前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇遠(yuǎn)程傳輸范文，相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

遠(yuǎn)程傳輸范文第1篇

關(guān)鍵詞：H.263CIFDCTIDCT運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償

運(yùn)動(dòng)圖像遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸部分架構(gòu)在Internet之上，則現(xiàn)階段Internet的狀況是帶寬小、延遲大、不穩(wěn)定。所以為了獲得良好的實(shí)時(shí)傳輸效果，除了改善傳輸控制機(jī)制之外，還需要實(shí)現(xiàn)高壓縮比、低耗時(shí)、能達(dá)到實(shí)時(shí)壓縮和解壓縮效果的運(yùn)動(dòng)圖像壓縮方法。H.263是國(guó)際電信協(xié)會(huì)-電信標(biāo)準(zhǔn)化部門ITU-T（TheInternationalTelecommunicationsUnion-Telecom-municationStandardizationSector）于1995年通過的用于低比特率實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊曨l編碼協(xié)議。其設(shè)計(jì)初衷是滿足帶寬低于64kbps的低帶寬視頻應(yīng)用需求，如視頻會(huì)議、可視電話等。現(xiàn)在H.263也被應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)圖像遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)中，但原始的H.263在實(shí)時(shí)性和壓縮比等方面還有不少可優(yōu)化余地。本文針對(duì)具體的運(yùn)動(dòng)圖像遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用，在大量研究工作基礎(chǔ)上提出多個(gè)H.263的優(yōu)化策略，并取得了相當(dāng)好的效果。

1H.263壓縮算法的分析概要

H.263的輸入視頻幀格式為QCIF（QuarterCommonIntermediateFormat,大小為176×144）、CIF（CommonIntermediateFormat,大小為352×288）等。將每個(gè)視頻幀分成許多宏塊（MB-MicroBlock），每個(gè)宏塊由4個(gè)Y亮度塊、1個(gè)Cb色度塊和1個(gè)Cr色度塊組成。塊（Block）的大小為8×8。H.263以宏塊為單位進(jìn)行視頻幀的壓縮。

H.263使用離散余弦變換DCT（DiscreteCosineTransform）減小空間冗余，使用運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償（MotionEstimationandMotionCompensation）減小時(shí)間冗余。H.263有兩種編碼方式，一種是Intra方式，幀內(nèi)編碼，產(chǎn)生的幀作為關(guān)鍵幀-I幀；另一種是Inter方式，幀間編碼，產(chǎn)生的幀作為非關(guān)鍵幀-P幀。

通過分析，將H.263壓縮算法的流程圖歸納為如圖1所示。

通過分析和測(cè)試表明，DCT、運(yùn)動(dòng)估計(jì)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是H.263最重要的部分，同時(shí)也是H.263實(shí)現(xiàn)中最耗時(shí)的運(yùn)算環(huán)節(jié)。要提高H.263的運(yùn)算速度，就要針對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。

圖1H.263壓縮算法流程圖

2轉(zhuǎn)換函數(shù)、DCT和運(yùn)動(dòng)估計(jì)環(huán)節(jié)的優(yōu)化

2.1色彩空間轉(zhuǎn)換函數(shù)的優(yōu)化

CIF格式基于YUV色彩空間，而應(yīng)用程序中，大多數(shù)視頻采集程序只提供RGB色彩空間的視頻幀，因此需要建立從RGB色彩空間到Y(jié)UV色彩空間的轉(zhuǎn)換函數(shù)。

RGB到Y(jié)UV的轉(zhuǎn)換函數(shù)如下所示，其中Y為YUV色彩空間的亮度值，U（Cb）和V（Cr）為YUV色彩空間的色度值。

Y=0.299×R+0.587×G+0.114×B；

Cr=V=(R-Y)×127/179;

Cb=U=(B-Y)×127/226;

H.263原有的色彩空間轉(zhuǎn)換算法采用浮點(diǎn)運(yùn)算，但浮點(diǎn)運(yùn)算會(huì)消耗較多的CPU周期。為了加快視頻處理速度，采用整形乘法和向右移位來(lái)代替浮點(diǎn)乘除，從而有效縮短了轉(zhuǎn)換時(shí)間。

優(yōu)化后的轉(zhuǎn)換函數(shù)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算法的優(yōu)化

二維DCT公式為：

二維IDCT公式為：

上述兩式中，,n取8。

通過分析得出，DCT快速算法的實(shí)現(xiàn)可以有兩種方式。一種方法是把已有的快速變換算法（如FFT、FHT等）映射到DCT計(jì)算中，這種方式多了一個(gè)映射環(huán)節(jié)，增加了計(jì)算的復(fù)雜度；另一種方法是從DCT變換本身尋找規(guī)律進(jìn)行改進(jìn)。

在H.263應(yīng)用中，注意到兩條規(guī)則：一是能量集中在少部分DCT系數(shù)上；二是隨著量化步長(zhǎng)的增大，被量化為零的DCT系數(shù)增多，而且對(duì)DCT計(jì)算的精度要求降低。于是，采用一種零系數(shù)預(yù)測(cè)策略，即根據(jù)量化步長(zhǎng)，首先對(duì)DCT變換的輸入數(shù)據(jù)分類，對(duì)于給定的量化步長(zhǎng)，如果輸入數(shù)據(jù)將要被量化為0，那么這些數(shù)據(jù)就不必做DCT運(yùn)算，而直接將變換結(jié)果置為0。這樣只需對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行DCT變換，因此節(jié)省了大量無(wú)效運(yùn)算。另外，利用DCT的局部并行性，使用Intel的多媒體處理指令集-MMX來(lái)實(shí)現(xiàn)DCT計(jì)算，大幅度提高了運(yùn)算速度。

2.3運(yùn)動(dòng)估計(jì)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法的優(yōu)化

運(yùn)動(dòng)估計(jì)是指在參考幀中搜索一個(gè)與當(dāng)前幀圖像塊最相似的圖像塊，即最佳匹配塊，搜索結(jié)果用運(yùn)動(dòng)向量來(lái)表示。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是指利用參考幀和已求得的運(yùn)動(dòng)向量重構(gòu)當(dāng)前幀，氫重構(gòu)幀和當(dāng)前的差值作為當(dāng)前幀的補(bǔ)償值進(jìn)行壓縮編碼。兩者互相配合，共同實(shí)現(xiàn)壓縮效果。

運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的研究從兩方面著手：快速搜索算法和塊匹配準(zhǔn)則。

