bào),從而以使播放器和視頻服務(wù)器之間建立連接來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信息,并保證音頻數(shù)據(jù)流的連續(xù)穩(wěn)定的傳遞以及提供對(duì)用戶操作VCR的支持。
基于嵌入式的流媒體播放系統(tǒng)采用和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議RTP類似的傳輸協(xié)議RTP-like來(lái)實(shí)現(xiàn)流媒體數(shù)據(jù)的傳輸,關(guān)于RTP-like協(xié)議將作如圖2所示的數(shù)據(jù)包格式、視頻播放器和服務(wù)器之間不同工作過(guò)程的角度來(lái)說(shuō)明。
4.1 A數(shù)據(jù)包格式
數(shù)據(jù)包格式包括傳輸文件請(qǐng)求、UDP連接的數(shù)據(jù)文件請(qǐng)求應(yīng)答、TCP連接的傳輸文件請(qǐng)求應(yīng)答、傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求、傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求應(yīng)答、傳輸文件結(jié)束請(qǐng)求、傳輸文件結(jié)束請(qǐng)求應(yīng)答和網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)8個(gè)部分 。
SeqNo:因?yàn)闀r(shí)延不同等原因引起的不同數(shù)據(jù)包到達(dá)播放器的順序并沒(méi)有按照序列號(hào)進(jìn)行而產(chǎn)生失序,因此RTP-like協(xié)議采用SeqNo序列號(hào)將數(shù)據(jù)包按照正確的順序存放在回放緩沖區(qū)域中。
TmStp:RTP-like協(xié)議采用TmStp時(shí)間戳將不同的媒體流和計(jì)算網(wǎng)絡(luò)時(shí)延實(shí)現(xiàn)同步從而預(yù)估出網(wǎng)絡(luò)連接的帶寬。
數(shù)據(jù)包類型的識(shí)別是通過(guò)TFR、TFRAUDP、TERATCP、TRDR、TFDRA、TFOR和TFORA的標(biāo)識(shí)進(jìn)行區(qū)分的,視頻播放設(shè)備和服務(wù)設(shè)備可以依據(jù)數(shù)據(jù)包的不同類型執(zhí)行與之相應(yīng)的操作。
Status Word作為網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)的顯示,可以使播放器完成自身管理以及視頻服務(wù)器的連接。
4.2 視頻播放器和服務(wù)器之間的工作模式
下面依據(jù)圖2所示來(lái)進(jìn)行視頻播放器和服務(wù)器的工作過(guò)程的說(shuō)明:
(1)通過(guò)VCR控制單元,播放器可以發(fā)送傳輸文件數(shù)據(jù)包的要求至視頻服務(wù)器并且請(qǐng)求播放一段視頻文件,在傳輸文件請(qǐng)求數(shù)據(jù)包中,BkSize 是數(shù)據(jù)塊的大小,PgSize 是數(shù)據(jù)包的大小,F(xiàn)ileName 是請(qǐng)求播放的視頻文件在視頻服務(wù)器中的全路徑名。
(2)在服務(wù)器接收到播放器所傳送的文件傳輸請(qǐng)求后,視頻播放器將會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)服務(wù)進(jìn)程,使用其中的一個(gè)進(jìn)程來(lái)向視頻播放器傳輸所請(qǐng)求的視頻文件的VCR控制文件,也就是TCP連接服務(wù)進(jìn)程;另一進(jìn)程為UDP服務(wù)進(jìn)程,該進(jìn)程用來(lái)向播放器傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)。視頻服務(wù)器經(jīng)過(guò)“傳輸控制”來(lái)向視頻播放器發(fā)出“VDP和TCP 連接的傳輸文件請(qǐng)求應(yīng)答”這兩個(gè)數(shù)據(jù)包通知播放器它們各自的連接端口號(hào)。
(3)播放器下載過(guò)控制VCR文件之后發(fā)送“傳輸文件結(jié)束的請(qǐng)求”的數(shù)據(jù)包來(lái)使視頻服務(wù)器及時(shí)關(guān)閉TCP 服務(wù)。與此同時(shí)視頻服務(wù)器生成的“傳輸文件結(jié)束請(qǐng)求應(yīng)答”數(shù)據(jù)包傳送到播放器。
(4)播放器經(jīng)過(guò) UDP 來(lái)穿送“傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求”的數(shù)據(jù)包來(lái)使視頻服務(wù)器接收其它視頻、音頻數(shù)據(jù)。
(5)視頻服務(wù)器依據(jù)新接收的“傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求”的數(shù)據(jù)包來(lái)為播放器傳遞相應(yīng)的視頻、音頻數(shù)據(jù)。
(6)重復(fù)執(zhí)行(4)~(5)的過(guò)程直到播放器被或者文件傳送被停止。
5 QoS控制
