远程传输范文第1篇

关键词：H.263CIFDCTIDCT运动估计与运动补偿

运动图像远程实时传输系统的网络传输部分架构在Internet之上，则现阶段Internet的状况是带宽小、延迟大、不稳定。所以为了获得良好的实时传输效果，除了改善传输控制机制之外，还需要实现高压缩比、低耗时、能达到实时压缩和解压缩效果的运动图像压缩方法。H.263是国际电信协会-电信标准化部门ITU-T（TheInternationalTelecommunicationsUnion-Telecom-municationStandardizationSector）于1995年通过的用于低比特率实时传输的视频编码协议。其设计初衷是满足带宽低于64kbps的低带宽视频应用需求，如视频会议、可视电话等。现在H.263也被应用于运动图像远程实时传输系统中，但原始的H.263在实时性和压缩比等方面还有不少可优化余地。本文针对具体的运动图像远程实时传输系统应用，在大量研究工作基础上提出多个H.263的优化策略，并取得了相当好的效果。

1H.263压缩算法的分析概要

H.263的输入视频帧格式为QCIF（QuarterCommonIntermediateFormat,大小为176×144）、CIF（CommonIntermediateFormat,大小为352×288）等。将每个视频帧分成许多宏块（MB-MicroBlock），每个宏块由4个Y亮度块、1个Cb色度块和1个Cr色度块组成。块（Block）的大小为8×8。H.263以宏块为单位进行视频帧的压缩。

H.263使用离散余弦变换DCT（DiscreteCosineTransform）减小空间冗余，使用运动估计和运动补偿（MotionEstimationandMotionCompensation）减小时间冗余。H.263有两种编码方式，一种是Intra方式，帧内编码，产生的帧作为关键帧-I帧；另一种是Inter方式，帧间编码，产生的帧作为非关键帧-P帧。

通过分析，将H.263压缩算法的流程图归纳为如图1所示。

通过分析和测试表明，DCT、运动估计和运动补偿是H.263最重要的部分，同时也是H.263实现中最耗时的运算环节。要提高H.263的运算速度，就要针对这些环节进行优化。

图1H.263压缩算法流程图

2转换函数、DCT和运动估计环节的优化

2.1色彩空间转换函数的优化

CIF格式基于YUV色彩空间，而应用程序中，大多数视频采集程序只提供RGB色彩空间的视频帧，因此需要建立从RGB色彩空间到YUV色彩空间的转换函数。

RGB到YUV的转换函数如下所示，其中Y为YUV色彩空间的亮度值，U（Cb）和V（Cr）为YUV色彩空间的色度值。

Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B；

Cr=V=(R-Y)×127/179;

Cb=U=(B-Y)×127/226;

H.263原有的色彩空间转换算法采用浮点运算，但浮点运算会消耗较多的CPU周期。为了加快视频处理速度，采用整形乘法和向右移位来代替浮点乘除，从而有效缩短了转换时间。

优化后的转换函数如下：

Y=((R×313524)>>20)+((G×615514)>>20)×((B×119538)>>20);

Cr=V=((R-Y)×743962))>>20;

Cb=U=((B-Y)×589244))>>20;

2.2DCT、IDCT算法的优化

二维DCT公式为：

二维IDCT公式为：

上述两式中，,n取8。

通过分析得出，DCT快速算法的实现可以有两种方式。一种方法是把已有的快速变换算法（如FFT、FHT等）映射到DCT计算中，这种方式多了一个映射环节，增加了计算的复杂度；另一种方法是从DCT变换本身寻找规律进行改进。

在H.263应用中，注意到两条规则：一是能量集中在少部分DCT系数上；二是随着量化步长的增大，被量化为零的DCT系数增多，而且对DCT计算的精度要求降低。于是，采用一种零系数预测策略，即根据量化步长，首先对DCT变换的输入数据分类，对于给定的量化步长，如果输入数据将要被量化为0，那么这些数据就不必做DCT运算，而直接将变换结果置为0。这样只需对部分数据进行DCT变换，因此节省了大量无效运算。另外，利用DCT的局部并行性，使用Intel的多媒体处理指令集-MMX来实现DCT计算，大幅度提高了运算速度。

2.3运动估计与运动补偿算法的优化

运动估计是指在参考帧中搜索一个与当前帧图像块最相似的图像块，即最佳匹配块，搜索结果用运动向量来表示。运动补偿是指利用参考帧和已求得的运动向量重构当前帧，氢重构帧和当前的差值作为当前帧的补偿值进行压缩编码。两者互相配合，共同实现压缩效果。

