视频通信网（共11篇）
视频通信网 篇1
本刊讯10月21—25日，2008年中国国际信息通信展览会在北京举行。在中国电信展台上，成都都江堰中学、德阳什邡抗震英雄、资阳国盛农牧养猪场的现场场景，以及德阳什邡灾区与广东视频招聘现场，通过大屏幕实时进行展示，吸引了所有参观者的眼球。
据悉，四川电信积极配合集团公司的安排，通过“新视通”传输平台，分别将位于都江堰、德阳什邡、资阳等地不同环境下的实景，以稳定、清晰、优质的实时画面传送到北京会展中心主会场，充分体现了远程视频监控在学校教育、招聘行业以及农村畜牧业中的成功运用。
视频通信网 篇2
男，26，北京邮电大学信息光子学与光通信研究院（国重）
(+86)182-1061-9787，V58@bupt.edu.cn
已经顺利取得毕业证、学位证，面试完即可签三方协议
基本信息性别 男 学历 硕士生源地 湖南省张家界市出生年月
六级451
邮箱v58@bupt.edu.cn 1988年1月 政治面貌 入党积极分子英语四级499 民族 土家族 婚否 未婚
教育背景2011.09 – 2014.03北京邮电大学电子与通信工程专业 硕士
主要课程：c++，通信网理论基础，电磁场与微波技术，随机过程，计算机网络，现代数字通信，宽带通信网，现代信号处理，知识产权与信息检索，纳米光电子技术等
2007.09 – 2011.06 长春理工大学无机非金属材料工程 本科
主要课程：高等数学，大学英语，线性代数，概率论与数理统计，c语言，信号与系统，通信原
理等
实践经历2011.12在android2.1版本下开发过一款“疯狂投篮”的3D游戏
游戏公共类的设计与实现，游戏菜单界面的设计与实现
2011.8用c++语言设计图书管理系统
学生社团2011.09 – 2014.03北京邮电大学 院研究生会
北京邮电大学信息光子学与光通信研究院 助管
语言能力
英语通过CET-6级，可以熟练的阅读专业相关领域英文专业文献资料，具有很强的技术文档及规范写作能力。
IT&综合能力
掌握电子/通信领域知识体系，熟悉GSM/UMTS移动通信网络与架构，了解LTE
熟悉PPT、word、excel办公软件，了解Photoshop等图像处理工具
熟悉C/C++、汇编语言，掌握代码编译与分析技巧，了解MYSQL数据库
熟悉TCP/IP等网络协议，熟悉WAP等移动互联网协议及架构
熟悉Linux、Windows操作系统，掌握Linux、Windows下常用命令、故障排除的能力
校内奖励2011-2012学年，荣获北京邮电大学校一等奖学金；
2012年，荣获北京邮电大学-“电联”优秀学生奖学金；
2012-2013学年，荣获北京邮电大学校一等奖学金；
视频通信改变沟通方式 篇3
毫无疑问，在今天全球化经济的大趋势下，这种消除距离的障碍，用犹如现场般面对面的沟通形式，替代书信、传真、电子邮件以及电话交流的视频会议系统，对于一个企业、一家机构、一个组织来说有多么的重要，可以说有着不可替代的价值。
视频通信正当时
视频会议系统是实现远距离实时信息交流并协同工作的应用系统。它可实时传输视频与音频信息，使人们可以远距离进行直观和真实的视音频交流。同时，利用多媒体技术，视频会议系统还可以帮助使用者对工作中各种信息进行处理，如共享数据、共享应用程序等，从而构造出一个多人共享的工作空间。
当前，随着经济全球化的高速发展，一方面，企业跨地域、跨国界在不同的城市和国家建立分支机构已成为寻常事，因此，企业遍布全球的各机构间的远程沟通与协作是否顺畅，直接关系到企业业务能否成功开展。另一方面，“时间就是金钱”这句话在当今世界已经被完美诠释，争时间、抢速度、快节奏已然成为全球商业环境的主流，市场机遇常常转瞬即逝，留给企业决策的时间越来越短，因此，快速反应、快速决策才能抓住机遇，提高效率、缩短周期才能提升竞争力。再有，在现在全球协作的趋势下，产业分工日益细化，仅靠某个企业单打独斗就能称雄的时代早已经过去，企业需要与上下游合作伙伴密切合作，才能达到共赢，这其中沟通和协作的重要性显而易见。
由此，我们不难看出，以上这一切都是构筑在团队之间、与客户和合作伙伴之间充分、有效、及时的沟通基础之上的，而最高效、最直接的沟通莫过于沟通双方甚至多方的面对面。有人曾对全球不同企业的业务领导做过调查，结果表明，有75%以上的业务领导表示，面对面沟通对业务的成功与否密不可分；同时，他们认为，重大项目和战略方案如果缺乏面对面沟通会导致误解，并使业务面临风险，相反，面对面合作可能使关键业务流程生产效率和业务产出提高20%。而视频会议系统正是实现跨地域面对面沟通交流的理想方式。对此，Gartner的预测也佐证了这一趋势：到2015年，全球企业将有2000万员工使用视频办公。
近年来，中国视频会议市场打破了多年的沉寂而迅速发展起来，除了一些国际大厂商先后进入中国市场外，国内厂商像华为公司等也异军突起，并开始与国际厂商一争高下，而令人刮目相看。
智真系统引领潮流
在中国，视频会议系统已经发展了多年。华为企业业务视讯解决方案销售部部长刘学军在回忆华为视讯的发展史时曾介绍说，华为在1993年到2000年期间就推出了业界首台全交换架构MCU（视频会议多点控制单元）和国内首款自主品牌的视讯终端，至今华为视讯已经走过了20年的路程。
今年9月，IDC发布了《中国视频会议市场半年度跟踪报告（2013年上半年）》，报告显示，华为视讯在2013年上半年新增市场份额中排名第一，占据34.9%的市场份额。截至2013年上半年，华为视讯设备累计全球发货量超过16万台，智真系统超过6500套，已在全球超过60个国家规模部署。由此可以看出，有着20年历史的华为视讯目前已经发展成为全球领先的视频通信解决方案供应商，而背后的支撑来自于华为多年来持续的技术积累。目前，华为视讯已在视频通信领域获得了700多项专利受理、400多件专利授权，其中国际专利申请达300多件，已授权120多件。在掌握核心技术的同时，华为还在ITU、MPEG、3GPP等多个国际标准组织中担任不同的职位。
以笔者看来，让华为视讯占据1/3的市场份额，并能与国外大品牌媲美甚至略胜一筹的杀手锏莫过于它的智真系统。在华为的视讯产品线中，智真系统至今已经推出了三代，而最新的全景智真系统无疑代表着华为的技术实力，其中无论是华为的专利技术共光心摄像机的采用，还是1080P60全高清，以及低带宽、低能耗的设计，都在引领业界的技术潮流，带给用户的是一种更真实、更清晰的面对面体验。
对于目前视频会议系统的发展趋势，刘学军认为，首先，视频会议系统正向着普及化与多样化发展，在华为的产品线中，不乏为应对这一趋势而设计的桌面终端和软终端，让用户在办公桌面或通过手机和Pad等移动终端实现自由互通，以帮助用户实现随时随地的面对面交流。其次，简单便捷和高清视讯系统得到更多用户的青睐，像华为推出的精巧时尚的TE30一体化终端，就是一款集简单与高清于一身的产品；而全景智真系统则是全球首款5760×1080P 60帧系统，是视频会议真实感的完美体验。第三，视频会议的网络适应能力更强，像华为TE30系统，就比其他厂商的同类产品节省50%的带宽，能让用户在Internet上轻松实现高清视频交流。同时，刘学军认为，一系列智能技术的应用，包括触控操作、语音呼叫入会、智能人脸识别等技术的应用，都能让用户更加简单轻松地获得更好的体验效果。华为TE系列就在业界率先推出了语音呼叫入会功能。
从这些发展趋势中，我们可以看出，对于视频会议系统，用户的体验很重要，这体现在多个方面，不仅包括产品的性能、安全性、易用性，还有用户界面、高清视频等，刘学军在谈到视讯产品未来的发展方向时，首先提出的就是要有更好的用户体验，同时，他认为，3D技术、智能化技术、全息技术等创新科技的应用也是未来值得关注的方向。
应用处处可见
除了技术趋势外，应该说，在应用上，视频会议系统早已走出了办公室，走向更广泛的垂直行业应用，像在远程教育、远程医疗、远程应急指挥、远程法庭、远程信访等行业均具备显著的应用价值，这些行业市场将为视频会议带来广阔的空间。