最簡(jiǎn)單的搜索算法是全搜索法（FS），這種算法精度高，但計(jì)算量過于龐大。為了加快運(yùn)算速度，保證精度，人們提出了很多快速搜索算法：三步法（TSS）及基于三步法的改進(jìn)算法、二維對(duì)數(shù)法（LOGS）、交叉搜索法（CS）、四步法（4SS）、預(yù)測(cè)搜索法（PSA）、鉆石搜索法（DS）等。鉆石搜索法是迄今為止綜合性能最優(yōu)的快速搜索算法之一，用于本次項(xiàng)目研究中。

塊匹配準(zhǔn)則決定何時(shí)找到最佳匹配塊，從而終止搜索進(jìn)程。傳統(tǒng)的準(zhǔn)則有絕對(duì)平均誤差函數(shù)（MAE）、互相關(guān)函數(shù)（CCF）、均方誤差函數(shù)（MSE）、最大誤差最小函數(shù)（MME）等。由于傳統(tǒng)方法沒有考慮人眼的視覺特性，所以判斷結(jié)果和人眼的感知相差較大。實(shí)際H.263采用的塊匹配準(zhǔn)則為MSE的替代準(zhǔn)則SAD（絕對(duì)差和），兩者的公式如下：

其中：F0和F-1分別代表當(dāng)前幀和重構(gòu)幀（參考幀）；k,l為待編碼宏塊在當(dāng)前幀中的坐標(biāo)；x、y為重構(gòu)幀中參考宏塊的坐標(biāo)；N表示宏塊的尺寸，此處為16。從公式中可見，SAD用絕對(duì)值運(yùn)算代替了MSE的乘方運(yùn)算，明顯降低了運(yùn)算量，從而可以加快計(jì)算速度。

測(cè)試表明，SAD的計(jì)算量要比MSE的計(jì)算量減少三分之一，而它們的圖像效果相當(dāng)。

此外，還可以利用硬件特性加速塊匹配準(zhǔn)則的運(yùn)算速度，Intel的MMX技術(shù)提供了這種特性。SAD等塊匹配準(zhǔn)則主要針對(duì)短數(shù)據(jù)的重復(fù)計(jì)算，MMX增加了系統(tǒng)單個(gè)指令操作數(shù)據(jù)的數(shù)目（SIMD），從而可以在一個(gè)指令中完成多組數(shù)據(jù)的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)并行機(jī)制，從而加快運(yùn)算速度。

3提高壓縮比的選擇

H.263提供了許多高級(jí)模式來(lái)提高視頻壓縮比。從對(duì)壓縮效率的貢獻(xiàn)角度看，大運(yùn)動(dòng)向量模式、高級(jí)預(yù)測(cè)模式、PB幀模式和增強(qiáng)PB幀模式是最重要的4個(gè)高級(jí)模式。

在大運(yùn)動(dòng)向量模式和高級(jí)預(yù)測(cè)模式下，運(yùn)動(dòng)向量可以指到圖像邊界以外，增大了運(yùn)動(dòng)向量的表達(dá)范圍，從而在本質(zhì)上提高了運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木纫愿纳凭幋a效率。

基本PB幀模式下，一個(gè)PB幀是一個(gè)P幀和一個(gè)B幀組成的整體。當(dāng)前P幀由前一個(gè)P幀預(yù)測(cè)得到，B幀則由單一個(gè)P幀和當(dāng)前P幀預(yù)測(cè)得到（見圖2）。PB幀模式在增加較少比特?cái)?shù)的情況下，將幀率提高了近一倍。

增強(qiáng)PB幀模式的主要改進(jìn)點(diǎn)在于預(yù)測(cè)方式的增強(qiáng)?；綪B幀模式對(duì)B幀圖像（或宏塊）僅允許使用雙向預(yù)測(cè)，而增強(qiáng)的PB幀模式對(duì)B幀圖像則允許使用前向預(yù)測(cè)（見圖3）、后向預(yù)測(cè)（見圖4）和雙向預(yù)測(cè)（見圖2）三種手段。這樣，在壓縮過程中，有機(jī)會(huì)選擇更適合的預(yù)測(cè)方法處理B幀圖像（或宏塊），從而提高B幀的壓縮效率?；綪B幀模式的B幀只能通過雙向預(yù)測(cè)獲得，這對(duì)慢速運(yùn)動(dòng)圖像效果較好。當(dāng)輸入運(yùn)動(dòng)圖像存在快速不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)時(shí)，B幀質(zhì)量會(huì)急劇惡化，而增強(qiáng)PB幀模式的B幀有三種預(yù)測(cè)方式可選，可以解決這一難題。通過分析和測(cè)試表明，增強(qiáng)PB模式比基本PB幀模式有更強(qiáng)的魯棒性，更適用于運(yùn)動(dòng)圖像遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸。

大運(yùn)動(dòng)向量模式和高運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)模式由于增大了運(yùn)動(dòng)向量的表示范圍，可以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)木?，從而提高壓縮比；而增強(qiáng)PB幀模式引入B幀，有三種預(yù)測(cè)方式可以生成B帖，在相同幀率的情況下，將壓縮比提高近80%，壓縮效果明顯。在實(shí)際程序設(shè)計(jì)中，筆者配合傳輸環(huán)境測(cè)試模塊，在網(wǎng)絡(luò)帶寬較低時(shí)實(shí)現(xiàn)這三種方式的配合使用，發(fā)揮了更大的壓縮效率，達(dá)到更高的壓縮比。

4實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能分析

4.1算法優(yōu)化測(cè)試

分別取100幀三種不同格式（SUB-QCIF：88×72，QCIF：176×144，CIF：352×288）的視頻值，每20幀取1個(gè)關(guān)鍵幀，視頻幀質(zhì)量取6000，比較優(yōu)化前和優(yōu)化后算法的時(shí)間效率，結(jié)果如（圖5）所示。

縱軸單位為毫秒，表示壓縮完成所需時(shí)間?？梢?，要處理的視頻幀越大，優(yōu)化后的算法取得的加速效果越明顯。

4.2增強(qiáng)PB幀模式壓縮效果測(cè)試

遠(yuǎn)程傳輸范文第2篇

關(guān)鍵詞：GPRS串行口心率網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理E5112G18

引言

GPRS（GeneralPacketRadioService）是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱，是一種以全球手機(jī)系統(tǒng)（GSM）為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。GPRS和以往連續(xù)在頻道傳輸?shù)姆绞剑ㄈ鏕SM）不同，是以分包（packet）的形式來(lái)傳輸，信道是共享使用的，需要的時(shí)候才有數(shù)據(jù)包產(chǎn)生。用戶可以隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不是每次都需要撥號(hào)上網(wǎng)。GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速率可提升到56Kbps，甚至114Kbps。