运动估计算法的研究从两方面着手：快速搜索算法和块匹配准则。

最简单的搜索算法是全搜索法（FS），这种算法精度高，但计算量过于庞大。为了加快运算速度，保证精度，人们提出了很多快速搜索算法：三步法（TSS）及基于三步法的改进算法、二维对数法（LOGS）、交叉搜索法（CS）、四步法（4SS）、预测搜索法（PSA）、钻石搜索法（DS）等。钻石搜索法是迄今为止综合性能最优的快速搜索算法之一，用于本次项目研究中。

块匹配准则决定何时找到最佳匹配块，从而终止搜索进程。传统的准则有绝对平均误差函数（MAE）、互相关函数（CCF）、均方误差函数（MSE）、最大误差最小函数（MME）等。由于传统方法没有考虑人眼的视觉特性，所以判断结果和人眼的感知相差较大。实际H.263采用的块匹配准则为MSE的替代准则SAD（绝对差和），两者的公式如下：

其中：F0和F-1分别代表当前帧和重构帧（参考帧）；k,l为待编码宏块在当前帧中的坐标；x、y为重构帧中参考宏块的坐标；N表示宏块的尺寸，此处为16。从公式中可见，SAD用绝对值运算代替了MSE的乘方运算，明显降低了运算量，从而可以加快计算速度。

测试表明，SAD的计算量要比MSE的计算量减少三分之一，而它们的图像效果相当。

此外，还可以利用硬件特性加速块匹配准则的运算速度，Intel的MMX技术提供了这种特性。SAD等块匹配准则主要针对短数据的重复计算，MMX增加了系统单个指令操作数据的数目（SIMD），从而可以在一个指令中完成多组数据的计算，实现并行机制，从而加快运算速度。

3提高压缩比的选择

H.263提供了许多高级模式来提高视频压缩比。从对压缩效率的贡献角度看，大运动向量模式、高级预测模式、PB帧模式和增强PB帧模式是最重要的4个高级模式。

在大运动向量模式和高级预测模式下，运动向量可以指到图像边界以外，增大了运动向量的表达范围，从而在本质上提高了运动补偿的精度以改善编码效率。

基本PB帧模式下，一个PB帧是一个P帧和一个B帧组成的整体。当前P帧由前一个P帧预测得到，B帧则由单一个P帧和当前P帧预测得到（见图2）。PB帧模式在增加较少比特数的情况下，将帧率提高了近一倍。

增强PB帧模式的主要改进点在于预测方式的增强。基本PB帧模式对B帧图像（或宏块）仅允许使用双向预测，而增强的PB帧模式对B帧图像则允许使用前向预测（见图3）、后向预测（见图4）和双向预测（见图2）三种手段。这样，在压缩过程中，有机会选择更适合的预测方法处理B帧图像（或宏块），从而提高B帧的压缩效率。基本PB帧模式的B帧只能通过双向预测获得，这对慢速运动图像效果较好。当输入运动图像存在快速不规则的运动时，B帧质量会急剧恶化，而增强PB帧模式的B帧有三种预测方式可选，可以解决这一难题。通过分析和测试表明，增强PB模式比基本PB帧模式有更强的鲁棒性，更适用于运动图像远程实时传输。

大运动向量模式和高运动预测模式由于增大了运动向量的表示范围，可以增强运动补偿的精度，从而提高压缩比；而增强PB帧模式引入B帧，有三种预测方式可以生成B帖，在相同帧率的情况下，将压缩比提高近80%，压缩效果明显。在实际程序设计中，笔者配合传输环境测试模块，在网络带宽较低时实现这三种方式的配合使用，发挥了更大的压缩效率，达到更高的压缩比。

4实验数据和性能分析

4.1算法优化测试

分别取100帧三种不同格式（SUB-QCIF：88×72，QCIF：176×144，CIF：352×288）的视频值，每20帧取1个关键帧，视频帧质量取6000，比较优化前和优化后算法的时间效率，结果如（图5）所示。

纵轴单位为毫秒，表示压缩完成所需时间。可见，要处理的视频帧越大，优化后的算法取得的加速效果越明显。

4.2增强PB帧模式压缩效果测试

远程传输范文第2篇

关键词：视音频传输；测量

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0209-02

网络条件的迅速提升，促使远程视音频交互应用被广泛使用。视频聊天、网络直播、视频会议、远程教育，这些“远程视音频交互”应用的广受欢迎，促使市场的迅速发育，相关产品和方案也越来越丰富。用户在感到欣喜的同时，很快发现一个令人头疼的问题――那么多的产品，那么多的方案，该如何选择呢？

用户选择产品时最主要考虑的就是性能和价格两个方面。这其中，价格本身就是数字量，非常直观，而性能则很难评判――每个商家都把自己的产品和方案说得天花乱坠。但是多数产品的价格都需要用户进行理性地采购，而普通用户的技术条件有限，如何能够客观、精确、方便地评价这些产品和方案，成为了普遍关心的问题，也成了我们研究的内容。