龐大應(yīng)用的增長(zhǎng),已經(jīng)使網(wǎng)絡(luò)的追加帶寬投資顯得微不足道,QoS已經(jīng)被加入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、特別是路由器設(shè)備提供商的產(chǎn)品說(shuō)明書中。對(duì)于當(dāng)前的情況,設(shè)備供給廠商在QoS概念的指導(dǎo)下,聚集的相關(guān)技術(shù)越來(lái)越多,如隊(duì)列、時(shí)序、強(qiáng)制速率等。
為了防止網(wǎng)絡(luò)連接擁堵情況的發(fā)生以及在發(fā)生數(shù)據(jù)包丟失時(shí)在最大程度上盡量保證圖像的播放品質(zhì),采用比較全面的QoS控制方案。該控制包括擁塞、錯(cuò)誤控制兩種方法,它們都不需網(wǎng)絡(luò)提高任何的QoS支持且都在終端系統(tǒng)中使用。
網(wǎng)絡(luò)的擁塞會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)包發(fā)生丟失且出現(xiàn)過(guò)度的時(shí)延,這都在一定程度上影響了圖像的質(zhì)量,因此有必要采用擁塞控制機(jī)制來(lái)有效的減少數(shù)據(jù)包的丟失和時(shí)延。通常情況下,擁塞控制體系利用流量控制方法來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞。流量控制可以在發(fā)送或者接收緩沖區(qū)發(fā)生溢出時(shí)通過(guò)將阻塞的信號(hào)發(fā)送回源地址而避免端口阻塞時(shí)發(fā)生丟幀。目前的流量控制的算法有服務(wù)端控制、客戶端控制和混合控制三大類。
在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)而傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中,很有可能會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)包的丟失,因此視頻的質(zhì)量會(huì)相應(yīng)降低。而錯(cuò)誤控制正是在數(shù)據(jù)包丟失發(fā)生時(shí),能夠最大限度的保證視頻質(zhì)量的一種控制機(jī)制。錯(cuò)誤控制體系有時(shí)延限制重傳、FEC、錯(cuò)誤掩飾等途徑雖然在流媒體播放系統(tǒng)在寬帶網(wǎng)應(yīng)用中數(shù)據(jù)包的丟失必然出現(xiàn),仍然有必要設(shè)計(jì)控制機(jī)制來(lái)提高視頻質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了客戶端流量控制、差錯(cuò)重傳兩種控制機(jī)制以實(shí)現(xiàn)QoS控制。
5.1 客戶端流量控制
由上述的視頻播放器和服務(wù)器的工作過(guò)程中的相關(guān)流程可以知道,只有在接收到來(lái)自播放器的“傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求”數(shù)據(jù)包時(shí),視頻服務(wù)器才會(huì)發(fā)送PgSize 個(gè)字節(jié)的音視頻數(shù)據(jù)給播放器。數(shù)據(jù)的發(fā)送完成以后,除非視頻服務(wù)器收到下一個(gè)“傳輸文件數(shù)據(jù)請(qǐng)求”數(shù)據(jù)包,否則不會(huì)發(fā)送音頻數(shù)據(jù)。據(jù)此,就可以采用播放器控制請(qǐng)求視頻服務(wù)器來(lái)響應(yīng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制過(guò)程,該控制機(jī)制在寬帶網(wǎng)的應(yīng)用中簡(jiǎn)便有效。
5.2 差錯(cuò)重傳
與允許的最大時(shí)延相比,如果在很短時(shí)間內(nèi)重傳視頻包可以往返,差錯(cuò)重傳技術(shù)就可以采用。回放緩沖區(qū)一旦為空時(shí),播放器就不能夠處理接收的數(shù)據(jù),只有在到達(dá)的數(shù)據(jù)包大于一定的值時(shí),播放器才能正常處理數(shù)據(jù)。因此,只要設(shè)置音視頻解碼器的相關(guān)參數(shù),如果緩沖區(qū)內(nèi)部為空,SCR的計(jì)數(shù)就會(huì)停止,于是就有一定的時(shí)間來(lái)重傳數(shù)據(jù)。而且回放緩沖區(qū)保證了差錯(cuò)重傳時(shí),仍然能夠連續(xù)播放圖像。
6 結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)當(dāng)前家用的流媒體播放系統(tǒng)的組成、、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、QoS 控制機(jī)制、VCR 控制方案等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,目前所采用的系統(tǒng)使用可以解碼流媒體的機(jī)頂盒,使電視用戶能夠接觸流媒體,同時(shí)也使用戶能夠方便、快捷的收看流媒體節(jié)目,真正的達(dá)到了高層次的視聽(tīng)享受。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
秀春(1978-),女,山西省陽(yáng)泉市人。碩士學(xué)位,軟件工程師。研究方向?yàn)槎嗝襟w軟件。
1.1遠(yuǎn)程教育主要特點(diǎn)和網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