中国气象局负责每日气象报告、空气质量预报、灾害预警等与人民密切相关的职能。气象局每日召开一个小时左右的全国会商会议，由总部的专家与各省气象部门进行会商，讨论天气预报情况，在交流的过程中，各气象部门之间要进行大量的图文数据交换以确保沟通内容的形象性、有效性。华为视频会商系统不仅提供了高清画质便于与会者高效进行语音和视频沟通，更是通过稳定的系统和先进的辅流技术使设备运行和资料传输成为了各部门沟通的重要手段，提升了气象局的工作效率。
在应急指挥中，视频会议系统常常发挥出重要的作用。例如国家电网应急视频系统就采用了华为智真、MCU、高清终端等设备，为其构建了应急网和行政网。该平台在实现MCU全业务备份的同时，进行双机热备，重点会场终端1+1备份，确保系统万无一失。华为应急指挥专用解决方案使任意会场电视墙都可随时调度，从而保障电网安全，提高日常工作效率。
高清系统的出现为远程医疗等对清晰度要求较高的行业应用带来了契机。在目前医疗资源过于集中、边远地区看病难的情况下，远程医疗在一定程度上缓解了这一困境。河南省郑州大学第一附属医院采用120多套智真系统，构建了中国最大的远程医疗平台，覆盖河南省118个县市，建设了远端会诊中心、专家诊断室、远端手术室、卫星通信视频救护车等创新业务，全面改善了全省的医疗水平，让偏远地区的人们通过面对面的方式在家门口就能享受先进的医疗服务。据悉，现在每天通过视频会议系统平台进行的会诊多达70多场。
基于混沌序列的视频保密通信 篇4
关键词：视频,混沌加密,驱动—响应式同步,保密通信
近年来, 随着混沌理论研究的深入, 混沌应用也成为了人们关注的热点课题[1,2,3,4]。混沌同步与保密通信是混沌应用的重要方向。在通信技术发展过程中, 保密通信技术将是通信中的核心技术之一。混沌密码学凭借其自身的特点, 在保密通信中具有良好的应用前景。
混沌保密通信主要是通过产生随机性能良好的混沌序列, 从而在多媒体加密和解密中获得实际应用。混沌系统的复杂性决定了混沌密码系统的安全性, 复杂的混沌结构和行为能在很大程度上提高系统的安全性。混沌系统的同步、混沌序列的生成和加密速度的提高是混沌保密通信应用的几个实际问题。这些问题的解决将有助于混沌在多媒体加密技术中获得更为广泛的应用[5]。本文根据一个离散时间混沌系统, 利用驱动—响应式混沌同步方法对视频数据进行实时加密和解密, 在ARM嵌入式平台和TCP传输协议的基础上, 通过Wi Fi网络传输实现无线混沌视频保密通信, 硬件实验结果证实了该方法的有效性。
1 视频保密通信系统
1.1 系统构成
用混沌序列实现视频加密和解密的系统结构图如图1所示。主要分为3个部分和7个模块。第一部分为服务器端, 包括视频采集模块、格式转换模块和混沌加密模块, 服务器端主要是负责视频采集、格式转换和加密, 并为下一步的无线网络传输作前期处理工作;第二个部分为无线网络传输, 包括Wi Fi模块和TP-Link150 m无线路由器, 通过TCP传输协议进行数据的收发;第三部分为客户端, 包括混沌解密模块、格式转换模块和视频播放模块, 主要负责解密和格式转换和处理, 最后还原出视频图像。
1.2 硬件平台选取
本系统是在ARM嵌入式平台和Linux环境下开发的, 在考虑资源和成本的情况下, 选取飞凌嵌入式学习开发板S3C6410作为硬件平台。S3C6410是基于ARM11内核来设计的, 与ARM9相比, 它不仅是速度方面的提升, 并且在其他功能上更具备开发价值。例如, S3C6410内部集成了视频流编解码的功能。其次, S3C6410还能够运行Android等操作系统, 配备有先进的OTG接口, 支持SLC/MLC等主流的NAND Flash。此外, 它还专门配备了多个扩展模块, 如CMOS摄像头模块、Wi Fi无线模块等可供选择。在本系统中, 通过CMOS摄像头模块和Wi Fi无线模块来实现视频采集和传输功能。
该系统由服务器和客户端两部分组成。服务器端采集视频数据并进行混沌加密, 客户端负责解密并显示图像。相应的硬件平台分别如图2和图3所示。
1.3 视频图像的主要特点
对于静止图像而言, 由于其数据量相对较少, 对网络传输速率的要求不高, 加密和解密操作简单。然而, 对于视频来说, 具有数据量大、实时要求高、传输速率快且视频数据传输时对网络带宽有较高要求等特点。通常而言, 如果播放速率达到16~20 f/s (帧/秒) 以上, 视频的播放才相对流畅。本系统所采用的CMOS接口摄像头产生的图像像素点为320×240×2, 每帧为150 kbyte, 视频图像效果较清晰。
2 视频信号的混沌加密和解密原理
2.1 加密和解密原理
在本系统中, 选取如下的混沌系统作为视频信号的加密和解密运算
式中:a11=0.2;a12=-0.3;a13=0.1;a21=0.3;a22=-0.2;a23=-0.1;a31=-0.1;a32=-0.1;a33=0.2;A=1.8×105;B=16。
根据式 (1) , 进一步得基于驱动—响应式同步的加密和解密原理框图如图4所示。
2.2 加密过程
驱动—响应式同步是在加密端和解密端之间实现的。在加密端的混沌系统中, 首先选取驱动变量x2 (k) (k=1, 2, …) , 通过赋予初值使混沌系统在加密端开始迭代, 产生初始序列x2 (1) 。x2 (1) 与所要加密的视频序列的首个数据s (1) 进行异或操作, 得到加密后的混沌序列p (1) , 再将p (1) 反馈回来给x1 (1) 与x3 (1) , 重新形成一组新的数据x1 (2) , x2 (2) , x3 (2) 。同时在新一轮的迭代中, 一旦选取了x2 (k) (k=1, 2, …) 为驱动变量, 式 (1) 中第1个和第3个方程的x2 (k) 与产生的p (k) 将进行下一步的迭代运算, 通过这样一系列的迭代后产生混沌序列流p (k) (k=1, 2, …) 。
2.3 解密过程
在解密端, 采用相同的混沌系统进行逆操作运算。p (k) (k=1, 2, …) 通过Wi Fi无线网络传输到解密端后, 与解密端混沌系统产生的x2 (k) (k=1, 2, …) 进行异或运算, 在混沌同步的情况下, 能还原出原来的视频信号最后将视频数据解密出来。
3 系统设计与硬件实现
3.1 软件系统设计
软件系统包括服务器和客户端两部分。服务器端利用CMOS摄像头采集视频数据, 进行格式转换后, 用加密端产生的混沌序列进行加密操作, 最后通过Wi Fi模块发送加密后的视频数据p (k) (k=1, 2, …) 。在客户端通过Wi Fi模块接收加密后的视频数据, 经过解密后得到原始的视频流, 并且在显示屏上实时显示出来。整个系统的工作流程如图5所示。
3.2 硬件系统
硬件系统包括两块S3C6410开发板, 分别用作服务器端和客户端。服务器端连接CMOS摄像头和无线收发设备, 负责采集与发送。客户端连接无线收发设备与LED显示屏, 负责接收视频数据与实时播放。服务器端和客户端对应的两块开发板分别如图6、图7所示。
3.3 硬件实现结果
经过理论分析与仿真、硬件平台选择和参数调试等一系列过程后, 再利用SOCKET网络编程, 得到在板级环境下视频混沌保密通信的硬件实现结果如图8~图10所示。从图9可以看出, 原始视频图像经过混沌序列加密后, 整个屏幕都变成了一幅雪花点图像, 说明混沌序列加密达到了预期的效果。从图10可以看出, 在客户端经同步的混沌序列解密后, 能够还原出与原始视频几乎相同的图像, 这说明混沌加密技术在视频保密通信中具有良好的实际应用价值。
4 结论
本文根据一个离散时间混沌系统, 利用驱动—响应式同步方法对视频数据进行实时加密和解密。实验中采用了两块S3C6410开发板, 分别用作服务器端和客户端, 在ARM嵌入式平台和TCP传输协议的基础上, 通过Wi Fi网络传输实现了无线混沌视频保密通信, 给出了硬件实现结果, 证实了该方法的有效性。在后续的实验研究中, 将重点考虑视频的H.264编码和解码, 进一步解决传输速率的问题。
参考文献
[1]PECORA L M, CARROLL T L.Synchronization in chaotic systems[J].Phys.Rev.Lett., 1990, 64 (8) :821-823.