民用产品的性能，最终会表现在用户体验上。在远程视音频交互中，影响用户体验最主要的因素包括：视频分辨率、画面质量、音频质量、视频延时、音频延时和视音频同步等六项。

前三项中“视频分辨率”是程序或手工设定的，因此很容易判断。“画面质量”包括色彩和锐度等，可以在相同分别率和码流的情况下，通过截图进行比较，也不难。而“音频质量”则因为所占信息量的比例较小，在以语音为主的应用中基本可以不做评估。

后三项是评估的难点，因为都与时间有关，因此评价时需要拿出确切的数字才有说服力，我们经过多次的实验比较，找到了行之有效且适合推广的测量方法。

1 “镜像法”测量视频延时

如 图1 所示，首先“终端1”在本地的屏幕上显示一个秒表程序，用本地的摄像头将秒表程序的运行画面通过远程视音频交互产品传输到“终端2”。然后，“终端2” 用本地的摄像头将接收到的从“终端1”传来的画面再回传给“终端1”。最后，“终端1”以画中画形式同时显示本地和远端画面，此时就可以通过截图，保存某一时刻“本地秒表”和“回传秒表”的画面，从而了解精确的画面时延。

对于经常遇到的摄像头固定在显示器上方的情况，则可以在显示器前放置一面镜子――因此，我们称该方法为“镜像法”。

2 “回声法”测量音频延时

测量音频延时的前提是要将音频可视化，这要借助专门的音频编辑软件，然后借用“镜像法”的思想来实现。

如 图2 所示，首先在“终端1”上开启一个录音程序，然后在“终端1”上持续播放音频，通过远程视音频交互产品将音频传输到“终端2”。接下来，“终端2” 用本地的麦克风将将接收到的从“终端1”传来的音频再回传给“终端1”――因此称为“回声法”。 “终端1”上的录音软件会把本地音频和回传音频合并后的音频记录下来。最后将录音文件导入音频编辑软件，通过波形分析，就能找到源波形和回声波形之间的时间差，从而得到音频延时测量结果。

3 “录像非编法”测量视音频同步

传统的测量视音频同步的方法是“击掌法”，即远端镜头前的用户有节奏地击掌，本地通过观察击掌画面和听到的击掌声之间是否有明显的时间差来判断是否存在视音频不同步的问题。“击掌法”对单个产品在视音频同步方面的性能可以做出定性评价，但是在不同产品的性能对比中，因为无法定量，因此缺乏说服力。

我们设计的方法是这样的。如 图3所示，首先在“终端1”上用音频编辑软件持续播放音频，用本地的摄像头将音频编辑软件播放音频的画面和声音通过远程视音频交互产品传输到“终端2”。之所以强调用“音频编辑软件”播放音频，是因为这类软件在播放音频时，会同步显示波形。

然后在“终端2”一端用外置的录像设备，将接受到的视音频记录下来。之所以强调用外置的录像设备（建议是专门的摄像机），是因为如果采用“录屏软件”录制，由于录屏软件本身会消耗不少资源，因此会对测量造成明显的干扰。

最后，把录像文件导入非编软件，就可以在非编环境下通过观察画面上的波形和实际音轨中波形的时间差，对视音频同步情况进行精确的测量――因此称为“录像非编法”。

4 小结

以上就是我们设计的远程视音频传输性能的测量方法。方法中在涉及录音的环节应尽量保持环境安静，否则会对后期的波形分析带来困扰。其中谈到的音频编辑软件和非编软件都可以选择大众主流产品――因为仅需用到很基础的功能，因此不会给用户带来很大压力。

关于测量精度，由于视频传输的帧率通常是30或60，因此测量精度可以达到小数点后第二位。对于以用户体验为研究对象的测量，这样的精度已经可以满足研究的要求了。

参考文献：

远程传输范文第3篇

【关键词】 移动通信技术 GPRS 远程数据传输系统

一、GPRS技术

GPRS（General Packet Radio Service）是一种在现有的GSM系统发展而来的采用无线分组业务的交换技术，其利用共享的无线信道提供端到端的、广域的无线IP的连接。多个无线信道可被用户可同时占用，同时多个用户又可共享同一无线信道，最终实现了对资源的有效利用。

因此GPRS可极大的提高数据的传输速率和传输量，而且它的计费方式采用按流量计费，相对比较合理，与传统的有线数据采集方式相比，使通信线路的建设和维护成本大大降低，使系统的灵活性得到提高，而且监控的范围不受地域的限制，可任意扩充节点的控制目标，通信线路比较稳定，不易发生通信故障，即使出现问题，也能迅速发现和及时排除。

