时间：2022-04-02 08:21:14
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关键词:流媒体;流式传输;压缩编码;视频;电力运行系统
引言
在网络上传输音/视频等多媒体信息，通常有下载传输和流式传输两种方案。由于网络带宽有限，而音/视频的文件容量通常很大，采用下载传输非常耗时，传输延迟也很大，特别是下载传输无法满足需要长时间持续传输(如，电力设备和线路现场监控)的应用要求。而采用流式传输时，音/视频信息由音视频服务器或摄像头向用户计算机的连续、实时传送，用户可边接收边观看，不仅启动延时大大缩短，用户也不必等待整个文件从网上全部下载才能观看，这对现场临控之类的音/视信息传输，更有其独特的优点。
一、流媒体技术简介
流媒体是指采用流式传输的方式在Internet播放的媒体格式，又称流式媒体[1]。流媒体技术指将连续的影像和声音信息通过摄像头或者经压缩处理后存放在网站服务器上，让用户无须等整个文件全部下载完毕后就可以一边下载一边观看和收听的技术[2]。流媒体技术以流的方式传输视频和音频信息，即便是网络异常拥挤的情况下，也能传输清晰流畅的影音和视频给广大用户，使得在网络上观看和传输影音成为现实。流式传输主要指通过网络传送多媒体的技术总称，即将音频或视频等多媒体文件经过特殊的压缩，由视频服务器等设备向用户计算机连续、实时或顺序传送[2]。它是流媒体的关键技术。
二、流媒体技术原理
(一)流媒体系统的组成
流媒体系统通常包括编码器、服务器和播放器三个部分。每个部分之间通过特定的协议互相通信，并按照特定格式互相交换文件数据。
1.流媒体编码器:由视频采集卡和流媒体编码软件组成。流媒体采集卡负责接受音/视频数据并转换为所需的信号形式，供编码软件处理;编码软件负责将流媒体采集卡传送过来的信号加工并压缩成流媒体格式。如果进行直播，还要负责将压缩后的流媒体信号实时地传给流媒体服务器。
2.流媒体服务器:由流媒体软件系统的服务器部分和一台硬件服务器组成，负责管理、存储、分发编码器传来的流媒体节目。
3.流媒体终端播放器(解码器):是流媒体系统播放软件，用来播放音/视频节目。
(二)流媒体技术原理
1.流媒体压缩编码技术。流媒体文件必须制作成适合流媒体传输的流媒体格式文件后才能进行存储或传输。
各种流媒体平台所采用的压缩编码技术各不相同，主要有MPEG1、MPEG-2、MPEG-4、WindowsMediaVideo、RealMedia等。
MPEG-l和MPEG-2的压缩率大概在20～30倍之间，用于网络传输还是太低。MPEG-4的压缩率可以超过100倍，且仍可保有非常好的音质和画质。通常的压缩编码是基于一定的压缩算法，如WindowsMedia是基于MPEG-4的离散余弦变换(DCT)算法，而RealMedia则采用小波变换算法。
2.流媒体的关键技术。实现流媒体的关键技术是流式传输。流式传输技术的四个关键步骤是:(1)预处理:传输前采用先进高效的压缩算法，对多媒体信息进行压缩，适合于网络传输。(2)复用和解复用:传输前对多个信轨进行复用，在用户端再解复用，还原成原始形态。(3)打包和解包:流媒体打包后发送到网络传输;在接收端依照包序列号重排序并解包。(4)后处理:在解包后对数据进行特殊处理，如图形雾化，回音抵消等。
在流式传输过程中，由于受网络自身特性影响，会出现“时延抖动”，可能严重影响传输质量。
降低时延抖动产生的影响，可从以下两方面着手:一是对现有网络进行改造，如，用IPV6技术对视频数据的网络传输质量控制等技术进行改进。二是采用缓存机制，在数据包输出前对时延抖动进行吸收，即接收端收到数据包之后，不立即播放，而是将它暂时存储在缓存中，直到预定的播放时间到来，再将缓存中存储的数据包进行规则播放，从而将时延抖动减少到最低。