[2]陈关荣, 汪小帆.动力系统的混沌化——理论、方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社, 2006.
[3]KHANZADI H, ESHGHI M, BORUJENI S E.Design and FPGA implementation of a pseudo random bit generator using chaotic maps[J].IETE Journal of Research, 2013 (59) :63-73.
[4]RAO K D, GANGADHAR C.Discrete wavelet transform and modified chaotic key-based algorithm for image encryption and its VLSI realization[J].IETE Journal of Research, 2012 (58) :114-20.
视频通信网 篇5
关键词：3G视频通信H.264／AVC容错技术
0引言
传统的视频编码标准都是围绕比特流的概念组织的。实际上用于传送数字视频的大多数网络体系结构并不适合直接传输比特流。在许多网络体系结构中，比特流需要拆分为数据分组。这些分组的特性，如最小／最大尺寸、相关开销和差错属性等在网络体系结构间、甚至在某个给定的网络体系结构内也是很不相同的。假如视频编码器自身能和网络特性很好的匹配，将能够获得更好的视频QoS。问题是如何容错地支持易差错的无线移动网络?为了解决无线移动信道视频的容错传输，我们将采用如前向纠错编码及支持差错复原的视频压缩编码技术来解决。H.264编解码器可以很好的解决易差错信道的视频容错传输。在3GPP／3GPP2的传输环境下通过选择适当的条带长度使H.264编解码器和无线移动信道的网络特性得到很好的匹配，实现无线移动信道视频的容错传输。H.264标准适用于无线网络传输的主要原因之一就是在概念上分为两层；视频编码层VCL(video Coding Lay-en和网络抽象层NAL(Net work Abstraction Layen，其中VCL负责高效的视频内容表示，它被设计成尽可能独立的网络，NAL负责对编码信息进行打包封装并通过指定网络进行传输。H.264中还定义了两种新的帧编码类型，即SP帧和SI帧来完成不同流的切换，可以根据传输网络和用户终端的具体情况自适应地在不同码率的视频流之间切换，这大大改善了视频流对3G网络的适应性。
13G视频通信中容错技术的应用
3G通信技术的出现使对话式无线视频业务成为可能，虽然3G网络在移动环境下的带宽可达384kbps，在静止环境下的带宽可以达到2Mbps，但是由于信道衰减、建筑物遮挡、终端移动、多用户干涉等原因影响，使得信道是时变且高误码的，因此，在3G网络上传输视频流时，仅仅追求高的压缩效率是不够的，必须有一定的容错和错误掩盖措施。最新的3GPP／3GPP2标准要求3G终端支持H.264／AVC视频编解码技术，同时由于硬件的限制，3G终端只支持部分H.264／AVC的容错工具。H.264中虽然提供了一些容错工具，但是它们有各自不同的用途和目的，即在不同的场合需要选择不同的组合来使用。
1.1错误隐藏技术由于错误隐藏技术能够利用接收到的数据来恢复丢失的数据，因此一般都应用在解码器端。在无线网络环境中，解码器的这种能力尤其重要，因为无线网络环境中误码率高，很多RTP包在传输中被网关或者路由器丢弃，而这些丢失的数据又必须在解码器端根据空间和时间上的相关性来恢复。错误隐藏技术的实现方法也很多，在JVT参考软件中，就使用了一种空间相关性的方法，即使用被丢失宏块周围的4个宏块来恢复被丢失的数据，其选用的标准是使恢复后边缘数据的SAD(sum ofabsoIute dlffer-ence)差最小。这种方法的效果虽不是最好，但是计算简单有效。
1.2 2Slice结构为了满足MTU大小的要求，在3G网络视频传输中对视频进行分片压缩显得尤其重要。经过分片压缩后的视频中每个RTP包中包含一个片，一般每个slice中包含一个或者几个宏块，并以RTP包的大小满足MTU的要求为准。
1.3帧内编码块刷新由于帧内编码不依赖时间上相邻帧的数据，所以帧内编码块能有效地阻止由于包丢失甚至帧丢失而引起的错误传播。对于对话式视频业务来说，由于实时性要求高，而且I帧刷新的频率较低，因此可以用帧内编码块来部分代替I帧的作用。H.264／AVC提供了两种帧内编码块刷新(intrablockrefreshing)模式：其中，一种是随机模式，即用户可以选择帧内编码块的数目，而由编码器随机决定哪些哪些位置上的宏块实行帧内编码；另一种是行刷新模式，即编码器在图像中依次选择一行进行帧内编码，但图像分辨率大小不同，每次需要帧内编码块的数目也不同，例如在QC JF格式图像中，每次需要选择一行，即11个宏块进行帧内编码，而在CIF格式图像中，这个数字变成22。
1.4参数集(Parameter Sets)H_264标准中，取消了序列层和图像层，将原本属于序列和图像头部的大部分句法元素分离出来形成序列参数集SPS(Sequence Parameter Set)和图像参数集PPS(Picture Parame2ter Set)。序列参数集包括了与一个图像序列有关的所有信息，如编码所用的档次和级别、图像大小等，应用于视频序列。图像参数集包含了属于一个图像的所有片的信息，如编编码方法、FMO，宏块到片组的映射方式等，应用视频序列中的一个或多个独立的图像。多个不同序列参数集和图像参数集被解码器正确接收后，被存储于不同的己编码位置，解码器依据每个己编码片的片头的存储位置选择合适的图像参数集来使用。
1.5冗余片(Redundant SIice)H.264编码器除了对片内的宏块进行一次编码外，还可以采用不同的编码参数对同一个宏块进行一次或多次编码，生成冗余片，冗余片的信息也被编码进同一个视频流中。解码器在能够使用主片的情况下会抛弃冗余片，反之如果主片丢失，也可以通过冗余片来重构质量。
1.6灵活的宏块排序(FMO)FMO技术通过片组(slicegroup)技术来实现。片组是由一个或者多个片组成，而每个片中通常包括一系列的宏块。采用FMO进行视频编码的好处在于，可以使因信道传输而引起的错误分散。具体实施方法是：帧图中的宏块可以组成一个或几个片组，每一个片组单独传输，当一个片组发生丢失时，可以利用与之临近的已经正确接收到的另一片组中的宏块进行有效的错误掩盖。片组组成方式可以是矩形方式或有规则的分散方式(例如，棋盘状)，也可以是完全随机的分散方式。采用FMO提高了码流的容错能力，却使编码效率有所降低，同时也会增加编码延迟时间。
2结论
通信技术的飞速发展，第三代数字无线移动通信网络以及多媒体信息服务(MMS)的兴起为无线移动环境下的多媒体通信业务(特别是视频)提供了应用和发展的需求.多媒体业务是3G的基本业务之一，然而视频通信业务对3G网络还是一种挑战，这是由于无线网络是一种易错网络，容易受到多径干扰、阴影衰落等多种条件的影响，致使视频传输流中的RTP包会大量丢失，因此对于3G无线网络中的视频通信业务，容错技术是不容忽视的。H.264／AVC视频编码标准本身提供了许多容错工具，可以很好的解决易差错信道的视频容错传输，提高3G视频通信的可用性。
参考文献：
[1]潘全卫DHCP服务器容错方案[J]网管员世界2009.(5)：55-56
[2]柳林，张引，张三元，叶修梓.3G对话式视频业务中H.264／AVC的容错策略[J].中国图象图形学报2006(9)：1223-1229
视频通信技术的新突破 篇6