二、远程数据传输系统的研究发展现状

目前，在无线数据传输领域，基于GPRS技术的无线数据传输正成为主流方式，相比于传统的传输方式，它具有诸多优点如：实时性好、成本低、可靠性高、不受地域限制等。

GPRS技术起源于欧洲，相对来说，国内的网络建设起步晚于其他国家。通过国内外研究的文献可看出，国内在GPRS技术方面的应用，大多采用国外现有的GPRS模块，这些模块主要是来自德国的SIEMENS、美国的Motorola、法国的WaveCom等公司。国内的企业像中兴，华为也有相应的GPRS数据传输模块产品。虽然说国内的GPRS无线通信技术相对起步比较晚，但目前已经在消费电子、工业控制、环境保护以及监测等行业得到广泛应用，虽然GPRS服务在国内的应用及研究尚处于起步阶段，但在这一领域的应用研究空间还比较大。

近年来，基于GPRS无线数据传输的研究也涉及到各个方面，有的对移动数据通信的全套解决方案的致力，针对工业控制、消费电子、交通运输、远程教育、远程医疗和遥控遥测等不同的行业，开发了各种具有针对性的实体的产品，其功能包括数据通信、数据采集、数据管理等。

三、远程数据传输系统存在的问题

目前，远程数据传输系统存在的三个主要问题是：数据传输效率、可靠性及安全性。目前网络传输数据时普遍存在的一个问题是数据传输存在延时，这对系统的稳定性和传输效率的传输大大降低，极易对远程数据的传输导致失败。传输时间对于基于网络的远程数据传输系统来说，成为影响传输效率的最主要因素，缩短传输时间的手段之一是使用有效合理的网络传输协议。

选用的传输介质、传输方式以及传输协议共同决定数据的可靠性，同时在数据传输时，对数据的实时性、重要性等要尽可能考虑，例如在传输协议选择方面是面向无连接的UDP协议还是连接的TCP协议，为保证数据的可靠性应选用不同的方式。

基于网络的远程数据传输系统不可避免的问题之一是安全问题，如今大多是通过公共网络来对进行数据传输的，传输过程中，可能遭受到黑客窃取、病毒攻击等，这可导致数据的外泄、丢失或被篡改，在对系统进行设计时，数据安全问题不容忽视，这就需要对数据的保密性来进行设计。

四、小结

远程传输范文第4篇

关键词：远程传输；智能化；物联网；井场数据

0引言

在油田信息化系统中，井场数据传输的高效性、稳定性一直是油田生产过程中难以解决的问题，油田井场往往在比较偏远的山区旷野，如沙漠等恶劣环境，管理方式多为人工每日值守，记录相关数据，获取的井场信息通过租用卫星通道或使用远距离微波进行传输，但由于恶劣的天气或其他原因常常会出现数据链路中断。为了弥补上述不足，确保井场数据的准确采集和高效稳定传输，本文提出基于物联网技术的智能井场数据远程传输系统，该系统利用智能采传仪（采传一体化设备）进行多源信息的集中采集和基于WITS标准（井场信息传输规范标准）的数据传输和共享，为基地用户提供可靠安全的实时数据，实现了智能采集传输一体化，满足了对实时数据监测的需求，同时为多专业协同作业、远程决策及生产指挥提供数据支持。

1系统的总体设计

1.1系统部署

智能井场数据远程传输系统在油田的部署，主要体现在利用传感器等设备对油田现场情况的监测，整个系统的部署情况如图1所示。

图1中反映了井场传感器和其他设备的数据借由通讯网络传输至基地进行实时监测的完整过程。具体地，采集仪器将传感器数据传送到仪器控制机和智能采传仪；智能采传仪将数据通过AP组网、WIFI网络、3G通讯网络等传送至工房区域和基地；在工房区域用户的设备终端配备有系统的客户端，可以将智能采传仪或其他源头的数据选择正确的服务器实现上传；系统的数据接收服务器则规划指定在大后方基地，集成了各种数据服务以供基地用户监测数据。

1.2系统的构成和功能

本系统由智能采传仪、井场信息处理平台和监控中心组成。在此，将针对每一部分给出功能阐析与设计论述。

1.2.1智能采传仪

油田现场采用钻井参数仪、LWD/MWD、岩心扫描仪、综合录井仪等众多仪器来采集实时数据，但这些设备存在接口形式众多、数据格式不同的问题。基于这一实际探讨，本系统采用智能采传仪将各个设备的实时采集接口按照统一规范同步封装，并对各类传感器数据和仪器数据设计整定有一体化采集，经过相应处理后实现基于WITS标准的数据传输和共享。智能采传仪的功能结构如图2所示。