此外，流式传输的实现需要合适的传输协议。支持流式传输的常用网络协议有:(1)实时传输协议RTP(RealtimeTransportProtocol)。这是Internet多媒体数据流的一种传输协议，提供端到端的传送服务，实现流的同步，但只能工作在一对一或一对多的传输情况下。(2)实时传输控制协议RTCP(Real-timeTransportControlProtocol)。它和RTP一起提供多媒体数据流量控制和拥塞控制服务。(3)实时流式协议RTSP(Real-timeStreamingProtoco1)。它定义了一对多的应用程序，解决通过IP网络有效地传送多媒体数据的问题。(4)Internet资源预订协议RSVP(ResourceReserveProtoco1)，用于预留网络带宽。(5)MIME(MultipurposeInternetMailExtensions)协议，用于识别流媒体类型。
3.流媒体的实现。首先，通过高效压缩算法让大容量的多媒体数据适合流式传输;其次，通过流媒体服务器修改MIME标志;最后，通过支持流式传输的实时网络协议传输数据流。
以RealMedia为例:第一，采用视频捕获装置对事件进行录制;第二，适当编辑获取的内容，然后利用视频编辑硬件和软件数字化处理编辑的内容;第三，数字化的视频和音频内容被编码为流媒体格式;第四，将媒体文件或实况数据流保存在安装了流媒体服务器软件的宿主计算机上;第五，用户点击网页请求视频流等;第六，宿主服务器通过网络向用户发送音/视频流数据;第七，用户利用媒体播放程序进行进退、回放、观看。
三、流媒体技术在电力运行中的特殊应用
2008年初，中国南方遭受了历史罕见的冰雪灾害。其中湖南省郴州市出现了连续近一个月的低温雨雪冰冻天气，电力、林业、通讯遭受毁灭性重创。全市数十年电力建设成果一朝被毁，郴州一度成为电力“孤岛”。回头来看，除了电力线路建设等级偏低、对极端性天气与气候条件的监测预报水平还不高等原因之外，架设在人烟稀少的高山峻岭的电力线路以及电力设备，因为无人值守也不便巡查，不能及时发现灾害，也是一个非常重要的原因。
要形象直观、动态实时地监控高山险地的关键线路和设备情况，特别是灾害发生和发展情况，在流媒体技术迅速发展的今天，已成为可能。最粗略的技术设想是在关键地区的高压铁塔或设备机房安装特殊的摄像头，借助流媒体传输技术和无线或有线网络技术，连续传送电力线路和电力设备运行情况的实时图像或声音。
除了防灾抗灾监控，流媒体技术在电力系统防盗、电力变电站的无人值守等方面也有广泛的应用前景。近几年，电力线路和电力设施被偷盗和破坏的事件频频发生，据国家发改委副主任张国宝透露，在事件发生最严重的2005年，国家电网公司的电力设施遭受外力破坏的事件数量为12554起，10千伏及以上变压器遭受外力破坏2400多台，倒杆(塔)300多基，丢失、受损输电导线4000多公里、电力电缆200多公里，通信线路70多公里，塔材近5万件，110千伏及以上输电线路因外力破坏引起的线路跳闸达779次[6]。由于电力和群众生活、企业生产密切相关，如果电力设施遭遇破坏，就会造成大面积停电，后果不堪设想。2003年美加“8·14”和2005年莫斯科“5·25”这两起大面积停电事故，就是很好的警示案例。
福安市位于闽北山区，山高人少，线路漫长，地势复杂，每年要多次遭受冰雪、台风等恶劣气象的危害，电力线路的运行巡查和电力变电站的人值守始终是一个老大难问题。如果能利用流媒体技术，只要配备一组摄像头加一套流媒体网络管理系统，就能在及时甚至实时监控到灾害性天气对电力线路和电力设备的影响进程和危害发展程度，为防灾抗灾提供有效的技术支持，并在艰苦地段对电力变电站实现无人或半无人值守。
结束语
流媒体是众多宽带业务的基础平台，也是一种新型的数据信息载体，是网络技术同视/音频技术的有机结合。随着互联网的发展，流媒体技术不仅在社会生活中有着广泛的应用前景，而且在电力运行等各个行业都可以发挥特殊的不可替代的作用。
参考文献:
[1]钟玉琢，向哲，沈洪.流媒体和视频服务器[M].北京:清华大学出版社，2003:50-55.