隨著醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療（telemedicine）逐漸成為發(fā)展的方向。在很多情況下，都要求將現(xiàn)場(chǎng)采集的病人的各種生理參數(shù)傳到醫(yī)療或中心站。如將急求車上病人的數(shù)據(jù)傳輸?shù)结t(yī)院，以及對(duì)一般非住院病人的病情監(jiān)護(hù)（社區(qū)監(jiān)護(hù)）等。由于GPRS技術(shù)的特點(diǎn)，使得它非常適合這一類應(yīng)用。

本文中，將介紹一種基于GPRS技術(shù)的生理數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?/p>

1方法

實(shí)驗(yàn)中，采用GPRS數(shù)據(jù)模塊G18來(lái)完成通信的任務(wù)，所以傳輸?shù)纳頂?shù)據(jù)為心率。由于GPRS技術(shù)是一種基于TCP/IP協(xié)議的分包傳輸技術(shù)，所以數(shù)據(jù)在傳輸前必須進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的封裝處理。這個(gè)任務(wù)由協(xié)議處理芯片E5112完成。單片機(jī)測(cè)量心率數(shù)據(jù)，然后通過串行口，送至E5112進(jìn)行TCP/IP協(xié)議的處理和封裝，再送至G18發(fā)送。

由于心率數(shù)據(jù)采用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行分包傳輸，所以在接收端不需要再配置G18，只需一臺(tái)以某種方式聯(lián)入互聯(lián)網(wǎng)（必須具有公司的IP地址）的計(jì)算機(jī)即可。計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)軟件（Windows系統(tǒng)）具有TCP/IP協(xié)議處理功能，能提取出網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男穆蕯?shù)據(jù)，在屏幕上顯示。系統(tǒng)框圖如圖1。

（1）G18

MotorolaG18是摩托羅拉嵌入式三頻900/1800/1900MHzGSM/GPRS模塊。該模塊具有如下特點(diǎn)：①體積?。?0mm×80.2mm×7.5mm）、質(zhì)量軟（22g）；②天線插座（型號(hào)MMCX）支持直線或直角連接；③支持9針RS-232串行接口（3VCMOS電平）；④內(nèi)含用戶識(shí)別卡（SubscriberIdentityModule,SIM）讀卡器；⑤3.0～6.0V工作電壓；⑥支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真、短消息和WAP功能；⑦GPRS分組交換速率可達(dá)到57.6Kb/s；⑧待機(jī)電流7.2±0.5mA，使用時(shí)平均電流300mA;⑨支持CSD模式（AT命令集，包括GSM07.07和GSM07.05）和GPRS模式（AT命令集，支持GSM07.60和07.077.5版）。

G19通過36針ZIF插座（或28針雙排針式插座）與外部連接。36針插座中包括模擬語(yǔ)音輸入/輸出和數(shù)字語(yǔ)音輸入/輸出接口，外部SIM卡讀卡器接口，以及RS-232串行通信接口（3VCMOS邏輯電平）。由于本實(shí)驗(yàn)只用到了數(shù)據(jù)傳輸功能，且模塊具有內(nèi)置SIM卡讀卡器，所以所有接口中只用到了RS-232串行通信接口。該接口采用串行異步通信方式，能自動(dòng)識(shí)別波特率（300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps）。在數(shù)據(jù)傳輸模式下，G18的初始化、功能控制以及數(shù)據(jù)的通信都通過RS-232串行異步通信接口進(jìn)行，因此，該模塊與外部的硬件接口相對(duì)簡(jiǎn)單，是標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口接法。

相比之下，該模塊使用的通信協(xié)議則較為復(fù)雜，模塊與外部所有的數(shù)據(jù)和控制信息都通過一套由字符組成的命令串（AT命令集）來(lái)完成，而這些命令串就是通過RS-232串行異步通信接口進(jìn)行傳遞的。命令串都以特定的字符（AT）開始；以特定的字符結(jié)束；中間部分根據(jù)命令的類型、長(zhǎng)度不定，主要包括下列指令類型：模塊管理（模塊開、關(guān)機(jī)，狀態(tài)檢測(cè)等），語(yǔ)音通信（撥號(hào)控制、通信狀態(tài)報(bào)告等），數(shù)據(jù)、傳真控制，短信息功能（短信息的撰寫、管理和收發(fā)）。

（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器E5112

E5112是上海精致科技有限公司研制的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理器，是完成TCP/IP協(xié)議的專用芯片，支持TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)文報(bào)協(xié)議）協(xié)議，實(shí)現(xiàn)將嵌入式系統(tǒng)直接與Internet相連。E5112具有客戶機(jī)功能，可以主動(dòng)請(qǐng)求TCP連接遠(yuǎn)方服務(wù)器通信。E5112也具有服務(wù)器功能，可以監(jiān)聽來(lái)自客戶機(jī)的TCP連接請(qǐng)求，建立TCP連接通信。因此，使用E5112的系統(tǒng)之間只要知道對(duì)方IP地址和端口號(hào)就可以通過Internet進(jìn)行通信。

E5112一端通過RS-232接口與G18連接，另一端通過并口與上位機(jī)相連。E5112提供透明通道和非透明通道兩種工作模式。在透明通道模式下，E5112對(duì)單片機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)不進(jìn)行處理直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到G18，收到的數(shù)據(jù)也原封不動(dòng)地傳遞給單片機(jī)。在這個(gè)模式下，短消息和語(yǔ)音功能可以由用戶自己通過AT命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。在非透明通道模式下，單片機(jī)通過串口采用幀格式與E5112通信。

E5112幀格式以十六進(jìn)制數(shù)7E開始，然后是類型、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)三個(gè)字段，最后以十六進(jìn)制數(shù)7E結(jié)束。類型字段表示本幀的類型。E5112共有輸入和輸出兩大類型。輸入幀有讀網(wǎng)關(guān)IP地址幀、設(shè)置服務(wù)器端口幀、設(shè)置ISP電話號(hào)碼和用戶名用戶密碼幀、設(shè)置SOCKET插口幀、發(fā)送TCP數(shù)據(jù)幀、發(fā)送UDP數(shù)據(jù)幀、讀源IP地址幀等共13種。輸出幀有物理層失敗幀、PPP協(xié)商失敗幀、PPP協(xié)商成功幀、SOCKET關(guān)閉幀、接收SOCKET數(shù)據(jù)幀、接收源IP地址幀等共16種。長(zhǎng)度字符存有類型、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)三個(gè)字段的長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）。數(shù)據(jù)字段只有當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)送和接收時(shí)才存在。類型、長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)三個(gè)字段中如含有十六進(jìn)制數(shù)7E，則必須進(jìn)行轉(zhuǎn)義處理。