在进行传输时，智能采传仪通过RJ45连接至用户工作区域内的自建网络、通过RS232接口和USB接口来连接现场仪器设备，获取相关数据；提供现场具有ZigBee协议和433MHZ协议的无线仪器仪表的连接处理模块：提供小范围WIFI覆盖（100 m2）和AP覆盖（半径300 m或者500 m）。目前支持的各类仪器有：SLZ2A、SLZ-ACE、DIS4.5、DLS5.0、AIS2、Advantage、SL-EXPLORE、SKl.4.0.5、SKl.5、SKI.6、CPS2000、CPS3000、CMS、Drillbyte、wellstar、GWLWD、恒泰系列、海蓝系列、BakerHughes仪器、Haliburton仪器、威德福仪器、斯伦贝谢仪器、GE、基于4-20 mA仪表、基于ZigBee无线传感器、基于433 MHzo线传感器、基于232和485的各类仪器仪表、基于WIFI的仪器仪表等等，实现了对各种传感器及设备数据的自动采集。

1.2.2井场信息处理平台

井场信息处理平台包括传输客户端和数据接收服务器端，两者之间的数据通信如图3所示。为此，研究将逐步展开详述如下。

1.2.2.1传输客户端

客户端主要由系统设置、配置管理、数据传输、工具、视图等模块组成。

1）系统设置：连接、断开服务器连接和退出。远程服务器连接用于接收实时数据采集模块传送的数据，在链路正常时，将实时数据及时、正确地传输到服务器；如果TCP链路不通，则将实时数据缓存起来，系统随后会在网络连接重新建立后，将缓冲数据打包成文件，自动通过FFP文件传输模块上传到服务器。同时对网络链路进行实时监视，判断当前链路状态，对于已经断开的链路要及时处理，重新连接服务器，建立新的链路，保证实时数据传输通畅。该模块支持多服务器数据传输，可以同时连接多个服务器，建立各自的实时数据传输通道，将实时数据同时发往各个服务器，对各个服务器的发送状态进行独立的控制。

2）配置管理：服务器参数、井基本参数、仪器参数、完井库参数、工况状态维护等的配置。其中，服务器参数包括服务器的名称、IP地址、实时数据端口、FFP端口等。井基本参数包括井场名称、井场密码、指令附件存储目录、未发送数据累积保存的文件路径等。用户可根据不同的录井仪器配置对应的仪器参数、数据采集时间间隔、数据采集过程中累积数据数目的阈值等。完井库参数则为完井数据库的路径、密码。工况状态维护即是对工况进行自动判断和手动更改并传输。

3）数据传输：启动采集、停止采集、工况传输、数据补采。启动采集重点是对从录井仪采集的实时数据引入必要的处理，形成系统所需要的标准数据，提交至实时数据传输模块进行传输。如果在某个时间段未采集数据，系统提供了历史数据补采机制，支持自动和手动两种方式补采数据。数据补采根据设定好的日期或者井深处进行数据的历史采集，补采的数据按照一定的格式保存到文件。补采结束后，系统自动提交FTP文件传输模块，并压缩上传到数据接收服务器。

4）工具：完井库上传、分类文件上传、指令回复等。在研究中，完井库上传是对现场数据库进行数据查新和压缩上传到数据接收服务器。分类文件上传则用于实现如地质日报、油气专报、钻井设计、地质完井报告、完井测试报告等以Word、Excel连同多种形式存在的各类文件的上传、下载。而指令回复就是根据平台下达的指令做出回复。

5）视图：文件传输记录、指令历史记录、消息历史记录。分别对系统运行过程中的文件传输时间、路径、上传的目的地信息，将平台下达的指令部门、内容、附件大小、附件名称，对上传的各类文件及上传状态进行记录。

1.2.2.2数据接收服务器端

数据接收服务器端主要提供实时数据服务、FFP服务、解压写库服务、后台监控服务等。各类服务的内容设计可作如下解析展示。

1）实时数据服务：用户管理、链路维护、实时数据接收、指令下达、文件上传结果回复。服务器端要及时接收客户端的连接请求，如果连接请求通过用户认证，则记录相应的链路信息，并实时监视客户、服务器之间的链路状态，判断当前链路状态，对于已经断开的链路要及时处理，回收其占用资源，等待处理客户端新的连接。服务器端同时接收多个客户端传输的实时数据，由于客户端是按照一定的时间间隔向服务器传输实时数据，因此，服务器必须在很短的时间，调度操控实时数据的接收、存储、转发；否则，就会造成实时数据的积累、丢失，达不到实时系统的预定目标。指令下达功能是为了方便将用户通过平台发出的指令、通知等信息，及时传输给指定用户。对于FFP服务来说，偶尔会出现上传加载的文件无法正常解压的现象，这时服务器就不能得到客户上传的信息，而客户端又不知道上传文件出现错误，不会重发该文件。因此，及时、正确地将文件上传是否成功的信息反馈回客户端就显得尤为重要。