[2]廖勇.流媒体技术入门与提高[M].北京:国防工业出版社，2006:9-12.
[3]何淑贞.流媒体为宽带网络的应用新途[J].数字通信世界，2007，(4).
[4]钟玉琢，等.基于对象的多媒体数据压缩编码国际标准-MPEG4及其校验模型[M].北京:北京科学出版社，2000:433-435.
1.1流媒体定义
所谓的流媒体技术，是指在互联网的传输中采用的流式传输技术中的连续时基传输。通俗的将就是按照我们当前的网络习惯，通常是通过web服务请求，在通过逻辑层和数据层，最后数据层将结果传输给浏览器。在这种情形下只有能将文件传送到后才可使用。而通过流媒体技术可一边下载一边看视频，而不需要等整个过程都传输完后方可使用。通过流媒体技术，大大提高了用户播放视频或者是音频等的时间，并不需要太多的缓存。
1.2流媒体技术的原理
流媒体技术其基本的原理，是利用TCP协议和UDP协议之间的差异，采用HTTP／TCP作为传输控制，用RTP／UDP来进行实施数据的传输。其具体的传输的过程流程主要包括以下的步骤：首先是用户在选择流媒体的服务之后，通过Web浏览器的数据请求，将所需要的数据进行实时的检索；其次是在当Web浏览器在将音视频的客户程序进行启动之后，将相关检索到的参数进行初始化，这些参数则主要包括音频数据的编码、服务器地址等；再次是通过实时流协议，实现对视频、音频的播放、暂停等操作；最后是音频播放器通过RTP／UDP协议将相关的视频数据传递给客户端，并开始进行播放。
2基于流媒体技术的英语在线系统的设计与实现
2.1系统整体需求分析
设计针对大学生英语在线教学系统，其目的是改变传统的教学方式，利用现代的多媒体技术，从而实现对网络教学方式的多样化。因此，在该系统中，将充分发挥FlashMediaServe流媒体服务的优势。同时为更好的实现英语教学，在视频播放中必须支持多种不同形式的视频播放格式，并可支持web浏览器播放。因此，我们在本设计中采用XML用例分析，将整个系统的用户设定为学生、老师、管理员三个不同的角色。同时我们对系统的用户进行用例分析，根据不同的角色，其所涉及的权限也就不同。其具体的用例分析如图2所示。英语在线教学系统用于针对校园内学生英语学习，其具体的功能则为学生提供英语课堂视频、英语教学课件等资料。因此，通过上述的用例分析，我们对不同的角色设置不同的权限。在个人用例分析中，教师和学生作为系统的主要的参与者，其功能需求的分析不同。其中教师对视频、音频等英语课件进行管理，同时必须借助学校的教务平台对自己的课程进行查看，同时还必须具备对相关资料的删除、添加等；学生则作为英语在线平台的受体，可进行视频点播和交流等功能。在这其中，管理员的最大的角色是充当系统的维护和对成员权限的配置。在对该系统中学生角色的设计中，为方便广大学生的使用，采用B/S架构，使得学生只需要安装web浏览器即可使用，同时也方便英语教师在任何时候、任何地点进行教学。
2.2系统整体框架设计