由于E5112能進(jìn)行TCP/IP協(xié)議和AT命令集的處理，所以編程者完全不需了解TCP/IP協(xié)議和AT命令集，只需向E5112發(fā)送符合幀格式的字符串，或接收E5112發(fā)出的幀，即可實(shí)現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)通信。

（3）單片機(jī)、E5112、G18之間的連接

E5112的接口是5V邏輯，而G18是3V邏輯，兩者要連接起來(lái)使用必須要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換G18的RS-232接口輸入針（TXD、DTR、RTS）具有5V的容限，最大可接收5.5V的電壓，所以E5112的這三個(gè)輸出腳可直接連接至G18相應(yīng)引腳。G18的輸出最大值不能達(dá)到E5112的輸入容限，應(yīng)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，我們采用漏極開路的驅(qū)動(dòng)芯片74LVC07完成這一功能。圖2為某一路信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的電路，74LVC07電源為3V，所以可以接收3V輸入；而輸出端經(jīng)一上拉電阻連至5V，所以輸出被上拉至5V。

由于上位機(jī)只提供并口與上位機(jī)連接，所以在單片機(jī)與E5112之間插入一個(gè)串并轉(zhuǎn)換芯片16C550，進(jìn)行串行和并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換單片機(jī)、E5112之間的連接見圖3。

（4）心率采集

心率采集采用了從心電信號(hào)中提取的方法。采集得到的心電信號(hào)放大后，經(jīng)心率檢測(cè)電路轉(zhuǎn)化與心電R波同步的脈沖，再由單片機(jī)計(jì)時(shí)測(cè)量其頻率，求倒數(shù)可得心率值。心率數(shù)據(jù)經(jīng)單片機(jī)測(cè)量完成后，存儲(chǔ)在單片機(jī)的存儲(chǔ)器中，需要時(shí)經(jīng)串行口發(fā)送，進(jìn)行無(wú)線傳輸。

（5）單片機(jī)采用了AT89C51，單片機(jī)的軟件采用C語(yǔ)言編制。心率脈沖連接至0號(hào)外部中斷引腳（INT0），定時(shí)器0設(shè)為連續(xù)計(jì)時(shí)。每當(dāng)INT0產(chǎn)生中斷，即將定時(shí)器0數(shù)值記錄下來(lái)，減去上次的記錄值，計(jì)算心率數(shù)值。

單片機(jī)串行口設(shè)為方式1，波特率為9600bps，1位停止位，無(wú)奇偶校驗(yàn)。上電后，首先向E5112（通過16C550串并轉(zhuǎn)換）發(fā)送設(shè)置ISP電話號(hào)碼、用戶名及用戶密碼幀，其中ISP電話號(hào)碼必須為“*99#”，用戶名和用戶密碼可以任意設(shè)置，但不能為空。成功后，再向E5112發(fā)送撥號(hào)指令，等待應(yīng)答幀，當(dāng)接收到PPP協(xié)議成功幀，則撥號(hào)成功，否則需繼續(xù)撥號(hào)直至成功為止（撥號(hào)成功后，網(wǎng)絡(luò)連接就一直建立，有數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)即可即時(shí)發(fā)送，不需要撥號(hào)）。然后，向E5112發(fā)送SOCKET設(shè)置幀，設(shè)置本地、遠(yuǎn)端的IP地址和端口，如成功，則點(diǎn)和點(diǎn)通信環(huán)境已建立，調(diào)用發(fā)送TCP數(shù)據(jù)幀和發(fā)送UDP數(shù)據(jù)幀就可以發(fā)送心率數(shù)據(jù)了，其中心率數(shù)據(jù)置于TCP和UDP數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)字段中。

（6）接收端編程

在接收端的計(jì)算機(jī)上，主要應(yīng)用VB的一個(gè)Winsock控件來(lái)實(shí)現(xiàn)接收發(fā)送的生理參數(shù)。利用WinSock控件可以與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)建立連接，并通過UDP或者TCP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這兩種協(xié)議都可以用來(lái)創(chuàng)建客戶與服務(wù)器應(yīng)用程序。

使用時(shí)，只需在接收窗體中插入一個(gè)Winsock控件，將Protocol屬性設(shè)定為使用的協(xié)議（TCP或UDP），設(shè)置遠(yuǎn)程（單片機(jī)端）IP地址和端口，調(diào)用Bind方法，即可建立雙方的連接。當(dāng)單片機(jī)端發(fā)送心率數(shù)據(jù)時(shí)，將觸發(fā)Winsock控件的DataArrival事件，在事件處理程序中讀取GetData屬性的內(nèi)容，即可獲得遠(yuǎn)端發(fā)來(lái)的心率數(shù)據(jù)。

端口的設(shè)置可以任意，但最好大于1000，以避開與常用的端口沖突。

（7）實(shí)驗(yàn)過程

由于條件限制，接收端計(jì)算機(jī)上網(wǎng)方式選擇了有線電話撥號(hào)方式，以獲得公網(wǎng)IP。實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先接收端需撥號(hào)上網(wǎng)，獲得本地的IP地址，運(yùn)行VB接收程序。然后，在單片機(jī)程序中設(shè)定遠(yuǎn)端IP地址和端口，運(yùn)行單片機(jī)C語(yǔ)言程序，檢測(cè)心率并發(fā)送。這時(shí)接收端計(jì)算機(jī)就能收到心率數(shù)據(jù)并顯示。

2結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)中，傳送的心率數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確地?zé)o誤地到達(dá)了接收方，傳輸質(zhì)量非常穩(wěn)定，且傳輸距離可以達(dá)到GSM網(wǎng)絡(luò)能達(dá)到的地方。GPRS能實(shí)現(xiàn)“永遠(yuǎn)在線”，所以一旦建立GPRS連接，就可以隨時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，不需再撥號(hào)。由于心率數(shù)據(jù)傳輸?shù)念l率和數(shù)據(jù)量不大，所以耗費(fèi)的GPRS通信費(fèi)也是很少的。

遠(yuǎn)程傳輸范文第3篇

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的船舶行業(yè)也得到相應(yīng)的支持，船舶的制造、管理手段有了明顯進(jìn)步，相對(duì)于船舶的建造、質(zhì)量、管理等方面也都提出更高的標(biāo)準(zhǔn)要求?，F(xiàn)代船舶的管理理論是將無(wú)線傳輸技術(shù)融入到船舶遠(yuǎn)程管理中，形成一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)理論的管理方法。本文中對(duì)無(wú)線傳輸技術(shù)下船舶遠(yuǎn)程管理進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】無(wú)線傳輸技術(shù) 船舶 遠(yuǎn)程管理