2）FFP服务：用户管理、文件管理、文件信息入库。系统首先要保证接收数据的实时传输，为了使文件传输对实时数据的传输产生尽可能小的影响，系统要求对FIT并发服务用户进行限制，对同时提请文件上传、下载的用户数规定了上限，当用户到达上限后，即拒绝此后的用户请求。文件管理要求用户对上传文件进行分类，服务器对于不同的文件提供了相应的服务处理逻辑，对于用户上传推送的各类文件，FFP服务器会将其分类保存在适当的目录下。文件信息入库模块在文件上传接收后，要将文件的详细信息作为一条记录写入数据库，保证解压服务能够通过这条记录找到相应的文件。

3）解压、写库服务：由于文件是在压缩后上传到服务器的，即使得在进一步处理前需要首先进行文件的解压缩处理。系统定时查询数据库，获取当前已经上传结束但还没有解压的文件记录，并通过该记录信息，锁定记录文件转入解压缩处理，并将解压是否成功的信息写入数据库，以便实时数据服务向客户端传输文件回复。成功解压后，根据文件类型展开后续处理，对于实时数据文件和数据库文件，采取写库操作，其他类型的文件转移到平台的目录，并向数据库写入文件信息，便于平台文件。

4）后台监控服务：是一个通用服务，定时查询当前监控进程是否有响应回传，若被监控进程在规定的时间内没有响应，则将强制终止该进程，重新启动运行，保证系统7x24小时内均能维系正常工作。

1.2.3监控中心

监控中心主要是通过显示终端对采集来的数据进行监测，观察各种参数，如发现有参数超过危险临界值等情况，对其经过全面分析后调取各类定制处理，避免事故的发生，提升了井场作业的安全性。

2关键技术

本次研究系统的关键技术包括数据采集技术、数据传输技术、数据接收服务器的负载均衡技术、接口设计等。这里将提出设计综述如下。

2.1井场数据采集

除了智能采传仪采集的实时数据，专业整理数据、地质日报、岩心图片等数据在经由基层技术员、地质师、工程师通过现场资料收集系统汇总填报后，传输回服务器。

2.2数据传输

在油田现场，对于采集到并成功加密的信息，数据传输处理模块会设计推进数据分包、网络连接测试、网络状态监控、传输队列管理、异常处理等一系列工作来确保数据传输的及时性和准确性。系统使用无线通信网络（GPRS、CDMA）为传输手段，依据TCP/IP协议来实现智能采传仪与工房移动终端和网络之间的数据传输：在客户端与服务器端之间建立TCP连接，来进行实时数据、聊天数据、命令等基础数据的远程实时传输。在基地接收到数据后，再进行数据解密、解压，数据拆解等处理，同时存储结果数据入库，并及时更新各种数据库，以利于后续生产的研发使用。系统提供的FTP服务，则是方便和满足了用户在服务器上传和下载文件的需求。

2.3服务器的负载均衡

由于访问服务器的用户众多，单个处理器无法应对大量用户访问，故需要多台服务器提供负载均衡服务来将用户的访问分发到合适的服务器，以满足用户的访问需求。系统主要利用随机算法来进行平衡与合理的分配，可以保证用户请求基本是分散的，从而达到理想的均衡效果；同时配合使用加权轮询调度算法，根据权值的高低顺序并按照轮询的方式将任务请求分配到各结点，来响应用户的访问请求。为了确保系统的稳定性，采用健康检查的方法来对服务器开放服务的可用状态构建通盘检查，以防止由于服务器突然出现故障而影响接收的情况，该方法可以设定好检查的时间间隔和尝试次数，对出现问题的服务器及时采取各类有效措施。在处理用户请求的过程中，常常会出现同一个用户多次访问的情况，负载均衡设备会根据不同的应用配置相应的会话保持，用来保持会话的连续性和一致性。

2.4接口设计

为了实现采集传输一体化，系统提供了软件、硬件、通信三大类型的接口。具体来说，软件接口主要是井场数据采集发送子系统和综合录井软件系统之间的接口，井场数据采集发送子系统的数据淖酆下季软件系统中得来，通过网络通信接口、串行通信接口、第三方组件或直接从综合录井软件系统的实时存盘的数据库中读取资料等。硬件接口是为了使井场数据采集系统的资料直接从综合录井软件系统采集得到，不和综合录井仪的传感器发生直接关系。井场数据采集发送子系统和基地资料接收、管理、服务及应用子系统都不直接和硬件发生联系。系统通过WinSock接口（基于Socket模型的接口）与基地资料接收、管理系统进行通信，用于传输实时数据和成批历史资料。