根据上述的功能需求分析，我们同时本着实用、简洁、安全的原则，将整个系统的框架进行如图3设计。在线课堂是将英语教师上课的录像或是相关的音频信息转变为流媒体文件的格式，以此为广大的学生提供在线点播和课后重播，方便学生对高校英语知识点的巩固和复习。在该模块中，最主要的是视频流模块。课件点播系统功能是为广大的英语爱好者提供在线的视频颠簸的功能，通过该系统，学生可查看各种格式的多媒体英语课件。播放器的主要的功能则是播放正在直播的课程，同时还可通过播放器辩驳其他的课件。后期编辑器主要是为广大教师提供视频编辑、剪切等功能，从而使得英语教学课件能够达到最为完美的教学效果。而目前比较广泛采用的是AdobeAIR的RichFLv。同时在该系统中，我们采用面向对象技术对系统进行开发，以C++为编程语言，SQLServer2008作为系统的数据库服务器，同时采用基于校园网络对整个系统进行搭建，从而使得学生和老师不需要安装客户机，通过IE浏览器对系统进行使用。而对页面的实现我们采用面向对象技术常用到jsp技术进行实现。
2.3服务器的实现
对本服务器的配置，是在FlashMediaServer服务器平台上进行搭建。而FMS是采用独特的边缘策略，使得其可有效的解决在网路传输中的流服务的负载问题。其具体的服务器拓扑图如图4所示。2.4数据库的设计与实现对该设计的实现，最重要的是对数据库的实现。而以在线课堂为例，我们将其数据库表设计为教师记录表、课堂记录表、课件记录表三个表格。其具体的E-R关系简略图如图5所示。在搭建好服务器和程序设计之后，通过单元测试、模块测试和集成测试，可在校园内进行正常的运行。
3结束语
关键词：输变电；红外测温仪；红外图谱库管理系统
电力红外诊断技术是一种诊断电气设备和线路热故障的有效先进技术。目前电力系统都在由计划检修向状态检修过渡。红外诊断技术可以为状态检修提供有利的科学依据，更能适应这种需要。随着电力工业的高速发展和普及，应用红外成像技术已经成为电力企业科技进步的必然需求。DL/T 664-2008《带电设备红外诊断应用规范》建议：对变压器、断路器、套管、避雷器、电力电缆、线路等进行精确检测，对原始数据及图像进行存档；有条件的单位可开展220kV及以下设备的精确检测并建立图谱库，进行动态管理。
桐庐县供电局一直重视并开展红外测温工作，但红外检测及其数据精确性、完整性不高，且无统一、规范的红外图像采集标准和图谱库建设标准，也没有一套完整的红外数据库管理系统，离精益化测温管理、状态检修数据要求相去甚远。采用红外流媒体精确测温技术，能准确、快速、实时地采用非接触手段在线监测和诊断出电力设备的大多数过热故障。为保证电力设备的安全运行，符合状态检修红外测温数据管理要求，桐庐县供电局针对运行的输变电设备开展了两年的红外流媒体精确测温工作，并建成了红外图谱库。该红外图谱库可对所有输变电设备温度数据进行集中存档管理，有效克服目前人工数据管理的困难，改变了以往没有规范的红外图像采集标准以及没有红外数据库管理系统的状况，有效减轻现场红外测温以及后期维护工作量。
一、红外流媒体精确测温和系统建设
计算机信息系统在电力系统的广泛应用和红外采集技术的发展为建设基于计算机信息系统的红外图谱库创造了有利条件。桐庐县供电局于2010年开始探索输变电设备红外精确测温，2011年推广输变电设备红外流媒体精确测温，全面完成了输变电设备红外图谱库建设，实现输变电设备红外热图的规范采集、集中管理，并实现横纵向对比、动态分析和查询功能。
1.红外数据流媒体采集
根据浙江省电力公司《输变电设备红外图谱库建设采集规范（试行）》，首先明确了采集范围。而后再根据负荷、天气情况适时安排运检人员和专业红外公司技术人员开展现场红外流媒体精确测温工作，能准确、快速、实时地采用非接触手段在线监测和诊断出电力设备的大多数过热故障，并采集红外数据流媒体、可见光资料以及记录各种设备资料，主要包括设备红外数据流媒体文件、关键设备对应可见光照片和设备参数、运行工况等信息。根据输变电设备的发热特征类型和数据分析的需求，红外流媒体精确测温检测方式分为以下三类：