船舶的建造通常投資大、造價(jià)高、建造環(huán)境差、施工地點(diǎn)多變，為了提高船舶的有效運(yùn)行和可靠性，船舶的管理方法需要得到創(chuàng)新。隨著自動(dòng)化技術(shù)和無(wú)線傳輸技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)限傳輸技術(shù)在船舶的遠(yuǎn)程管理中得到了大量應(yīng)用。

1 無(wú)線傳輸平臺(tái)在船舶遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用

無(wú)線傳輸平臺(tái)包括了船臺(tái)端、服務(wù)端和客戶端三個(gè)層面。運(yùn)行的原理是：船臺(tái)端的數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入到Internet，由Internet接入到服務(wù)端，再將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶可以在客戶端通過訪問服務(wù)器對(duì)船舶進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)線傳輸系統(tǒng)可以支持多個(gè)客戶端的運(yùn)行。

無(wú)線傳輸?shù)膬?nèi)容包括船舶定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)（DPM）、系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)（SCADA）和系統(tǒng)報(bào)警數(shù)據(jù)（AMS）。

DPM能夠顯示出船舶的運(yùn)行現(xiàn)狀；SCADA能夠采集到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和控制系統(tǒng)，顯示出全船的機(jī)械控制和狀態(tài)；AMS能夠顯示出船舶設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)并能夠激活報(bào)警系統(tǒng)。

2 無(wú)線傳輸技術(shù)在船舶遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用

無(wú)線傳輸技術(shù)分為5種技術(shù)：VPN技術(shù)、CDMA1X技術(shù)、低寬帶的通訊技術(shù)、實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)和歷史數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。

VPN技術(shù)是Virtual Private Network的縮寫，中文翻譯為虛擬專用網(wǎng)。此技術(shù)是利用公共網(wǎng)絡(luò)接入到IP網(wǎng)絡(luò)中，通過數(shù)據(jù)傳輸將用戶的數(shù)據(jù)通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送給目的網(wǎng)絡(luò)的一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

VDMA1X技術(shù)的特點(diǎn)是傳輸速度快，能夠達(dá)到100Kb/s；網(wǎng)絡(luò)容量大、接通率高；網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，安全穩(wěn)定，不掉線。

低寬帶的通訊技術(shù)為船舶提供了方便，船舶的運(yùn)行中信號(hào)強(qiáng)度較弱，路由器在運(yùn)行中經(jīng)常斷線，低寬帶的應(yīng)用采用點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，傳輸率為2Kb/s，并且是相對(duì)傳輸。

實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)是將船臺(tái)端、客戶端的信息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程向各個(gè)船舶船臺(tái)端發(fā)送數(shù)據(jù)，此種傳輸技術(shù)擁有自動(dòng)檢測(cè)功能，當(dāng)傳輸過程中，在一定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)方?jīng)]有接受數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)將終止傳輸。

歷史數(shù)據(jù)傳輸是當(dāng)系統(tǒng)中生成一種新的數(shù)據(jù)時(shí)，便將之前數(shù)據(jù)存入到時(shí)間隊(duì)列中，保存成一定時(shí)間內(nèi)的文件。由于歷史數(shù)據(jù)的容量非常大，遠(yuǎn)程船舶的數(shù)據(jù)受到寬帶傳輸?shù)南拗?，如果長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未完成傳輸，數(shù)據(jù)造成積壓，這種情況下，未上傳的數(shù)據(jù)將存入未傳數(shù)據(jù)列表中，等寬帶空閑時(shí)，用戶手動(dòng)上傳。

3 無(wú)線傳輸技術(shù)的組成

3.1 硬件組成

硬件組成主要由路由器、服務(wù)器和工作站組成。

船舶的自身已經(jīng)安裝了DPM、SCADA、AMS系統(tǒng)，在使用無(wú)線傳輸技術(shù)時(shí)需要做好網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)，因此，需要選用帶有防火墻功能的路由器，這類路由器應(yīng)該選用ETPro系列的無(wú)限VPN路由器，可以具有撥號(hào)功能，并配有1-2個(gè)SIM卡槽，可以使用無(wú)線上網(wǎng)功能的SIM卡；服務(wù)器可以選用惠普公司的企業(yè)服務(wù)器；工作站可以選用惠普公司的商用計(jì)算機(jī)。

3.2 軟件組成

軟件是由船臺(tái)端、服務(wù)端和客戶端組成。

3.2.1 船臺(tái)端的上傳程序功能體現(xiàn)在

與服務(wù)中心建立通訊連接，需要用戶驗(yàn)證；能夠接收服務(wù)器的指令；具有主動(dòng)上傳實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能；具有主動(dòng)上傳歷史數(shù)據(jù)功能。

3.2.2 服務(wù)端中心程序的主要界面和功能體現(xiàn)在

能夠與船舶平臺(tái)、客戶端之間建立通訊連接；接受船舶之間的上傳數(shù)據(jù)；向船舶平臺(tái)發(fā)送指令；向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)；向客戶端提供歷史數(shù)據(jù)下載；分析船舶之間的歷史數(shù)據(jù)。

3.2.3 客戶終端程序的功能展示在

能夠與服務(wù)中心建立通訊連接，并需要對(duì)用戶進(jìn)行驗(yàn)證；能夠接受服務(wù)中心的數(shù)據(jù)；下載歷史數(shù)據(jù)；選擇下載船舶的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

4 實(shí)際應(yīng)用效果

無(wú)線傳輸技術(shù)運(yùn)用在船舶遠(yuǎn)程管理中，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋區(qū)域中，全船的三大系統(tǒng)中的全部數(shù)據(jù)均可以在5秒內(nèi)上傳完成。并通過數(shù)據(jù)分析處理程序?qū)⒋暗暮挠土俊⑷债a(chǎn)量、月產(chǎn)量等進(jìn)行分析，并且在網(wǎng)絡(luò)不通暢的情況下，可以斷點(diǎn)傳輸，保證了數(shù)據(jù)的完整性。