遠(yuǎn)程教育是由過(guò)去的函授、電視廣播、網(wǎng)絡(luò)教育等伴隨著科學(xué)技術(shù)手段不斷發(fā)展,又非獨(dú)立產(chǎn)生的一種教學(xué)方式,它是實(shí)現(xiàn)終身教育而獲取教學(xué)資源的一種有效渠道。學(xué)習(xí)資源豐富的最大化是遠(yuǎn)程教育學(xué)習(xí)的最大一個(gè)特點(diǎn)。而網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用中最為核心的是為各種網(wǎng)絡(luò)上的資源提供一種安全、高效的共享機(jī)制,使得各種異構(gòu)和孤立的資源,能夠以一個(gè)整體的形式為用戶提供各種計(jì)算和信息服務(wù)。因此,網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用能促進(jìn)教學(xué)資源的優(yōu)化整合、全面共享和作業(yè)交互。網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)程教育中的優(yōu)勢(shì)概括為以下兩點(diǎn)。
(1)網(wǎng)格技術(shù)的應(yīng)用在物理上將互連的眾多資源匯聚起來(lái),聯(lián)合提供服務(wù),最大化實(shí)現(xiàn)資源的全面共享。即將分布在教育教學(xué)中將各高等院校多媒體課件、數(shù)字教學(xué)視頻、無(wú)紙化習(xí)題庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)化考試系統(tǒng)以及各類論文文獻(xiàn)等海量信息資源集成起來(lái),建立起一個(gè)集教育教學(xué)為一體的信息網(wǎng)格,覆蓋到各個(gè)地區(qū),提供統(tǒng)一的、高效的信息服務(wù),同時(shí)提供主動(dòng)學(xué)習(xí)方法和交互式的教學(xué)方式,使教師和學(xué)生之間的學(xué)習(xí)和交流成為現(xiàn)實(shí)。
(2)通過(guò)分布式資源的協(xié)作與共享,把大量的教育資源匯聚在網(wǎng)絡(luò)上,這樣使學(xué)習(xí)資源得到充分的利用,并且極大的提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量,為遠(yuǎn)程教育教學(xué)的信息化發(fā)展提供了更廣闊的空間。同時(shí)網(wǎng)格技術(shù)應(yīng)用在遠(yuǎn)程教育資源中,也能夠大大縮減教師個(gè)體的備課時(shí)間,將這些時(shí)間用做擴(kuò)充知識(shí)領(lǐng)域,豐富授課的內(nèi)容容量,突出授課內(nèi)容的重難點(diǎn)方面。而且還會(huì)加強(qiáng)了教師與教師之間,教師與學(xué)生之間的互動(dòng)性,擴(kuò)展了教師思維的廣度與深度,提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的興趣與效率,從根本上進(jìn)一步提升整體教學(xué)質(zhì)量。
1.2網(wǎng)格技術(shù)下教學(xué)資源分布式應(yīng)用分析
1.2.1分布式網(wǎng)格教學(xué)資源服務(wù)系統(tǒng)
遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的網(wǎng)格系統(tǒng)面向用戶使用的入口,遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)通常具有是一個(gè)開(kāi)放的Web入口界面,通過(guò)這個(gè)界面用戶可以使用網(wǎng)格系統(tǒng)提供各種功能,如安裝新的網(wǎng)格程序、提交網(wǎng)格作業(yè)、使用網(wǎng)格程序提供的功能。首先,可以根據(jù)利用GT3開(kāi)發(fā)平臺(tái)技術(shù)構(gòu)建一個(gè)分布式網(wǎng)格教學(xué)資源服務(wù)系統(tǒng)ERSDG(EducationResourceServiceDataGrid),為不同分支機(jī)構(gòu)(教育受體)通過(guò)教育資源訪問(wèn)口,訪問(wèn)現(xiàn)有資源管理系統(tǒng)中的教育資源數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù),從資源庫(kù)獲取所需要的教育資源數(shù)據(jù),并同步到本地環(huán)境中的資源庫(kù)中。其次,為了實(shí)現(xiàn)教育資源的共享,必須要針對(duì)高帶寬廣域網(wǎng)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化以便解決網(wǎng)格環(huán)境下數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸,于是就需要一種基于FTP協(xié)議基礎(chǔ)上的文件傳輸協(xié)議即GridFTP協(xié)議。目前,該協(xié)議是由Globus工作組開(kāi)發(fā)的一種安全可靠的高性能網(wǎng)格文件傳輸協(xié)議。為了實(shí)際使用的需要,GridFTP協(xié)議的安全性方面采用了RFC2228(FTPSecu-rityExtensions)中提出的機(jī)制,對(duì)GSI(GridSecurityInfrastructure,網(wǎng)格安全基礎(chǔ)設(shè)施)和Kerberos提供支持,在實(shí)現(xiàn)高效傳輸上它支持第三方控制的數(shù)據(jù)傳輸、并行數(shù)據(jù)傳輸、條狀數(shù)據(jù)傳輸、部分文件傳輸、緩沖區(qū)大小自動(dòng)協(xié)商、出錯(cuò)重傳等機(jī)制。