（1）电流致热型设备检测方式。使用红外热成像仪器对电流致热型设备三相进行多帧频红外拍摄并保存红外图像数据流。
（2）电压致热型设备检测方式。使用红外热成像仪器按照变电间隔对电压致热型设备单相进行多帧频红外拍摄并保存红外图像数据流。
（3）缺陷设备拍摄方式。对判断出有缺陷的设备，采集设备360度全景红外温度数据流影像细节。对危急缺陷设备须进行8小时以上定点连续监测，获取定点连续监测的时间温度趋势分析数据影像资料，提供设备的时间温度趋势分析数据报告。
2.设备基础资料录入
该项工作内容是建立完整的输变电设备信息基础资料库，以实际设备情况对红外数据库中的设备进行命名，保证数据库中设备名称的统一、规范性，并对设备红外图进行分析，显示关键部位的温度数据信息以及缺陷状态信息。远景还可研发完成输变电红外图谱库管理系统与输变配一体化系统（即PMS系统）的接口，直接将PMS系统设备台帐基础资料导入到红外图谱库系统，减少后期数据库设备的动态维护等重复性工作。
3.建立图谱库并实现红外数据管理
经过多次调研，完成了红外图谱库建设，并实现集中管理输变电红外图谱，实现设备快速搜索、查找；对发热缺陷或热态异常设备可进行分类管理，可掌握设备消缺情况、消缺时间；实现设备横纵向数据对比，对发热缺陷设备进行同类设备分析，以及该设备在不同时间段运行情况的对比，并以流媒体技术得以实现动态纵向分析。
二、红外图谱库的主要功能
输变电设备红外图谱库系统可快速调用、分析采集的红外温度数据，实现输变电设备红外热图横纵向对比、动态分析和查询功能。将拍摄下来的红外数据通过计算机进行高速分析，形成温度的峰值曲线积分，对于数万帧的红外数据，只需要几分钟的时间就可分析完毕，并根据分析完毕的特征温度趋势曲线自动调出异常的设备，并自动生成规范的红外报告。
1.数据库管理
（1）快速搜索、查找设备。直接以下拉菜单方式选择设备名称或者缺陷类型进行设备搜索、查找。
（2）缺陷类别管理。对于输变电设备缺陷可进行分类管理，对一般缺陷、严重缺陷、危急缺陷设备进行分类查看；可掌握设备发现时间、消缺情况、消缺方式、消缺时间等内容。
（3）设备横纵向数据对比。对发热设备缺陷进行纵横向分析，可选择同类型、相同负荷、相同运行环境下输变电设备的三相红外流媒体数据进行横向分析、对比，也可选择该设备在不同运行时段、负荷峰平谷段的运行情况进行纵向分析。
2.数据分析
在红外数据库管理系统内可实现对红外基础数据快速分析、查看；对红外基础温度数据进行批量分析，采集每一帧红外数据最高温度，形成随温度变化的趋势曲线，通过趋势曲线可快速查看隐患设备红外图谱并可进行分析。对于隐患设备360度全景摄像，可以反映缺陷设备全貌，还可对疑似隐患发热设备进行周期性连续监测，形成随时间变化的温度趋势曲线，并对隐患设备进行定性分析（见图1）。
3.报告自动生成
完成分析后，将数据直接上传到数据库便可快速生成相应的报告。报告信息包括拍摄距离、环境温度、相对湿度、风速、电压、电流、关注区域温度分析、分析人、分析时间等内容。
4.建立网络化的热图管理平台