在船舶施工過程中，可以通過無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)船舶進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo)、管理，提高船舶制造效率。例如，一搜挖泥船月平均產(chǎn)量在30萬(wàn)方左右，若使用遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)進(jìn)行作業(yè)指導(dǎo)，則月產(chǎn)量可提升約3萬(wàn)立方米，這直接提高了船舶的經(jīng)濟(jì)效益。另外，船舶的工作環(huán)境差、機(jī)械磨損大，利用遠(yuǎn)程無(wú)限傳輸系統(tǒng)對(duì)船舶進(jìn)行整體監(jiān)控，使船舶管理人員對(duì)船舶的工作情況十分清楚，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并及時(shí)準(zhǔn)備備件，能夠有效提高船舶的工作效率和運(yùn)行時(shí)間。

5 無(wú)線傳輸技術(shù)在船舶遠(yuǎn)程管理中的意義

使用無(wú)線傳輸技術(shù)，能夠?qū)Υ暗倪\(yùn)行對(duì)工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果船舶的工作地點(diǎn)較為陌生，可以通過無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)陌生水域進(jìn)行分析，及時(shí)提供專家的專業(yè)指導(dǎo)意見，能夠提高實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，并且可以減輕人力投入，管理人員只需在監(jiān)控室內(nèi)進(jìn)行傳播監(jiān)控，就可以將多艘船舶進(jìn)行施工作業(yè)指導(dǎo)，極大的減輕了人力資源，并提高了生產(chǎn)效率。

6 結(jié)論

無(wú)線傳輸技術(shù)是一種新型的船舶管理系統(tǒng)，應(yīng)用初期便得到行業(yè)的認(rèn)可。隨著系統(tǒng)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大及完善，建立起具有管理控制的遠(yuǎn)程傳輸平臺(tái)，對(duì)與船舶制造與管理方面十分有利，船舶工藝水平也明顯提高，增加了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]侯春穎.無(wú)線傳輸技術(shù)在漏電保護(hù)器遠(yuǎn)程管理中的應(yīng)用[D].河北工業(yè)大學(xué)，2011.

[2]船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)管的好幫手 華緯賽福特船舶遠(yuǎn)程無(wú)線可視化管理系統(tǒng)[J].珠江水運(yùn)，2011，05（17）：81.

[3]姜興家.基于B/S的船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].大連海事大學(xué)，2010.

[4]宋新剛.BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在遠(yuǎn)洋船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用研究[D].大連海事大學(xué)，2010.

[5]聶懷云.基于μC/OS-Ⅱ和GPRS的船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].南京理工大學(xué)，2013.

遠(yuǎn)程傳輸范文第4篇

【關(guān)鍵詞】溫度采集 msp430 單片機(jī) 短消息 液晶顯示

1 緒論

隨著科技的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，溫度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為各行各業(yè)進(jìn)行安全生產(chǎn)和減少損失采取的重要措施之一。特定場(chǎng)合下由于監(jiān)測(cè)分站比較分散、偏遠(yuǎn)，采用傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方式周期長(zhǎng)、成本高，而且測(cè)量員必須到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，因此工作效率非常低，且不便于管理。本文設(shè)計(jì)了一款既可在現(xiàn)場(chǎng)顯示采集到的數(shù)據(jù)，又可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的DSl8820數(shù)字溫度傳感器，通過LCD液晶模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯示，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)人員離開時(shí)，系統(tǒng)可通過現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)結(jié)果以短信方式發(fā)送至相應(yīng)的監(jiān)控終端（如手機(jī)、PC機(jī)）。

該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、功耗低等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于油氣井場(chǎng)、電力電纜火災(zāi)監(jiān)測(cè)、糧倉(cāng)及物資倉(cāng)庫(kù)溫度監(jiān)測(cè)。

2 硬件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)的總體框圖如圖1所示。

2.1 單片機(jī)msp430F1222

本系統(tǒng)采用的單片機(jī)為TI單片機(jī)msp430F1222。TI公司的MSP430系列是一個(gè)特別強(qiáng)調(diào)超低功耗的單片機(jī)品種，另外該系列的CPU采用16位精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)，集成有16位寄存器和常數(shù)發(fā)生器，發(fā)揮了最高的代碼效率。它使用數(shù)字控制振蕩器（DCO），使得從低功耗模式到喚醒模式的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于6us。在目前越來(lái)越注重功耗和效率的形式下，該系列單片機(jī)無(wú)疑是一個(gè)合適的選擇。

2.2 一線總線型器件DS18B20

溫度采集選用的一線總線型的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，所謂一線總線，就是傳感器以一條總線作為輸入和輸出。

DS18B20的特點(diǎn)：

（1）測(cè)量溫度范圍：-55°～+125°，在-10°～+85°范圍內(nèi)，精度為±0.5°，滿足大多數(shù)場(chǎng)合的溫度測(cè)量要求；

（2）現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，能夠大大提高系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量；

（3）工作范圍3V～5.5V，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。

（4）零功耗等待。

同時(shí)每個(gè)DS18B20都有一個(gè)獨(dú)特的片序列號(hào)，所有多只DS18B20可以同時(shí)連到一根總線上，這樣就可以把溫度傳感器放到許多不同的地方。

2.3 液晶顯示器

采集到的溫度首先通過LCD液晶顯示器顯示。LCD液晶顯示器的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃中放置液態(tài)的晶體，玻璃中間有許多平行和水平的細(xì)電線，通過通電與否來(lái)控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來(lái)產(chǎn)生圖像和文字。常用的LCD有筆段型、字符型和圖形型：筆段型以長(zhǎng)條狀顯示像素組成一位顯示，字符型和圖形型采用點(diǎn)陣列來(lái)進(jìn)行字母、數(shù)字和符號(hào)的顯示；圖形型LCD可靈活顯示任意點(diǎn)陣圖形，實(shí)用性好，應(yīng)用最廣泛。本系統(tǒng)使用的液晶顯示器為MGLS-19264是一款圖形型LCD。

2.4 GSM模塊TC35i

當(dāng)采集到的溫度超過程序設(shè)定的溫度報(bào)警閾值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過GSM模塊將報(bào)警信息傳到預(yù)先設(shè)定好的手機(jī)號(hào)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警功能。

目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開始使用的GSM模塊有Falcom的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西門子的TC35系列、愛立信的DM10/DM20系列、中興的ZXGM18系列等，而且這些模塊的功能、用法差別不大。本設(shè)計(jì)選用的是西門子TC35系列的TC35i。該模塊設(shè)計(jì)緊湊，大大縮小了用戶產(chǎn)品的體積。TC35i與GSM 2/2+兼容、雙頻（GSM900/GSMl800）、RS232數(shù)據(jù)口、符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM0707和GSM0705，且易于升級(jí)為GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶于一體，向用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令接口，為數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、短消息和傳真提供快速、可靠、安全的傳輸，方便用戶的應(yīng)用開發(fā)及設(shè)計(jì)。