各資源分支機(jī)構(gòu)通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)統(tǒng)一接口,在上傳數(shù)字資源的同時(shí),自動(dòng)調(diào)用GridFTP協(xié)議,從而將相關(guān)教學(xué)資源文件同步上傳到網(wǎng)格的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之上,再由網(wǎng)格教學(xué)資源服務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分布和同步傳輸功能。因此,具備了這一資源共享的能力,就可以構(gòu)建教學(xué)資源訪問(wèn)和集成的虛擬化界面,最終網(wǎng)格服務(wù)簡(jiǎn)化了用戶或客戶端程序?qū)Ψ植际浇虒W(xué)資源的訪問(wèn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的的發(fā)現(xiàn)、組織、管理、、分發(fā)和交換等方面的整合和集成。
1.2.2分布式視頻和點(diǎn)播平臺(tái)
通過(guò)網(wǎng)格技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)將原來(lái)的分散管理和維護(hù)方式,轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)集中和調(diào)度方式,實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙資源共享。它不僅能夠提供內(nèi)容最為豐富的大學(xué)課程視頻點(diǎn)播服務(wù),而且提供了能同時(shí)支持成千上萬(wàn)路視頻流的服務(wù)能力。大學(xué)課程在線網(wǎng)格系統(tǒng)(Realcourse)應(yīng)該建立在ChinaGrid公共支撐平臺(tái)(CGSP)之上,通過(guò)Realcourse為用戶提供“一站式”服務(wù),將每個(gè)學(xué)校各自維護(hù)自己的資源,自動(dòng)納入到系統(tǒng)管理中,這種分布式管理方式可以在較短的時(shí)間內(nèi)聚集大量課程資源。分布式視頻和點(diǎn)播平臺(tái)的最終目標(biāo)為了實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)上支持全國(guó)各所重點(diǎn)院校的服務(wù)器,可以提供并發(fā)不同專業(yè)的不同課程的可靠視頻流服務(wù)。對(duì)于用戶可以獲取所有的視頻教案資源,只是根據(jù)自己的需求和喜好通過(guò)點(diǎn)播平臺(tái)點(diǎn)播不同學(xué)校不同專業(yè)的不同課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此,網(wǎng)格技術(shù)在遠(yuǎn)程教育應(yīng)用中,可以將不同的教育資源連接地理上分布的各類計(jì)算機(jī)(包括機(jī)群)、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備等,形成對(duì)用戶相對(duì)透明的虛擬的高性能計(jì)算環(huán)境,應(yīng)用包括了分布式計(jì)算、高吞吐量計(jì)算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢等諸多功能??傊?,由網(wǎng)格技術(shù)構(gòu)建下的教學(xué)資源服務(wù)系統(tǒng)和分布式視頻和點(diǎn)播平臺(tái),更好的解決了目前遠(yuǎn)程教育中存在的資源共享不對(duì)稱導(dǎo)致的資源建設(shè)重復(fù),利用率低下等不足。根本上解決了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)布局中的差異最終實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)機(jī)器或機(jī)群之間的協(xié)作和轉(zhuǎn)換,達(dá)到教學(xué)資源最大化利用這一目標(biāo)。
2結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:流媒體 流媒體技術(shù) 遠(yuǎn)程教育
Usage of multimedia technique in modern long-distance education
HU Ji-yi
Abstract: The usage and development of multimedia technique has bngrought new energy for long-distance education,especially for network teaching, and will affect long-distance education greatly. The article expatiates the characteristics ,main technique plans and usage of multimedia technique in long-distance education, for making elementary cognition and discussing of multimedia technique and modern long-dsitance education.