3应用实例

本系统将油田现场的实时数据在基地用户终端显示，进行实时监测。如图4即是对浙江油田某井进行实时数据监测的场景，技术人员可以监测到诸如井深、钻头位置、钩载、扭矩等实时数据，同时实时动态生成曲线，便于了解每个参数的变化情况，从而规划生成下一步的决策。

远程传输范文第5篇

关键词：网络；远程视频监控；323加密；解密

tudy on ecurity of Internet-based Remote Video Monitoring ransmission

ZANG Yuanfeng

(Minxi Vocational and echnical College,Longyan,364021,China)[J13]

Abstract：Network-based video monitoring system has attracted more and more attention,how to ensure the security of remote video monitoring system should be given a deep studyhe article presents a method of remote video monitoring using 323 communications protocol to achieve securityBased on 323 protocol,the method increases the safety-certification being involved in the system by monitoring end in the process of call control and improves the security of remote video monitoring businessFurthermore,the corresponding video monitoring system has not only the perfect call control and media control process,but also the good interoperability and scalability due to having used standard 323 multi-media protocol

Keywords：network;remote video monitoring;encrypted 323;decryption[J12/3]

1 引 言

随着Internet网络的迅速发展，基于Internet网络的各种应用层出不穷，远程视频监控是其中很有发展前景的应用之一。一方面视频压缩技术有了很大的发展，另一方面光纤到楼，光纤到户以及ADL等多种网络接入方式，使企业、家庭等不同用户都能方便地享受宽带Internet网络，用于家庭安全、工业控制等的基于Internet网络的远程视频监控系统已开始成为研究的热点。

目前基于Internet网络的远程视频监控系统一般采用比较简单的呼叫控制流程，如采用自定义的呼叫建立命令，而且对于视频监控系统的安全性也考虑不够充分，有的系统增加了用户认证，在远程监控端设置服务器，存放注册用户的用户名、密码以及其他信息，只有合法用户才可以呼叫本地监控端［1］。但这种安全方案中只是保证了主叫端用户登录时的安全性，而且用户管理报务器集中存放了用户名和密码，很容易成为黑客攻击对象，一但用户安全信息被窃取，整个系统的安全性就被破坏了。如果在后续的呼叫控制过程中增加被叫端参与安全认证，就可以大大加强远程视频监控业务的安全性。

2 基于Internet网络的远程视频监控系统

基于Internet网络的远程视频监控系统如图1所示［2］，包括远程监控端和本地监控端。本地监控是位于监控现场的独立的嵌入式设备，负责本地音频信息的采集、编码、加密和传送，并负责对以下第3节中提出的远程监控密码的安全认证。

远程监控端是具有远程监控功能的计算机或IP可视终端，负责对以下第3节中提出的远程监控密码进行加密和传送，并负责在远程监控密码被安全认证通过之后，对被监控端音视频媒体数据进行解密、解码和播放。远程监控端与本地监控端之间通过Internet网络连接。

3采用323协议实现安全的远程视频监控的方法和原理

IU- 323协议体系为现有的分组网络提供多媒体通信的标准，它规定基于分组网进行两点/多点实时媒体通信的系统逻辑组件、消息定义和通信过程［3］。323已广泛地应用于可视电话、视频会议等IP宽带业务中。

这里所描述的实现基于Internet网络的安全的远程视频监控的方法是在．323多媒体通信协议流程的基础上，增加了远程监控密码的加密、传送、解密和验证的过程，以及在远程监控密码通过验证后，本地监控端的音视频媒体数据的加密、传送和解密的过程。

采用323协议实现安全的远程视频监控的方法主要包括以下3个部分［4］：

(1) 利用323消息流程传送和验证远程监控密码的过程；

(2) 远程监控密码的加密和解密过程；

(3) 音视频媒体数据的加密和解密过程。

31.利用323消息流程传送和验证远程监控密码的过程[B)]

利用323消息流程传送和验证远程监控密码的过程，可以有2种方式，一种方式是在呼叫控制流程中传送和验证远程监控密码，另一种方式是在呼叫控制和媒体控制过程后传送和验证远程监控密码［］。

311 方式一

如图2所示，在呼叫控制流程中传送和验证远程监控密码的方式，具体过程如下：

（1） 远程监控端呼叫本地监控端，将远程监控密码暗文作为22消息中的扩展项传送至本地监控端；

（2） 本地监控端接收到22消息，从扩展项取出远程监控密码暗文，解密后与本地监控端存储的监控密码进行比较，如果比较结果一致，密码验证通过，则进入24媒体控制交互流程，如果24交互成功，则本地监控端开始向远程监控端传送被监控现场的音视频媒体数据；如果比较结果不一致，密码验证失败，结束通信。