业内专家普遍认为,此次向H.264High Profile的过渡是一项比以往出现的视频技术进步更大、更重要的突破,其意义堪比2003年从H.263向H.264过渡的价值。由High Profile获得的性能优势在任意带宽下都能保持一致。目前正在迅速普及的高清视频系统将是High Profile的最大受益者。不仅如此,包括CIF、标清、高清等各种视频标准均会不同程度的受益。
High Profile可以降低部署视频通信的成本
宝利通对High Profile的支持其价值体现在:能够有效地帮助采用视频的企业大幅降低网络资源的消耗。预算问题迎刃而解,企业可以更少的资源解决更多问题,从而减少或避免由于带宽增加所带来的成本问题。
High Profile的采用使原有的网络带宽需求减少50%。原来需要1Mbps的高清视频通话现在只需512kbps即可实现。而原来需要256kbps的标清通话现在只需128kbps就能解决问题。
High Profile消除了视频通信的技术瓶颈,使更多的企业能够更广泛地采用视频协作方式。那些担心因为增加视频应用会影响网络带宽的企业现在可以打消顾虑随时部署,而无需重新对网络进行设计和规划。
High Profile可以降低现有视频通信系统的成本
现有宝利通HDX?系统的用户只需将HDX软件升级到2.6版本,即可轻松过渡到High Profile。由于目前大多数视频通话仍采用512-768kbps速率,那么升级就意味着实现了从标清向高清视频的过渡。高清视频已被公认为提高生产力,并获得身临其境体验的双重利器。它有效地取代了面对面会议为企业节省差旅费用实现立竿见影的成本节约。
对于网管人员来说,High Profile吹响了一个大规模推广视频的号角:
·过去能够运行1000个视频通话的网络带宽现在足以支持多达2000个视频通话。
·由于所有HDX远程呈现系统都支持High Profile,其带来的优势在各种规模的会议室中随处可见。
·High Profile能够获得更高画质和更高扩展能力;满足企业不断增长的高清通信需求。
宝利通的H.264 High Profile技术普遍适用于网络中的视频应用。因此,它将在2010年进一步应用到更多的宝利通产品中,并为客户带来更多价值。
High Profile可以加速投资回报
High Profile的推出保持了宝利通解决方案与其它标准化系统的互操作性。升级到High Profile的宝利通HDX系统与其它采用High Profile的视频网络组件通信时,通常会选择使用High Profile。宝利通HDX继续支持传统视频系统通信中采用的H264Baseline Profile向下兼容,如VSX或第三方不支持High Profile的系统。因此宝利通High Profile的推出保持了视频通信的互操作性,保护了客户投资。
High Profile在系统扩容时提供了更多选择,可以选择部分升级IP网络或不升级。IP网络升级通常在总体部署成本中占有很大比重,而减少带宽需求的系统则可以节省这部分费用。前期成本的减少更可以缩短投资回报的周期。
High Profile是宝利通新增加的视频功能,不会影响客户已经拥有的功能。宝利通独有的Lost Packet Recovery™(丢包恢复™)技术,可与High Profile无缝协作,即使在相对恶劣的网络条件下,依然能提供卓越的视、音频品质。High Profile的推出对宝利通的内容共享技术-Polycom People+Content™也不会造成任何影响。
奥运赛事激发视频通信应急应用 篇7
随着视频通信行业化的深入, 一方面如视频会议系统等不仅大幅度提升了办公效率, 成为企业信息化建设的重点之一;另一方面, 伴随一些新技术的发展, 视频通信正在全球化范围内加速普及, 运用领域越来越广。特别是在近期的奥运期间, 公共部门应对突发事件、应急处理时, 更是充分发挥了视频系统省时、高效、绿色的特性。
伦敦奥运会正进行得如火如荼, 利用IT技术更好保障奥运会的顺利召开已成为新世纪奥运会的一个特征。据外媒报道, 在奥运会期间, 英国法官采用视频会议技术实现“虚拟法庭”, 在24小时内完成奥运嫌疑犯们的审讯, 以此提高办公效率。同时, 公共部门在应对自然灾害、紧急事件处理时, 利用视频通信系统实现突发事件的紧急调度, 也正成为潮流。本期《通信世界周刊》便对话华为企业业务BG UC&C产品线智真领域Marketing部长王向炯, 以及Life Size大中华区总经理叶新年, 共同讨论目前市场上应急型视频通信系统的应用进展。
第一手现场信息捕捉
《通信世界周刊》:在您看来, 目前应急型视频通信系统主要运用于哪些领域?市场主要需求来自哪里?运营商侧情况如何?
王向炯:当今, 视频通信在社会各个层面的应急场景中都有应用, 如政府处置水灾、火灾、地震、传染性疾病等;当然, 日常生活中各种紧急事件的处理, 也需要视频通信的支持。
在应急处置中, 最重要的是保证信息准确、及时、完整的传递。传统应急处置的通信手段以语音为主, 但语音通信传递信息过于单一, 并易受个人表达能力的影响, 信息沟通容易被歪曲, 更为重要的是, 现场信息无法全面迅速地传递到相关人员。视频通信在应急应用中, 能为决策人员提供高清的音视频信息、丰富的数据分享、自由的交互协作, 既能将现场的情况通过音视频实时传递到后方专家, 帮助快速决策, 同时还能将决策者形成的决议等情报快速、直观地回馈给现场, 从而帮助快速处置。
目前, 运营商主要致力于提供更经济、更高带宽、更广覆盖范围的基础网络服务, 以帮助应急视频通信实现随时随地、实时可靠的广泛应用。
叶新年:目前应急型视频通信系统运用较为广泛, 主要运用于医疗、远程教育、铁路、交通、金融、公安等领域。市场需求主要来自政府、医疗机构及各行业大中小型企业等。运营商目前基本上能满足通信需求, 但还需要进一步提升。
仍存稳定、兼容性难题
《通信世界周刊》:如今应急视频系统在紧急调度、突发事件等情况下, 是否能如愿达到使用者的要求?面临着哪些需要解决的问题?
王向炯:突发事件发生的时间、地点通常具有不可预测性, 尤其在地震、水灾等自然灾害发生时, 现场的电力、网络等基础设施均已被破坏, 这就要求视频通信系统可快速搭建、便于携带、在非正常情况下能正常使用。视频通信系统应支持无线接入、具备良好的网络适应性, 能保证良好的高清晰度、高稳定性, 满足恶劣环境下的正常使用。
同时, 应急事件处置往往是一项需要多部门协作、高复杂的工作, 需要将视频通信设备与各行业设备深度融合。当然, 应急视频通信如何与监控、情报、预案等不同行业的系统进行联动融合, 还需进一步深化。
叶新年:基于目前应急视频系统、通信系统的技术水平和运营状况, 在紧急调度、突发事件等情况下基本上都能很好的达到使用者需求。当然也存在一定的问题, 如视频清晰度、稳定性、带宽、兼容性都会不同程度的存在一些问题, 这些都是需要厂商和运营商共同提升和解决的问题。
云平台增强多系统协同能力
《通信世界周刊》:新技术 (如移动、云平台) 的加入, 将为应急视频系统带来哪些优势和影响?
王向炯:移动与云平台等技术的发展, 将给视频通信在应急处置领域的应用带来全新的变化。例如, 3G、LTE等移动与无线技术的发展, 能让用户更便捷、快速地部署应急视频系统;媒体编解码技术的进步, 可以实现更低带宽传递更好的图像效果;而更好的网络适应性技术, 则能在应急事件发生时, 通过临时搭建网络就能实现为视频通信提供顺畅的网络保证。另外, 集中统一的云平台管理, 则能很好地实现多个系统之间的协调处理, 让用户只需接入终端就能直接使用, 大大提高协作效率。
叶新年:新技术的加入, 不可否认, 肯定会对应急视频系统带来不可思议的推动作用, 会在多方面带来革新, 比如高清体验、客户体验质量提高、宽带的应用范围更加广阔、成本更低等, 沟通成本也随之降低。
《通信世界周刊》:应急视频系统未来将有哪些趋势?