Key words: Multimedia Multimedia technique Long-distance education
一、前言
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)Internet產(chǎn)生極大的影響,傳統(tǒng)影視媒體、教育學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)、廣播媒體紛紛加入到Internet領(lǐng)域中。面對(duì)有限的帶寬,實(shí)現(xiàn)窄帶網(wǎng)絡(luò)的視頻、音頻、動(dòng)畫傳輸最好的解決方案就是流式媒體的傳輸方式。通過(guò)流媒體方式進(jìn)行傳輸,即使在網(wǎng)絡(luò)非常擁擠或很差的撥號(hào)連接的條件下,也能提供清晰、不中斷的影音給觀眾,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上動(dòng)畫、影音等多媒體的實(shí)時(shí)播放。流媒體技術(shù)的發(fā)展及其在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用使得現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育突破了傳統(tǒng)教育在時(shí)間和空間上的局限,擴(kuò)展了教育環(huán)境,從真正的意義上實(shí)現(xiàn)了教育資源的共享。
二、流媒體技術(shù)
1.流媒體技術(shù)原理
流媒體是從英語(yǔ)Streaming Media中翻譯過(guò)來(lái),它是一種可以使音頻、視頻和其它多媒體能在Internet及Intranet上以實(shí)時(shí)的、無(wú)需下載等待的方式進(jìn)行播放的技術(shù)。流媒體文件格式是支持采用流式傳輸及播放的媒體格式。流式傳輸方式是將動(dòng)畫、視音頻等多媒體文件經(jīng)過(guò)特殊的壓縮方式分成一個(gè)個(gè)壓縮包,由視頻服務(wù)器向用戶計(jì)算機(jī)連續(xù)、實(shí)時(shí)傳送。當(dāng)視音頻文件在用戶機(jī)上播放時(shí),文件的剩余部分在后臺(tái)從服務(wù)器繼續(xù)下載,流式傳輸避免了用戶必須等待整個(gè)文件全部從Internet上下載才能觀看的缺點(diǎn)。同時(shí),流媒體使用緩存技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響,并保證數(shù)據(jù)包順序的正確性,從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出,而不會(huì)因網(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓的現(xiàn)象。
2.流媒體技術(shù)的主要解決方案
到目前為止,Internet上使用較多的流媒體格式主要有RealNetworks公司的Real system、Microsoft公司的Windows Media Technology和Apple公司的QuickTime,它們是網(wǎng)上流媒體傳輸系統(tǒng)的三大主流。
(1)Real system Real System由媒體內(nèi)容制作工具Real Producer、服務(wù)器端RealServer、客戶端軟件(Client Software)三部分組成。其流媒體文件包括RealAudio、RealVideo、Real Presentation和RealFlash四類文件,分別用于傳送不同的文件。Real System采用SureStream技術(shù),自動(dòng)地并持續(xù)地調(diào)整數(shù)據(jù)流的流量以適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用中的各種不同網(wǎng)絡(luò)帶寬需求,輕松在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)視音頻和三維動(dòng)畫的回放。
(2)Windows Media Technology Windows Media Technology是Microsoft提出的信息流式播放方案,其主要目的是在Internet和Intranet上實(shí)現(xiàn)包括音頻、視頻信息在內(nèi)的多媒體流信息的傳輸。其核心是ASF(Advanced Stream Format)文件,ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式,并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,具有很大的靈活性。
Windows Media Technology由Media Tools、Media Server和Media Player工具構(gòu)成。Media Tools是整個(gè)方案的重要組成部分,它提供了一系列的工具幫助用戶生成ASF格式的多媒體流(包括實(shí)時(shí)生成的多媒體流)。Media Server可以保證文件的保密性,不被下載,并使每個(gè)使用者都能以最佳的影片品質(zhì)瀏覽網(wǎng)頁(yè),具有多種文件形式和監(jiān)控管理功能。Media Player則提供強(qiáng)大的流信息的播放功能。
(3)QuickTime Apple公司的QuickTime幾乎支持所有主流的個(gè)人計(jì)算平臺(tái)和各種格式的靜態(tài)圖像文件、視頻和動(dòng)畫格式,具有內(nèi)置Web瀏覽器插件(Plug-in)技術(shù),支持IETF(Internet Engineering Task Force)流標(biāo)準(zhǔn)以及RTP、RTSP、SDP、FTP和HTTP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。QuickTime支持兩種類型的流:實(shí)時(shí)流和快速啟動(dòng)流。使用實(shí)時(shí)流的 QuickTime 影片必須從支持 QuickTime 流的服務(wù)器上播放,是真正意義上的Streaming Media,使用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)??焖賳?dòng)流可以從任何Web Server上播放,使用超文本傳輸協(xié)議(HTTP)或文件傳輸協(xié)議(FTP)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。