为内部运检工作提供支持是构建图谱库管理面向网络化制造的资源共享服务平台的根本目的。运检部门或职能管理部门作为客户端发起调用设备红外分析报告请求，平台的红外图谱库管理系统服务器提供了运行、检修工作中需要的分析报告数据和红外原始数据，可供相关部门在需要时调用、下载。还可同时对平台的红外图谱库管理系统服务器调用、查看、下载红外分析报告，一方面可实时查看调用设备检修情况，跟踪设备的复测情况，另一方面可根据缺陷报告情况合理安排检修工作。
三、实际应用情况说明
之前的红外检测及其数据精确性、完整性不高，且无统一、规范的红外图像采集标准和图谱库建设标准，也没有一套完整的红外数据库管理系统，离生产精益化管理相去甚远。自开展红外流媒体精确测温以及红外图谱库系统建成后，首次实现了红外采集技术从静态单张拍照向动态连续摄像的过渡，摄像方式对电气设备采集数据更加完备、规范；隐患设备详实的动态连续红外温度数据流为客观、严谨的科学研究提供了重要参考；可对所有输变电设备温度数据进行存档、管理，并能清晰掌握设备运行状态，可以快速调用、分析采集的红外温度数据，实现输变电设备红外热图的集中管理，解决了以往人工数据管理的困难问题，改变了以往没有规范的红外图像采集标准以及没有红外数据库管理系统的状况，有效减轻现场红外测温以及后期维护工作量。
系统使用两年来，桐庐县供电局进一步规范了输变电设备红外图谱库采集，建立了《输变电设备带电红外测温管理规定（试行）》，并逐步在配电设备上推广应用。加强了红外图谱数据库采集规范化的培训，委托红外技术检测专业人员指导培养了一批精通现场拍摄和设备红外管理的人才，扎扎实实做好了设备诊断、分析工作。同时有效减轻了输变电运检工作量，提高了工作效率，节约了人工和维护成本。期间也曾通过红外精确测温、数据图谱库分析，多次发现了输变电设备隐蔽性的发热缺陷，避免了电网设备事故的发生，同时对于提升电网安全运行水平、加强电网设备管理有着非常重要的意义。
四、结论
电力设备红外流媒体精确测温是一项有效、安全而经济的非接触式监测手段。输变电设备红外图谱库的建成可实现输变电设备红外数据的存档、分析、管理，对状态检修运行状态量的收集创造了有利的条件。通过多年的实践，加强输变电设备红外精确测温及图谱建设，对热态异常点进行跟踪、分析，能有效避免输变电设备事故的发生。积极推广、系统应用，逐步使外精确测温和分析诊断工作步入常态化管理，可有效促进生产管理精益化和运维状态化，确保电网的安全稳定运行。
参考文献：
论文关键词：流媒体,信息,安全,策略
1 流媒体应用以及信息安全需求分析
流媒体的安全问题，在很大程度不仅仅受到相关技术的应用，更加受到其应用领域特征的影响。
流媒体在传输的过程中，是将整个流媒体文件分割成为多个数据段，并且分别展开压缩和传输。有赖于当前光通路环境的实现，多个数据段包在传输的过程中其速率能够基本得到保证，传输到目的端之后会顺序实现解码并且播放。时间先序的数据包会在播放的过程中为后序的数据包传输赢取时间，从而在播放的过程中实现顺畅的流播放。
从传统的技术角度看，流媒体安全问题需要关注传输过程中数据包的有效以及完整送达问题。这些方面直接关系到信息传输接收端的用户体验，如果处于企业或者工业环境中，还会进一步影响到正常工作的展开。另一个方面，流媒体传输过程中对于授权和数字证书的管理，也是必须实现的安全问题，这一方面在当前而言融入了版权的思想。数字证书能够避免数据发送和传输过程中的抵赖行为发生，对数据发送方的行为进行约束，而授权和版权，则是以解密方法等相关手段，来实现对于数据接收方的身份的识别，同时避免相关数据泄露造成损失。