王向炯:未来, 视频通信的发展方向主要包括以下三个方面:
第一, 支持接入手机、平板电脑等各种移动设备, 实现随时随地的应急通信接入。
第二, 提高视频通信对网络环境的适应性, 在低带宽、低稳定的网络环境下实现高质量的视频传递。
第三, 加强应急视频系统与其他应急指挥系统的联动融合, 形成应急指挥各个环节的通畅处理回路。
叶新年:随着宽带的日益普及和人们对于视频会议系统产品认识的不断增强, 未来市场前景很广阔, 同时各厂家间的竞争也将更加激烈, 但这种相互作用必将推动视频会议技术达到一个新的高度。
应急通信中视频应用关键技术分析 篇8
我国是多自然灾害,多突发事件的大国,因此应急处突对减少损失,维护社会安定有着重要的意义。在信息时代,应急通信在处理突发事件体系中也发挥着越来越大的作用。如今随着技术的飞速进步,无线移动图像传输在应急通信中的地位与日俱增,扮演着越来越重要的角色。本文通过重点介绍采用COFDM技术和H.264技术的移动系统在应急通信中需要关注的问题和相关解决方案,为应用通信更好地应用提供相关的建议。
2 应急通信的应用基本要求
无线应急通信系统需要独立于公众网络之外,打造出信息高速公路上的应急专用车道。在平时作为公众网络的补充,一旦发生应急事件,出现通信基础设施遭到破坏,或公众通信拥塞或瘫痪,既无法进行调度指挥,也无法保障政府决策与支持系统的信息传输畅通时,发挥信息专用网络的作用。在应对诸如反恐等重大突发公共安全事件时,通常需要创造不对称的通讯环境,在切断恐怖分子通信的同时,政府和公安人员仍然可以通过专网进行调度指挥,并通过无线宽带网络将现场视频图像传回指挥中心,及时掌握恐怖分子动向。图 1为典型的无线应急通信系统的示意图。
无线应急通信系统一般分为指挥调度中心、固定(移动车载)、单兵。调制方式通常为自适应,确保在可变带宽的情况下的通信流畅。通信方式目前基于IP技术的较为普遍。IP技术的引入可以提高指挥中心与一线警员的执行效率。指挥中心可以随时与一线警员多路、多画面进行视频会议,同时弥补了一线警员在取证、汇报现场信息等情况下的滞后性与盲目性,并可以实现各类IP终端接入系统,扩展了系统的应用范围。无线应急通信系统必须满足以下几个基本要求。
(1) 小型机动灵活性,常规情况下,系统是大区制的、广泛覆盖的,基站设备功能完善,可以满足公安、交警以及政府其它职能机关的工作要求。在特殊情况下,诸如地震、洪水、雪灾等破坏性的自然灾害面前,基础设施部分或全部受损,这时的无线应急通信设备需要具有小型化的特点,以便迅速运输、快速布设、节约能源,同时对设备适应环境能力有极高的要求。
(2) 移动便携性,应对突发事件,要求系统结构是由可携带的、可重新部署的或完全机动的设施组成。使指挥人员可以根据实际情况从容地应对各种应急场合。终端的隐蔽便携化,也使得一线人员可以灵活地收集具体现场的信息,以便指挥人员决策。
(3) 系统简单易操作互联互通性强,无线应急通信系统要求设备简单、易操作、易维护,能够快速的建立、部署、组网。操作界面友好、直观,硬件系统连接端口越少越好。在突发事件出现时,往往会出现多种保障设备,指挥人员需要汇总各类信息。采用IP模式的设备,所有接口标准化、模块化,并能兼容现有的各种通信系统,是确保系统发挥最大效果的基础。
3 COFDM传输技术
考虑到应急通信在使用中无线信道、使用设备可变的特点,本文重点介绍COFDM技术即编码正交频分复用技术在移动图传方面的特点。
3.1 COFDM技术
COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing),既编码正交频分复用的简称,COFDM技术的推出其实是为了提高载波的频谱利用率,或者是为了改进对多载波的调制,它的特点是各子载波相互正交,使扩频调制后的频谱可以相互重叠,从而减小了子载波间的相互干扰。COFDM每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式,比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等,以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。OFDM技术使用了自适应调制,根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式。COFDM还采用了功率控制和自适应调制相协调工作方式。信道好的时候,发射功率不变,可以增强调制方式(如64QAM),或者在低调制方式(如QPSK)时降低发射功率。
正是由于系统具有以上特点,因而具备较强的非视距下高带宽传输能力,在无线移动图像传输中得到了广泛的应用,尤其是在楼宇密集的城市地区。
3.2 COFDM无线移动视频技术优点
随着图像编解码和无线数字调制技术的发展,无线数字图像传输成为目前的技术中坚。其基本结构均为视音频编码-无线信道数字调制-视音频解码,框图如下。
由图 2可见传输移动视频需要在移动情况下,处理好变化带宽和压缩编码的对应关系,确保在用户终端和指挥中心显示实时清晰的图像是无线应急系统可用的前提。在无线信道的地理位置移动可变、信号强度可变、电磁环境可变的情况下,采用COFDMA技术有以下优点:
1) 抗多径能力强:COFDM设备传输距离远,适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应用。其多载波技术特点具备"非视距"、"绕射"传输的优势,在城区、山地、建筑物内外等不能通视及有阻挡的环境中,该设备能够以高概率实现图像的稳定传输,不受环境影响或受环境影响小。
2) 适合高速移动中传输:COFDM设备,它不需要任何附加装置,就可实现固定-移动,移动-移动间的使用,非常适合安装到车辆、船舶、无人机、汽艇等移动平台上。不仅传输有高可靠性,而且表现出很高的性价比。
3) 提供可用数据传输:载波带宽、信号强度、接收灵敏度、电磁环境匹配的情况下,系统速率一般大于2M bit/s,满足高质量视音频数据的传输。一旦使用条件发生变化,COFDM技术每个子载波可以自适应选择QPSK、16QAM、64QAM等调制方式,根据具体信道的参数,提供可变的匹配速率,配合H.264的编解码方式,系统可在最大限度上保持图像清晰流畅,不会出现采用无线微波或PAL制式的系统出现图像中断的现象。
4) COFDM具备优异的抗电磁干扰性能:COFDM具有对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能的优势,其通过各个子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中(如数字微波,扩频微波等),单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败,但是在多载波COFDM系统中,仅仅有很小一部分子载波会受到干扰,并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错,确保传输的低误码率。
5) 信道利用率很高:这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要。当1MHz载波子载波数为1028时,系统的频谱利用率为3bit/s/Hz。
COFDM技术也有其局限性,其非视距通信能力是相对的、不是无限制的,而且其通信范围受制于基站的覆盖范围。
4 移动视频技术在无线应急系统中的应用分析
4.1 无线应急通信系统的特点决定了移动视频要具备如下能力
1) 图像传输信道的可靠性:
在发生重大突发事件,灾难性事件现场等,这种场合往往传输条件恶劣,干扰大,在这种情况下借助公共移动网络搭建图像传输系统,很难保证其可用性,所以,建设使用专用的图像传输网络是非常必要的。
2) 图像传输质量要求:
考虑到指挥决策需要,现场图像必须保证高清晰的图像质量,视频编码分辨率应不低于4CIF(704*576),帧率不低于20fps,并在高速运动中保证图像清晰流畅,这就要求必须使用效率较高的视频编码格式,如H.264。
3) 信道载波带宽要求:
无线频率资源非常有限,即使公安的图像传输使用的频率带宽也很有限(6-8M),而且考虑到多业务需要,因此在一定频谱带宽范围内通常还划分更小的带宽作为传输信道,所以,应该尽可能高效率地利用有限的频带资源。
4) 传输距离和移动性要求:
根据应急业务特点,图像传输距离通常会在百米到几十公里范围内,而且要求在高速移动下能够保证传输的稳定性。
5) 联网及安全性要求:
如果以独立形态存在的应急图像传输系统,其使用效能也只能限制在局部范围内。只有将该系统接入到指挥中心应用平台,才能充分保证视频信息与其他资源的互联互通,保证为各级指挥或相关部门所使用,真正做到快速反应,协同作战。并且系统安全性也非常重要,必须要考虑如何保证系统及接入网络的合法性,系统所传输信息的安全性。这样,才可以实现合法的信息进入合法的设备,保密的视频数据不会被非法盗取。