312 方式二

如图3所示，在呼叫控制和媒体控制过程后传送和验证远程监控密码的方式，具体过程如下：

（1） 远程监控端呼叫本地监控端，呼叫成功并且24媒体控制交互成功，则本地监控端要求远程监控端输入远程监控密码；

（2） 远程监控端采用DMF（Double one Multi Frequency，双音多频）方式以每次单个字符传送远程监控密码暗文；

其中，DMF可以采用以下4种承载方式之一对暗文的远程监控密码进行打包传送：

① 通过Q931信息传输;

② 通过24的IGNAL字段传输;

③ 通过24的IRING字段传输;

④ 通过RP音频逻辑通道传输，载荷类型为101，遵循标准RFC2833。

（3） 本地监控端接收远程监控密码单字符暗文并解密、保存，当收到远程监控密码结束符或设置的接收远程监控密码定时器超时，则将收到的远程监控密码与本地监控端存储的监控密码进行比较，如果比较结果一致，密码验证通过，则本地监控端开始向远程监控端传送被监控现场的音视频媒体数据；如果比较结果不一致，密码失败、结束通信。

以上2种方式中，方式一的优点是远程监控端与本地监控端通信流程比较简洁，而且由于监控密码的验证在呼叫控制阶段，因此如果密码验证失败，则不需要再进行24媒体控制等流程，系统对于监控密码错误的响应时间很快。方式二的优点是除加密、解密部分以外，远程监控端可以是支持DMF的普通323终端，22呼叫控制和 24媒体控制都是标准流程，不需要定制。

32 远程监控密码的加密和解密的过程

远程监控密码以暗文方式传送，它由远程监控端发送，本地监控端接收和验证。首先，被监控端需要配置和保存远程监控密码。可以使用统一的远程监控密码，也可以采用不同的呼叫别名对应不同的远程监控密码。监控密码一般会有一定的位数限制，数据量很小，因此远程监控密码的加密可采用公钥加密算法，如RA算法。具体过程如下：

（1） 远程监控端获得本地监控端的公钥；

（2） 远程监控端采用公钥加密算法，使用（1）中公钥加密远程监控密码，并发送给本地监控端；

（3） 本地监控端接收到监控密码暗文后，使用与（1）中公钥对应的私钥将暗文的监控密码转换为明文监控密码。

33 音视频媒体数据的加密和解密过程

被监控现场的音视频媒体数据是由本地监控端发送，远程监控端接收。音视频媒体数据以加密的方式进行传送。音视频媒体数据量大，它的加密和解密可以使用对称密钥加密算法与公钥加密算法相结合的方法，即大量的音视频数据的加密、解密使用对称密钥加密算法，如DE算法，而利用公钥加密算法安全地交换执行对称加密时使用的机密密钥。具体过程如下：

（1） 本地监控端创建一个随机机密密钥，本地监控端使用该机密密钥，采用对称密钥算法加音视频媒体数据；（2） 本地监控端获得远程监控端的公钥，并使用该公钥，采用加密算法加密（1）中的机密密钥；

（3） 本地监控端将暗文机密密钥和音视频媒体数据一起发给远程监控端；

（4） 远程监控端使用与（2）中公钥对应的私钥将暗文机密密钥转换为明文，再利用该机密密钥将暗文音视频媒体数据转换为明文数据。

4 结 语

这里针对目前基于Internet网络的视频监控系统的一些问题，提出一种采用323通信协议实现安全的远程视频监控的方法，该方法在323协议的基础上，增加了系统在呼叫控制过程中本地监控端参与的安全认证，加强了远程视频监控业务的安全性，克服了仅在主叫端增加用户管理服务器，安全性易于受到破坏，维护成本高等缺点。

另外，由于采用标准的323多媒体协议,使相应的视频监控系统不仅具有完善的呼叫控制和媒体控制过程,而且具有较好的互通性和可扩展性,并可根据用户的需求增加其安全策略和附加功能等。

参 考 文 献

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［2］李虎，林中远程网络视频监控系统的设计与实现［J］现代电视技术，2004(6):1-3

［3］ 蔡婷婷，朱秀昌323中RP/RCP协议的分析与实现［J］世界网络与多媒体，2001():33-36

［4］王汇源，王峰一种用于远程图像监控系统的视频编码方案［J］计算机工程，2004(4):22-23

［］雷国雨，姜颖典型加密算法分析与信息安全加密体系设计［J］西南科技大学学报，200(4):26-28