TC35i 的數(shù)據(jù)輸入/ 輸出接口實(shí)際上是一個(gè)串行異步收發(fā)器，符合ITU-T RS232 接口標(biāo)準(zhǔn)。它有固定的參數(shù)：8 位數(shù)據(jù)位和1 位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，波特率在300bps～115kbps 之間可選，硬件握手信號(hào)用RTS0/CTS0，軟件流量控制用XON/XOFF，CMOS 電平，支持標(biāo)準(zhǔn)的AT 命令。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 DS18B20測(cè)溫

由于DS18B20特殊的一線總線結(jié)構(gòu)，要求系統(tǒng)必須提供嚴(yán)格的時(shí)序以保證能夠正確地采集和讀出當(dāng)前的溫度，如圖2所示。

3.2 TC35i模塊發(fā)送短消息流程

當(dāng)采集到的溫度超過設(shè)定的閾值時(shí)，單片機(jī)會(huì)向設(shè)定好的手機(jī)號(hào)發(fā)送報(bào)警短消息，發(fā)送短消息的流程如圖3所示。

3.3 系統(tǒng)工作流程圖

如圖4所示。

4 結(jié)論

溫度采集采用DSl8B20，非常適用于多點(diǎn)、惡劣環(huán)境下的溫度監(jiān)測(cè)；采用LCD顯示直觀方便；GSM模塊利于系統(tǒng)集成，成本較低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，適用于遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)且不受地形條件的限制，基于以上特點(diǎn)，本系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] TC35i Cellular Engine Hardware Interface Description.Siemens Version00.03.

[2] 樊宇，程全，徐朝輝. 基于GSM 模塊的L ED 顯示屏設(shè)計(jì)[J] . 國(guó)外電子元器件，2006 （6） ：63266.

[3] LAAKKQ T. and MANTYLA. Feature modelling by incremental features recognition [J] .

Comput-er-Aided Design. 1993， 25 （8）： 479―492.

[4] 常旭東，洪麗，王志福.基于GSM 短消息的遠(yuǎn)程報(bào)警和控制系統(tǒng).江西科學(xué)，2006（4）：191―200.

遠(yuǎn)程傳輸范文第5篇

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)程視頻監(jiān)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

隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，基于Internet網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用層出不窮，遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控是其中很有發(fā)展前景的應(yīng)用之一。一方面視頻壓縮技術(shù)有了很大的發(fā)展，另一方面光纖到樓，光纖到戶以及ADL等多種網(wǎng)絡(luò)接入方式，使企業(yè)、家庭等不同用戶都能方便地享受寬帶Internet網(wǎng)絡(luò)，用于家庭安全、工業(yè)控制等的基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)已開始成為研究的熱點(diǎn)。

目前基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般采用比較簡(jiǎn)單的呼叫控制流程，如采用自定義的呼叫建立命令，而且對(duì)于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安全性也考慮不夠充分，有的系統(tǒng)增加了用戶認(rèn)證，在遠(yuǎn)程監(jiān)控端設(shè)置服務(wù)器，存放注冊(cè)用戶的用戶名、密碼以及其他信息，只有合法用戶才可以呼叫本地監(jiān)控端［1］。但這種安全方案中只是保證了主叫端用戶登錄時(shí)的安全性，而且用戶管理報(bào)務(wù)器集中存放了用戶名和密碼，很容易成為黑客攻擊對(duì)象，一但用戶安全信息被竊取，整個(gè)系統(tǒng)的安全性就被破壞了。如果在后續(xù)的呼叫控制過程中增加被叫端參與安全認(rèn)證，就可以大大加強(qiáng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的安全性。

2 基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)

基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示［2］，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控端和本地監(jiān)控端。本地監(jiān)控是位于監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的獨(dú)立的嵌入式設(shè)備，負(fù)責(zé)本地音頻信息的采集、編碼、加密和傳送，并負(fù)責(zé)對(duì)以下第3節(jié)中提出的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的安全認(rèn)證。

遠(yuǎn)程監(jiān)控端是具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能的計(jì)算機(jī)或IP可視終端，負(fù)責(zé)對(duì)以下第3節(jié)中提出的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼進(jìn)行加密和傳送，并負(fù)責(zé)在遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼被安全認(rèn)證通過之后，對(duì)被監(jiān)控端音視頻媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行解密、解碼和播放。遠(yuǎn)程監(jiān)控端與本地監(jiān)控端之間通過Internet網(wǎng)絡(luò)連接。

3采用323協(xié)議實(shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的方法和原理

IU- 323協(xié)議體系為現(xiàn)有的分組網(wǎng)絡(luò)提供多媒體通信的標(biāo)準(zhǔn)，它規(guī)定基于分組網(wǎng)進(jìn)行兩點(diǎn)/多點(diǎn)實(shí)時(shí)媒體通信的系統(tǒng)邏輯組件、消息定義和通信過程［3］。323已廣泛地應(yīng)用于可視電話、視頻會(huì)議等IP寬帶業(yè)務(wù)中。

這里所描述的實(shí)現(xiàn)基于Internet網(wǎng)絡(luò)的安全的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的方法是在．323多媒體通信協(xié)議流程的基礎(chǔ)上，增加了遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的加密、傳送、解密和驗(yàn)證的過程，以及在遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼通過驗(yàn)證后，本地監(jiān)控端的音視頻媒體數(shù)據(jù)的加密、傳送和解密的過程。

采用323協(xié)議實(shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的方法主要包括以下3個(gè)部分［4］：

(1) 利用323消息流程傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的過程；

(2) 遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的加密和解密過程；

(3) 音視頻媒體數(shù)據(jù)的加密和解密過程。

31.利用323消息流程傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的過程[B)]

利用323消息流程傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的過程，可以有2種方式，一種方式是在呼叫控制流程中傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼，另一種方式是在呼叫控制和媒體控制過程后傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼［］。

311 方式一

如圖2所示，在呼叫控制流程中傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的方式，具體過程如下：

（1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端呼叫本地監(jiān)控端，將遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼暗文作為22消息中的擴(kuò)展項(xiàng)傳送至本地監(jiān)控端；

（2） 本地監(jiān)控端接收到22消息，從擴(kuò)展項(xiàng)取出遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼暗文，解密后與本地監(jiān)控端存儲(chǔ)的監(jiān)控密碼進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果一致，密碼驗(yàn)證通過，則進(jìn)入24媒體控制交互流程，如果24交互成功，則本地監(jiān)控端開始向遠(yuǎn)程監(jiān)控端傳送被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的音視頻媒體數(shù)據(jù)；如果比較結(jié)果不一致，密碼驗(yàn)證失敗，結(jié)束通信。