当前流媒体所面临的在传输和使用过程中的主要问题包括三个方面，即机密性破坏、完整性破坏以及版权破坏。其中机密性破坏主要指未授权用户通过网络环境中非法获取并且阅读和使用流媒体数据；而完整性则是指由外界人员在流媒体中加入或者删除部分数据，从而使得信息的发送端和接收端信息不一致。这两种安全威胁同时也存在于传统的网络安全环境之中，但是对于版权破坏而言，则相对更多出现在流媒体应用环境中。所谓版权破坏，即指数据信息在未经所有者许可的情况下进行销售或者再传播等问题，此种问题对于流媒体而言相对常见，其对于信息本身的破坏性较小，但是会造成对应的数据泄露问题发生。
2 流媒体安全策略浅析
对于流媒体的安全，当前除了必要的授权管理以及数字水印以外，加密仍然是确保流媒体信息安全的主要手段。授权管理在企业环境中的应用尤其广泛，为不同的用户授以不同的权限，能够确保对于流媒体数据的非法使用问题发生，同时对于推动优化版权也有积极价值。而流媒体领域中的数字水印技术，即指嵌入在宿主数据中具有可鉴别性的数字信号或数字模式，同时尊重宿主数据可用性，避免对其形成不良影响。通常利用流媒体数据中的时间以及空间冗余加以实现，是在不影响流媒体数据传输和播放质量的基础上的版权保护手段。法律论文
在流媒体加密工作领域，其安全问题本质由数字版权管理体系（DRM，Digital Rights Management）加以实现，在当前数据量大规模提升的环境下，加密以及解密的效率和准确性成为该领域的关注重点。传统的DRM基本能够实现对于流媒体的安全保护，能够有效实现对于流媒体内容的有效加密，并且对于非法内容注册和传播进行控制，同时实现对用户行为的有效监控，支持用户身份验证和授权。但是在当前数据总量陡然增加的环境下，尤其是流媒体的应用骤然增多，使得传统DRM在工作效率方面体现出一定的不足。目前主要在传统DRM体系之下，针对其工作效率和保密技术两个方面实现进一步的改善，形成DRM系统的改进算法。
在新的DRM系统中，流媒体数据分为其本身内容以及消息摘要两个部分，摘要在一定程度上作为原信息的冗余形式存在，采用成熟的RSA算法进行加密，而对于内容，则采用效率表现良好的AES方法进行加密。采用两种方式进行加密的算法切实提升了流媒体数据安全性，并且有效实现了内容和秘钥的分离。
从工作流程的角度看，改进的DRM体系首先由客户端DRM控制器进行本地许可证查询，如果未能找到，则需要结合本地用户证书面向许可证服务器发起请求。而后许可证服务器接收该请求，并且对用户证书，即用户身份进行验证确认。用后信息通过验证的那前提之下，许可证服务器会将许可证加密通过SSL协议发送给用户，同时为了方式传输过程中存在的攻击行为，在传输之前需要再次展开身份认证。终端DRM控制器会对许可证展开接收，并且利用许可证对相应的流媒体进行授权。具体而言，DRM控制器会进一步依据接收到的秘钥来对许可证和流媒体进行解密，并且发送给播放器呈献给用户，从而完成整个传输。
3 结论
改进的DRM系统将许可证和流媒体数据分别进行加密传输，并且在进行用户身份验证的时候采用STS协议，传输许可证的时候采用SSL协议，都对传输过程中安全水平的提升有着积极价值。这些细节的改善，必然会成为推动流媒体传输以及应用深入发展的积极动力。
参考文献
[1]许林，白光伟.流控制传输协议传输流媒体性能研究[J].计算机工程与应用，2008，44（1）：112-116.