4.2 采用H.264技术是无线宽带应急通信图像编解码器理想的选择
H.264是一种高性能的视频编解码技术。它是由两大标准化组织联合组建的联合视频组(JVT)共同制定的新数字视频编码标准,所以它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4高级视频编码(Advanced Video Coding,AVC),而且它将成为MPEG-4标准的第10部分。H.264技术可以很好地适应无线宽带通道的特点,与系统有效地结合。其具体优势如下:
(1) 具有较高的压缩效率:H.264编码视频流与H.263或MPEG-4Simple Profile编码视频流相比,平均可节省39%的比特率。通过引入一系列新特性,H.264的压缩率提升近1倍,大大节省了无线的传输带宽。目前,国内的H.264编解码器厂商可以在1.2Mbit/s的编码码率下实现D1(720×576)分辨率的连续清晰图像。
(2) 图象恢复能力强:H.264基于UDP即用户数据报协议,是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议,提供面向事务的简单不可靠信息传送服务,可实现图像即时恢复。由于受到遮挡及干扰,无线宽带系统经常发生无线链路中断的现象,在无线信号恢复后,编解码系统要能够以最快的速度恢复图像传输。H.264可以把关键信息分离出来,减小断流再恢复的同步时间,同时,H.264编解码器可以建立在UDP基础之上,能够快速重建链路,目前国内的编解码器厂商已经实现图像即时恢复。此外,在出现无线链路中断或误码率过高时,实现了画面停留在最后清晰的一帧上,在实现了在信号恢复之后,画面从接收到的清晰的一帧开始。H.264技术内置的多种错误恢复工具有利于解码端进行错误掩盖,误码超过一定阈值后跳过该帧,断流后则保持在最后一正常帧的静止画面,码流恢复后从第一个正常解码的IDR帧开始显示。
(3) 具有较强地抗干扰能力:系统中的摄像头有时会引入较大干扰,特别在低照度的环境中干扰对图像质量有非常大的影响。根据分析主要有两种噪声会影响视频质量,一种是相邻色素之间产生的伪颜色噪声,一种是由于信号强度而产生的泊松噪声(会影响物体的边缘清晰度)。H.264技术使用了高级图像预处理方法,能够减小低照度环境下噪点影响,并通过实时滤波技术的应用,使得在压缩之前就排除了信号中的干扰,压缩还原的图像有很大提高,同时也降低了传输码率。
(4) 网络适应性强:H.264包含一个内置的互联网协议适配层(Internet Protocol Adaptive Layer),所以,H.264可以被映射到任何固定IP、无线IP、存储装置或广播网络中,而这就是目前厂商都准备支持H.264的原因。H.264作为最新的视频编码标准,采取了一系列切合实际的技术措施,如视频编码层和网络提取层分离、封装NALUnits、指定参数集等提高了网络适应性,增强了数据抗误码的顽健性,从而保证了视频传输后压缩视频的Qos。
5 总 结
无线宽带系统采用COFDM技术配合采用H.264标准的编解码器,可以适应复杂无线环境,经受住了实战的洗礼。已经在城市应急救灾、突发紧急状况中大量地使用。目前,国内的有关科研单位及生产厂家已经开始着手较窄带宽下适合无线移动传输的基于H.264技术的高清编解码器的研发工作。随着技术的不断发展、整体结构的不断完善、算法的不断优化以及芯片处理能力的不断提高,相信不久便可以看见H.264编解码器在较窄的无线带宽下实现高清品质的图像传输。图 3为典型的系统应用的示意图。
图 3为示意基于移动视频应急处置的过程,该方案以移动视频采集模块为中心,通过手持单兵、车载单兵作为移动监控端多媒体终端,采集到的移动视频实时地以H.264编码方式通过无线网络传送给指挥中心,如果需要,指挥中心可以将相关数据传送到远程指挥中心。
实验结果显示,在无线信道、接收电平等变化的情况下,传输速率在100kbit/s-2Mbit/s之间,系统可较为流畅地提供双向图象,实现指挥中心与单兵、车载之间的图像传输及单兵车载之间的图像传输,可以较好地满足日常应急事件处置的需求。
该系统实现了移动视频采集,视频信号的高效编解码,视频信号的无线网络传输、移动视频管理、查看等功能,使得基于无线传输的移动视频技术在应急系统中发挥了相应的作用,从而摆脱了传统视频对于地理位置的束缚,提高了整个视频监控模块的移动性、实时性、可控性和灵活性,既可以为突发事件提供独立可用的系统,也可以为各类行业用户及公众场所提供与其他实时全方位监控相结合的实用的解决方案。
随着无线宽带系统发展和H.264等编解码技术的提高,该系统会提供速度更快、质量更高的移动视频传输功能,有着非常广泛的应用前景。
摘要：无线应急通信的核心是无线信道的可用性,如何在突发时间、高速移动、复杂环境下提供稳定可用的系统是应用部门关注的重点。本文通过重点介绍采用COFDM技术和H.264技术的移动系统在应急通信中的应用,提出了在可变信道、可变环境、可变速率下需要关注的问题和相关的解决方案,更好地为应急通信提供相关建议。
关键词：无线应急通信,COFDM,H.264
参考文献
[1]许路,陈光.H.264在动中通应急图像传输中的应用[J].通信世界,2008,43(1).
[2]侯志强,胡瑞敏,王中元,周楚.应急指挥系统中移动多媒体技术应用与瓶颈[J].电声技术,2011,35(11):49-51.
[3]王海涛.应急通信发展现状和技术手段分析[J].电力系统通信,2011,32(220).
视频通信网 篇9
1 Socket通信流程
Socket是“打开—读/写—关闭”模式的实现, 其通信流程如下:
(1) 服务器根据地址类型 (ipv4, ipv6) 、Socket类型, 协议创建Socket;
(2) 服务器为Socket绑定IP地址和端口号;
(3) 服务器Socket监听端口号请求, 随时准备接收客户端发来的连接, 这时服务器的Socket并没有被打开;
(4) 客户端创建Socket;
(5) 客户端打Socket, 根据服务器IP地址和端口号试图连接服务器Socket;
(6) 服务器Socket接收到客户端Socket请求, 被动打开, 开始接收客户端请求, 直到客户端返回连接信息。这时Socket进入阻塞状态, 所谓阻塞即accept () 方法一直到客户端返回连接信息后才返回, 开始接收下一个客户端谅解请求;
(7) 客户端连接成功, 向服务器发送连接状态信息;
(8) 服务器accept方法返回, 连接成功;
(9) 客户端向Socket写入信息;
(10) 服务器读取信息;
(11) 客户端关闭;
(12) 服务器端关闭。
2 建立Socket通信
Socket主要由客户端和服务端两部分构成, 通过服务端与客户端建立通信后, 由服务端向客户端发送相关的指令。
(1) 在服务端, 首先需要申请一个Socket, 然后把它绑定到一个IP地址和一个端口, 开启监听, 等待客户端发来的接收连接。
(2) 在客户端, 也需应该申请一个Socket, 然后连接到服务器的指定IP和端口。
(3) 服务器端接收到连接请求后, 产生一个新的Socket (端口大于1024) 与客户端建立连接并进行通信, 原监听Socket继续监听。
(4) 需要注意一点的是负责通信的Socket是不能无限创建的, 创建的数量和操作系统是有关系的。
3 基于Socket的无线视频传输
利用Socket和Wi Fi技术进行视频传输, 需将捕获到的每帧图像进行转码, 转成适合Socket传输的byte数组的形式, 然后通过Socket通信, 在客户端接收从服务端传送过来的视频, 并进行实时显示。
(1) 在服务端通过调用Marshal类的成员copy函数, 把Image<Bgr, Byte>类型的图片的尺寸转换到byte数组中, 然后发送通过Socket传输发送byte数组到客户端, 这部分C#指令如下:
(2) 在客户端通过Socket传输接收到来自服务端的数组byte数组, 并通过格式转换, 提取数据, 还原成image Box控件能够显示的Image<Bgr, Byte>类型, 然后就能偶在客户端显示服务端接收到视频了。相关的格式转换代码如下:
(3) 调试成功后, 打开服务端和客户端的运行程序, 然后, 点击服务端的Start Server按键, 开启服务, 在客户端点击点击连接, 使服务端与客户端建立通信, 然后在服务端点击Start Capture后, 服务端会接收到本地摄像头的视频, 客户端接收的画面与服务端一致, 视频传输完成。
摘要：详细介绍了Socket通信流程。通过建立Socket通信, 对视频图像进行转码, 利用WiiF技术传输mjpg格式视频流, 在C#制作的客户端能够有效接收视频画面。
关键词：Socket通信,无线,视频传输
参考文献
[1]高伟, 詹胜.基于Socket接口网络通信的实现[J].唐山师范学院学报, 2008 (05) :19-20.