除了上述三種流媒體格式外,在多媒體課件和動(dòng)畫方面的流媒體技術(shù)還有Macromedia的Shockwave技術(shù)和Meata Creation公司的Meta Stream技術(shù)。
三、流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用
流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面:
1.網(wǎng)上在線直播課堂
流媒體技術(shù)可以利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)直播課堂教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)容,學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)接入點(diǎn)都能實(shí)時(shí)觀看到現(xiàn)場(chǎng)直播教學(xué)?;诹髅襟w的在線直播教學(xué)不需要事先錄制媒體文件,而是采用實(shí)時(shí)生成的多媒體流的方式直接進(jìn)行廣播,而且還可以實(shí)時(shí)直播電子文檔和電子屏幕信息,做到視頻/音頻信息和電子文檔直播信息完全同步。在線直播的教學(xué)過(guò)程結(jié)束后,還可以生成基于流媒體方式的教學(xué)節(jié)目,存儲(chǔ)到服務(wù)器上,學(xué)生可以隨時(shí)從服務(wù)器上點(diǎn)播在課堂上沒(méi)聽(tīng)明白的內(nèi)容,直至完全理解教學(xué)內(nèi)容為止。
2.網(wǎng)上點(diǎn)播自主學(xué)習(xí)
對(duì)于不能參加網(wǎng)上在線直播課堂參加學(xué)習(xí)的學(xué)生,可以將各種教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)換成流式媒體文件并存儲(chǔ)在流媒體服務(wù)器中,組成教學(xué)資源庫(kù)。學(xué)生可以根據(jù)自己的實(shí)際情況,選擇合適的時(shí)間,通過(guò)上網(wǎng)瀏覽進(jìn)行自主學(xué)習(xí),方便、快捷地調(diào)用所需的流媒體教學(xué)信息。同時(shí),學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況控制個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)程,例如對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行快倒、快進(jìn)、暫停等多種交互控制。在這種學(xué)習(xí)方式中,學(xué)生完全掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán),可以根據(jù)自己的情況,自由選擇教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度,學(xué)生不再是被動(dòng)地接受知識(shí),而是積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中。
3.雙向視頻交流
在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程教育中,因?yàn)闀r(shí)間與空間的間隔,教師與學(xué)生之間、以及學(xué)生與學(xué)生之間無(wú)法進(jìn)行有效的交流與討論,與一般的學(xué)校教育相比教學(xué)效果會(huì)受到很大的影響。而利用流媒體的視頻會(huì)議或可視電話功能,使得異地教師、學(xué)生也可以進(jìn)行網(wǎng)上交流、討論等活動(dòng),教師與學(xué)生之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的交互式學(xué)習(xí)。流媒體的視頻會(huì)議功能為異地師生之間、學(xué)生之間的交流、討論提供了條件。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中,可以就大家感興趣的問(wèn)題進(jìn)行討論,交流自己學(xué)習(xí)的心得體會(huì),供其他同學(xué)借鑒,使大家相互促進(jìn)、相互啟發(fā)、開(kāi)闊思路、共同提高,從而營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)他們的創(chuàng)造性靈感,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維。通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí),使他們的知識(shí)得到重新建構(gòu),從而產(chǎn)生新的知識(shí),拼發(fā)出創(chuàng)造性火花。
4.結(jié)論
流媒體技術(shù)作為一種新的媒體傳播技術(shù),給我們生活帶來(lái)了新的變化。而其在教育領(lǐng)域特別是遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用,已給傳統(tǒng)教育注入了新的生命力。相信隨著寬帶流媒體技術(shù)的發(fā)展,流媒體這種集多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)于一體的新型媒體,必將成為重要的遠(yuǎn)程教育媒體,對(duì)推動(dòng)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的發(fā)展普及起到重要的作用。
參考文獻(xiàn)
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