312 方式二

如圖3所示，在呼叫控制和媒體控制過程后傳送和驗(yàn)證遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的方式，具體過程如下：

（1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端呼叫本地監(jiān)控端，呼叫成功并且24媒體控制交互成功，則本地監(jiān)控端要求遠(yuǎn)程監(jiān)控端輸入遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼；

（2） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端采用DMF（Double one Multi Frequency，雙音多頻）方式以每次單個(gè)字符傳送遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼暗文；

其中，DMF可以采用以下4種承載方式之一對(duì)暗文的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼進(jìn)行打包傳送：

① 通過Q931信息傳輸;

② 通過24的IGNAL字段傳輸;

③ 通過24的IRING字段傳輸;

④ 通過RP音頻邏輯通道傳輸，載荷類型為101，遵循標(biāo)準(zhǔn)RFC2833。

（3） 本地監(jiān)控端接收遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼單字符暗文并解密、保存，當(dāng)收到遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼結(jié)束符或設(shè)置的接收遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼定時(shí)器超時(shí)，則將收到的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼與本地監(jiān)控端存儲(chǔ)的監(jiān)控密碼進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果一致，密碼驗(yàn)證通過，則本地監(jiān)控端開始向遠(yuǎn)程監(jiān)控端傳送被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的音視頻媒體數(shù)據(jù)；如果比較結(jié)果不一致，密碼失敗、結(jié)束通信。

以上2種方式中，方式一的優(yōu)點(diǎn)是遠(yuǎn)程監(jiān)控端與本地監(jiān)控端通信流程比較簡(jiǎn)潔，而且由于監(jiān)控密碼的驗(yàn)證在呼叫控制階段，因此如果密碼驗(yàn)證失敗，則不需要再進(jìn)行24媒體控制等流程，系統(tǒng)對(duì)于監(jiān)控密碼錯(cuò)誤的響應(yīng)時(shí)間很快。方式二的優(yōu)點(diǎn)是除加密、解密部分以外，遠(yuǎn)程監(jiān)控端可以是支持DMF的普通323終端，22呼叫控制和 24媒體控制都是標(biāo)準(zhǔn)流程，不需要定制。

32 遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的加密和解密的過程

遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼以暗文方式傳送，它由遠(yuǎn)程監(jiān)控端發(fā)送，本地監(jiān)控端接收和驗(yàn)證。首先，被監(jiān)控端需要配置和保存遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼?？梢允褂媒y(tǒng)一的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼，也可以采用不同的呼叫別名對(duì)應(yīng)不同的遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼。監(jiān)控密碼一般會(huì)有一定的位數(shù)限制，數(shù)據(jù)量很小，因此遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼的加密可采用公鑰加密算法，如RA算法。具體過程如下：

（1） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端獲得本地監(jiān)控端的公鑰；

（2） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端采用公鑰加密算法，使用（1）中公鑰加密遠(yuǎn)程監(jiān)控密碼，并發(fā)送給本地監(jiān)控端；

（3） 本地監(jiān)控端接收到監(jiān)控密碼暗文后，使用與（1）中公鑰對(duì)應(yīng)的私鑰將暗文的監(jiān)控密碼轉(zhuǎn)換為明文監(jiān)控密碼。

33 音視頻媒體數(shù)據(jù)的加密和解密過程

被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的音視頻媒體數(shù)據(jù)是由本地監(jiān)控端發(fā)送，遠(yuǎn)程監(jiān)控端接收。音視頻媒體數(shù)據(jù)以加密的方式進(jìn)行傳送。音視頻媒體數(shù)據(jù)量大，它的加密和解密可以使用對(duì)稱密鑰加密算法與公鑰加密算法相結(jié)合的方法，即大量的音視頻數(shù)據(jù)的加密、解密使用對(duì)稱密鑰加密算法，如DE算法，而利用公鑰加密算法安全地交換執(zhí)行對(duì)稱加密時(shí)使用的機(jī)密密鑰。具體過程如下：

（1） 本地監(jiān)控端創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)機(jī)密密鑰，本地監(jiān)控端使用該機(jī)密密鑰，采用對(duì)稱密鑰算法加音視頻媒體數(shù)據(jù)；（2） 本地監(jiān)控端獲得遠(yuǎn)程監(jiān)控端的公鑰，并使用該公鑰，采用加密算法加密（1）中的機(jī)密密鑰；

（3） 本地監(jiān)控端將暗文機(jī)密密鑰和音視頻媒體數(shù)據(jù)一起發(fā)給遠(yuǎn)程監(jiān)控端；

（4） 遠(yuǎn)程監(jiān)控端使用與（2）中公鑰對(duì)應(yīng)的私鑰將暗文機(jī)密密鑰轉(zhuǎn)換為明文，再利用該機(jī)密密鑰將暗文音視頻媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為明文數(shù)據(jù)。

4 結(jié) 語(yǔ)

這里針對(duì)目前基于Internet網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一些問題，提出一種采用323通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)安全的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的方法，該方法在323協(xié)議的基礎(chǔ)上，增加了系統(tǒng)在呼叫控制過程中本地監(jiān)控端參與的安全認(rèn)證，加強(qiáng)了遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)的安全性，克服了僅在主叫端增加用戶管理服務(wù)器，安全性易于受到破壞，維護(hù)成本高等缺點(diǎn)。

另外，由于采用標(biāo)準(zhǔn)的323多媒體協(xié)議,使相應(yīng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)不僅具有完善的呼叫控制和媒體控制過程,而且具有較好的互通性和可擴(kuò)展性,并可根據(jù)用戶的需求增加其安全策略和附加功能等。

參 考 文 獻(xiàn)

［1］王萍，陳孝蓮，林善明，等基于IP組播技術(shù)視頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)，2004,2(12):2 34-2 36,2 39

［2］李虎，林中遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］現(xiàn)代電視技術(shù)，2004(6):1-3

［3］ 蔡婷婷，朱秀昌323中RP/RCP協(xié)議的分析與實(shí)現(xiàn)［J］世界網(wǎng)絡(luò)與多媒體，2001():33-36

［4］王匯源，王峰一種用于遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的視頻編碼方案［J］計(jì)算機(jī)工程，2004(4):22-23

［］雷國(guó)雨，姜穎典型加密算法分析與信息安全加密體系設(shè)計(jì)［J］西南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，200(4):26-28