视频通信网 篇10
随着语音通信度过一个让人惊羡的高峰期后，谁会主宰下一个通信时代？当时间的标尺迈过2007年这个刻度的时候，各大IT巨头用实际行动回答了这个问题：视频通信！
2007年4月3日，思科首席开发官Charlie Giancarlo在“思科2007全球合作伙伴峰会”上认为，视频通信的发展，将驱动下一代服务提供商的成长。而在之前的3月27日，全球领先的视频系统、软件和服务供应商腾博视通首席执行官贺富德（Fredrik Halvorsen）来京，推介其能创造高度协作性、具有面对面会议体验的腾博视通视频会议解决方案。通过现场的视频工具，就令远隔重洋的与会者如同置身会场，坐在会议桌对面和本地的与会者进行讨论。
而在此前，IT巨头企业微软和思科、惠普都推出了针对视频通信市场的计划。
俗话说无利不起早！据了解，这些IT巨头对视频通信市场虎视眈眈，无非是看到了这一市场潜藏的巨大财富。据市场咨询公司的研究报告显示，2010年美国的互联网视频服务收入将达到70亿美元以上。中国市场在2010年互联网视频收入也将达到34亿美元。
在这一新兴市场面前，谁能率先获得成功？
视频通信的春天来临
视频通信从沉默到引人注意，经历了一个曲折而漫长的过程。从1993年到1997年，当时的中国电信陆续建立起一套专用的视频通信，除了满足自己的通信需求外，还向社会提供这方面的业务，只不过使用者需要到中国电信的会议电视室来才能使用。而且当时这套系统话音图像质量非常模糊，用得起这个业务的也只是很少的单位。
这一问题严重削弱了用户对它的兴趣。现在，一切问题都已迎刃而解。据了解，视频通信能够让企业用户与同事、商务伙伴的沟通延伸到每个人的桌面。无论是企业希望员工兼顧生活和工作的时候，还是遭遇SARS 或禽流感这样的突发疫情，令员工无法在办公室工作的时候，都可以让员工在安全场所为企业办公。
这一切，在腾博视通公司的演示现场得到验证。会议桌前， 50英寸的大屏幕等离子显示器，图像质量很高，对方脸上胡子茬、甚至手中报纸的字迹清晰可见。纽约、伦敦、挪威、中国上海4方的人说话感觉不到延迟，仿佛大家就在一个房间里，坐在一张大桌子旁开会。与会者的手势、皱眉、微笑、体态尽收眼中。
该公司首席执行官贺富德表示：“视频通信在今年有突飞猛进的发展。商业品质的个人视频系统的推出为视频通信的应用开拓了会议室以外的市场。这些产品将公共网络的普遍性和使用者的易用性相结合，令视频电话如使用电视遥控器一样简单，而费用则像发一封电子邮件那么便宜！”
现在，视频通信不仅为电信企业创造机会，而且催生出更广泛的商业机会。以流媒体为核心的视频网站如雨后春笋般涌现，正在形成IP时代新的视频通信价值产业。以美国市场为例， 2010年美国的互联网视频服务收入将从2006年大约10亿美元增长到70亿美元以上。对于中国市场，分析数据也十分乐观，预计2010年互联网视频收入达到34亿元，较2006年复合年增长率60%左右。分析显示，全球移动视频服务收入将会在2009年达到56亿美元。
在日本，很多企业已经变成了全球化公司。由于地域跨度非常广泛，所以都采用视频会议系统，这对公司而言，能够大大增强核心竞争力。如日本三菱公司，前一段时间仅为部署日本本土公司分部，就采购了上10亿美元的产品。
据IDG、WainHouse等国际权威研究机构预测，在2002年~2007年期间，中国视频会议市场将以29%的累计年均增长率增长，该设备市场销售额在2007年将达到2.74亿美元。到2008年，全球视频会议系统市场的销售收入将从2003年的大约5.30亿美元增长到近11亿美元。视频通信正成为IT行业的新增值点。
客户的疯狂进入，产业的巨大前景，正诱使更多的企业进入这一市场，也预示着视频通信这一产业的春天已经来临。
争斗伊始
俗话说“眼见为实”。视频通信与语音通信相比，更真实也更自然！这一优势成为IT巨头参与的兴趣。
《IT时代周刊》记者在采访中发现一组有趣的现象：人们55%的有效信息来自于面对面的视觉，38%依赖于语音，而只有7%依赖于内容。而从通信的发展来看，从电报、到话音、到图像、到生动的视频和流媒体，这一通信变迁的轨迹也在证明一个逻辑，视频通信应该是最具生命力的通信方式。正是这一态势，促使各方开始抢夺这一市场。
2006年10月，思科推出了名为网真的视频会议产品。这款产品能够将视频会议的质量提高到一个新水平，使与会者能够感觉到他们是真正地坐在一个房间内开会。
尽管思科现在推出的视频会议产品面向大企业，但思科计划将它整合在消费者机顶盒产品中。这意味着无论是家庭中的老奶奶还是公司的老总，在进行视频聊天的同时还能够与喜欢的人保持联系。思科首席执行官钱伯斯曾表示，他预计未来5年内视频会议市场将带来10亿美元的销售收入。
对思科的大举进入，另一IT巨头微软也毫不示弱，紧接着进军视频领域。据国外媒体报道，在推出测试版视频站点Soapbox一周后，微软MSN的官员访问了Revver位于洛杉矶的总部。据了解二者谈判情况的人士称，MSN在考虑是否能够将Revver的技术和员工整合到Soapbox中。业界人士认为，微软此举急于进入视频共享领域。
而除了思科、微软此举，另一IT巨头惠普也从来没放弃过在这一领域内的奋斗。
2007年1月，惠普科技与视频会议厂商腾博(TANDBERG)视通公司宣布结成策略联盟，将结合双方分别在网真(Telepresence)与视频会议的优势，共同为消费群提供高质量视觉沟通体验。通过这项合作，企业可将惠普Halo协同作业工作室的融入式网真体验与腾博得大会议室以及基于桌面的系统协同使用。而与惠普合作的腾博(TANDBERG)视通公司，本身就是视频通信市场的领军企业。
据权威咨询机构 Wainhouse 的研究统计，目前腾博视通在全球的市场份额已超过 37%，其用户群涵盖了财富 500 强企业的前 100 强中超过三分之一的企业、世界 25 大银行中的 21 家银行、世界 25 大经纪公司的 17 家公司，超过半数的全球著名制造企业，其中包括德国大众、壳牌、英特尔、Google等世界知名企业，在业界享有盛名。
而现在，在中国已有超过 500 家的企业和机构在使用腾博（TANDBERG）视通的视频通信解决方案，其中包括中国电力投资集团公司、水利部、国家开发投资公司、新华社、中国农业银行、中国银行、宝钢集团等等。
而今随着这些IT巨头的加入，他们在视频领域势必将拼得头破血流。
胜败取决于价格
惠普、思科和腾博视通在视频会议通信市场上的角逐，没想到最后决定成功的因素，却是价格因素。
思科推出网真向视频领域进军的策略遇到了分析人士的怀疑。Forrester Research的分析师埃伦向《IT时代周刊》表示：“我知道钱伯斯和思科的其他官员对这一技术非常激动。远程呈现技术确实很酷，但价格太昂贵了，普通大众无法利用它享受虚拟会议的好处。”
思科公布的视频会议产品有2个版本：TelePresence 3000的售价高达299000美元，而且要求有10Gbps的带宽，每个月的连接费用高达3000~5000美元；精简版产品Cisco TelePresence 1000的售价约为79000美元。
但是，与惠普等其他公司的类似产品相比，思科的视频会议产品还算是便宜的。惠普一年前推出了Halo视频会议产品，售价高达425000美元，惠普为客户管理它的价格为每月18000美元。
与这些对手相比，腾博视通公司却将产品价格下调了三分之二，使得视频产品的价格与台式电脑、高端 PDA 和 3G 电话相差无几。以此引诱更多的桌面及个人用户、中小企业使用视频通信系统。
埃伦说，毫无疑问，惠普的解决方案更昂贵。思科的产品要便宜一些，它们能够更好地与思科的其他产品进行集成，但是，我仍然认为它适用于企业官员，而不是普通员工。但思科与AT&T等合作伙伴坚称，视频会议硬件产品和服务物有所值。企业能够降低旅行费用，提高运营效率。AT&T负责新兴服务的副总裁乔伊说，他支持这种观点。他说，企业每月的旅行费用高达数十万美元，即使只减少一部分也意味着巨额资金的节约。
现在，思科还计划将这一技术用于消费者产品中。马辛说，在未来2年内，思科将在机顶盒技术中整合远程呈现技术。
视频通信网 篇11
在开放的网络环境下,提高通信信息的安全性是一个非常有意义且急需解决的现实问题。目前采用的方法是先将通信信息加密成密文,然后进行信道传输,以使非法攻击者难以从密文中获取真实有用的信息,从而达到保护信息的目的[1]。该方法的安全性主要体现在密钥与算法的安全性。其也存在一定的不足:(1)加密后的密文因其不可理解性,从而不利于信息的传播;(2)信息经过加密后容易引起攻击者的好奇与注意,攻击者有足够的手段对加密的信息进行破解或破坏,从而加重其被破解或破坏的风险。(3)为了提高通信信息的安全性,目前一般采用DES、RSA等加密算法对通信信息进行加密,在理论上与实践过程中,都表明这些加密算法具有很高的安全性。但也正是因为采用这些加密算法,极大地降低了通信信息对外界攻击的鲁棒性。由DES、RSA等加密算法的性质可知,即使改变密文中1bit的信息,解密得到的明文中,每比特发生改变的概率约为50%[2]。这些对秘密通信都是非常不利的。这里,本文以实时传输的视频图像序列为载体,先将秘密信息通过伪随机序列方式加密,然后将加密后的信息以数字水印方式嵌入视频图像序列中后进行传输,用以提高通信系统的隐密性与安全性。
1 系统基本架构
系统的基本框架如图1所示,其中通信数据通过加密处理后,以数字水印方式在视频编码过程中依次嵌入到实时视频图像中并进行传输的。系统采用多线程机制实现,具有很好的扩展性与运行效率。
图1系统基本框架图(参见右栏)
2 基于数字水印的秘密通信方法
2.1 混沌序列加密与解密
为了保证通信信息的安全性,同时考虑到系统实时性的需要。本文在通信信息嵌入视频之前,先采用加密速度快、安全性高的混沌伪随机序列对通信信息进行加密处理。具体的加密与解密步骤为:
步骤1:通过设置式1的初始值x0与系统参数,生成一个实数混沌序列RS;
其中:式(1)是在通信领域中有着十分广泛的应用的一维Logistic混沌映射[3]。其参数为Logistic参数。
步骤2:将生成的实数混沌序列RS按式2转化为二进制序列,在式2中,参数T为转换阀值;
步骤3:将通信信息以二进制序列CS形式表示并将其分成数据块,将每个数据块与混沌序列BS按位异或后,再按分块顺序合并,得到加密信息序列ECS。
对通信信息的解密过程与加密过程类似。只要将检测得到的信息序列与混沌序列进行按位异或处理,即可完成信息的解密过程。
2.2 秘密信息的嵌入与检测算法
在通信过程中,隐藏在视频流中的秘密信息难免会遭到破坏。丛而影响这些秘密文本信息的检测,最严重的情况是可能因为1bit的错误,可导致整个秘密文本字节之间失出同步,丛而导致合法用户也只能得到一些毫无意义的乱码[4]。这里,系统利用视频图像块之间相对稳定的能量关系这一特征,设计了一种快速可变同步标识的视频数字水印方法。该方法在不降低系统信息安全的前提下,较好的实现了秘密信息的快速同步与字节对齐。
(1)可变同步标识的构造
考虑到采用固定的同步标识。假设从单个DCT块中检测信息的过程是不需要密钥的,则攻击者可以较容易的检测出用户所嵌入的信息,然后再在这些检测的信息中搜索出现的固定模式,这样就可以找到同步标识及其出现的位置,进一步,则可以获取所嵌入的秘密信息。对此,系统采用可变的同步码,即同步标识不但取决于用户密钥,而且还与最近的DCT系数相关,这样就使每次嵌入的同步标识都是变化的。这样,攻击者采用在检测的数据中的寻找固定模式的方法就不可行了。当然,如果知道用户密钥,则可以顺利的检测出水印来。
这里,系统首先根据用户密钥,生成L比特的控制标志FC。接下来介绍可变同步标识的构造方法。
步骤1:将所有Intra编码模式的DCT系数块按图2所示的方式排列:
步骤2:设当前处理到第n个DCT块,按视频栅格扫描顺序依次选取:
共k+1个DCT块,并运用密钥将这些块置乱为:
步骤3:由式5计算以上各DCT块的能量和:
步骤4:利用视频图像块之间相对稳定的能量关系,构建基于视频内容的特征值FV。并设定:
步骤5:假如FC等于FV,则当前同步标识为:
其中,表示第n个DCT块的DC系数。
否则,转步骤1,继续处理下一个块。
(2)水印比特的嵌入位置与嵌入方法
本文利用生理学模型,将秘密信息以数字水印比特的方式嵌入到人体视觉不敏感区域,以尽量减少水印的嵌入对视频图像效果的影响[5]。由于目前的视频压缩标准的核心仍是基于DCT变换的混合编解码方法,同时考虑到与视频标准的兼容性,系统采用的奇偶强制一致性方法来嵌入秘密信息。即通过强制修改Q-DCT域的部分AC系数与逆zigzag扫描序号的奇偶一致性的方式来嵌入水印。其具体实现方法为:
当需嵌入0时:
当需嵌入1时:
其中,为Q-DCT块中的第i个AC系数的值,sgn为符号函数,%为取余运算,Te为单个DCT块水印嵌入容量阀值。
这样,就可以对每一个8×8的Q-DCT块,按图3来依次嵌入水印比特。
(3)秘密信息的嵌入与检测方法嵌入方法
步骤1:将通信数据进行混沌加密,并根据用户密钥,生成k比特的特征标识FC,且置num为0,len置为k;步骤2:首先将len增1,如果len大于k,则根据式3~6,生成k比特的特征值FV;否则,将FV置为FC-1;
步骤3:设当前需要嵌入的秘密信息比特为:
如果FV等于FC,则进行同步与字节对齐处理。即先按式7生产K比特的同步码SC,并丛当前块开始,先嵌入k比特的同步标识SC,然后重新丛的位置开始依次嵌入比特位,并将num增1,len置0。
如果FV不等于FC且num大于0,则直接从开始,在当前DCT块的AC系数中嵌入秘密信息比特位。
否则,转步骤2;
步骤4:将嵌入秘密信息后的QDCT系数按视频标准压缩成视频码流后传输。
检测方法
水印的检测式嵌入的逆过程,其可在视频的解码过程中进行,起主要过程为:
步骤1:根据用户密钥,生成k比特的特征标识FC,且置num为0,len置为k;
步骤2:对于变长解码后的QDCT系数块,根据式3~6,生成k比特的特征值FV;
步骤3:如果FV等于FC,则进行同步与字节对齐处理。即先按式7生产K比特的同步标识SC,并丛当前块开始,先检测k比特的同步值SV。
如果SC等于SV,则表示视频图像中已经嵌入了秘密信息,并且需要进行同步与字节对齐处理。这时将之前检测第个字节的比特丢弃,即表示检测到的同步值后的水印位位第i个字节的起始位。否则,直接从开始,丛当前QDCT块的AC系数中检测出秘密信息比特位。
如果FV不等于FC且num大于0,则直接从开始,丛当前QDCT块的AC系数中检测秘密信息比特位;
步骤4:将检测的数据解密,并转化为文本信息显示。
3 实验结果及性能分析(1)对图像质量的影响
本文实验编码器采用开源的Xvid代码,且在编码时,每个GOP由1个I帧,9个P帧组成,Te取1,实验结果如图4所示。在相同的码率下,嵌入隐密信息后所得频帧图像的平均PSNR值比未嵌入隐密信息视频图像得的PSNR值低0.13db。这表明本文算法对视频图像质量的影响很小,其可以在视觉难以感知的范围内达到信息隐藏的目的。
(2)同步分析
根据视频图像的特点,不妨假定通过式3~7所计算的同步标识位取0与1的概率是近似相等的,即取共个不同值的概率是相近的。根据本文算法,在每个DCT块中只嵌入1bit的信息的情况下,则平均只需经过
个DCT块就可以完成一次同步(当k取8时,其值约为132)。而即使是QCIF4:2:0格式的一帧视频,其也有594个DCT块。图5为mobile与carphone序列的前50次同步所经过的DCT块数,其两次同步之间的平均所经过的DCT块数分别为138与163。可见,当跳转到视频的某个位置,或发生视频数据丢失时,该算法可以实现秘密信息的快速同步与检测。
4 结束语
本隐密通信系统较好的克服了传统加密通信易被监听与截取的不足,增强了通信的伪装性与信息的安全性。实验表明:在对视频图像质量的影响在视觉难以感知的范围内,系统很好地实现了秘密信息的隐秘与安全传输。
参考文献
[1]Ingemar J.Cox著,王颖译.数字水印[M].电子工业出版社,2003年7月,1-20.
[2](美)William Stallings.密码学和网络安全:原理与实践[M],北京:电子工业出版社.2001:45～56.
[3]黄润生.混沌及其应用[M].武汉:武汉大学出版社,2002:128-140.
[4]邹潇湘.多媒体数字水印技术研究[D],中科院计算技术研究所,2003年,第五章:104-106。