关键词：请求路由算法，请求重定向，缓存辅助CDN，光纤辅助CDN，对等网辅助CDN
1 引言在CDN网络中，请求路由技术选择离终端用户“最近”的节点来服务终端用户请求，决定着内容分发服务的质量好坏。因此，请求路由技术的好坏，决定着CDN网络进行内容分发性能的好坏，具有重要的地位。
本文总结近10年来 CDN网络在发展过程中面临的困境，需要解决的问题，以及在解决这些问题时采用的请求路由技术，清晰勾勒各种请求路由技术之间的关系以及请求路由技术今后的发展趋势。
2 请求路由技术概况图1是CDN网络的请求路由系统结构图。从图中可知，CDN进行内容服务的过程为：终端用户向CDN网络发送对内容的请求；CDN请求路由系统的资源定位算法先根据该内容请求和网络条件，采用一定算法对所需资源进行定位（如图中的边服务器1）；之后，请求路由系统将该请求引导到定位结果上（如引导到边服务器1上）；最后由该服务器进行内容服务。
根据图1的请求路由实现过程，可以将路由技术分为资源定位算法和请求重定向两大类[1]。其中，资源定位算法包括自适应定位算法和非自适应定位算法；请求重定向技术分为全局服务器负载均衡（GSLB），DNS-based请求路由，HTTP重定向，URL重写，Anycasting和CDN peering [2] [3] [4]。
图1 CDN请求路由模型
3 CDN请求路由技术发展3.1 第一代CDN请求路由技术从上世纪90年代中期开始，随着网络在世界范围内的普及，网站负载增大，可能造成网站架构中诸如前端Web服务器、网络设备或者使用带宽不堪重负。为了解决这些问题，学者们提出各种技术，最后产生了第一代CDN网络，即缓存辅助CDN。1998年，MIT的一群教授和学生组建了第一个CDN网络，并以该网络为基础组建了Akamai CDN网络[4]。该网络利用其在全球范围内Internet边缘网络中架设的服务器以最快的速度响应用户请求，主要分发内容是Web文本和图片等静态内容。这一时期的内容路由技术主要是解决如何实现内容分发由中央式转变为分布式、如何实现内容请求的快速响应和如何实现由服务器分布而造成的负载不均等问题。
在CDN网络发展之初，网络规模不大，其目的主要是实现请求的快速响应和服务，较少考虑到其他因素，路由算法主要有轮询、基于Clusters和Cisco的非自适应资源定位算法[1]。由于CDN技术还不成熟，请求重定向技术大多在已有重定向基础上进行改进，主要有基于DNS的请求路由和URL重写两类[4]。论文大全。
3.2 第二代CDN请求路由技术随着Internet网络的快速发展，CDN网络需要分发流媒体、大文件等内容，出现了以Limelight CDN为代表的第二代CDN网络-----光纤辅助对等网络。这一时期CDN网络需要解决的问题是如何将分散的边服务器资源有效组织起来，以便更有效的完成内容分发任务；如何将客户需要分发的资源更好的存储起来，以便进行分发服务；相应的，请求路由技术需要解决如何在网络环境多变的情况下顺利实现内容分发任务，即鲁棒性；如何实现随着网络扩展环境下内容分发服务，即可扩展性等方面的问题。
这一时期的请求路由技术基本上是在已有算法基础上进行改进，如Andrews等人在基于C/S延迟的基础上对cluster资源定位算法进行了改进，提出了clusters的自适应算法[6]。Globule以networkproximity为准则提出一种自适应算法来选择最佳服务器[3]。请求重定向技术主要以提高引导效率和保证整个CDN网络负载平衡为核心思想，表现为改进DNS路由技术和基于全局的负载均衡路由机制[3] 5]。论文大全。
3.3 第三代CDN请求路由技术随着用户对以视频为主的流媒体内容的快速增长和要求的提高，导致流媒体直播、大文件下载服务成为CDN分发内容的最大来源。这些内容的分发会消耗大量的网络资源，特别是带宽，甚至影响到CDN的服务质量和扩展性，使CDN边缘服务器资源再一次成为瓶颈。为了解决上述问题，CDN引入P2P技术来补充边缘服务能力的不足，2005年出现以CacheLogic为代表的第三代CDN网络，即对等网辅助CDN [7]。
CDN网络为典型的分级控制模式，每个边服务器的分发采用中央控制模式。当边服务器服务终端用户增多时，特别是服务内容为流媒体等极占带宽的资源时，边服务器的带宽成为内容分发的瓶颈。此时，将P2P技术引入到CDN网络中，取各自所长而避其所短，很好的解决CDN边服务器资源不足的瓶颈。根据CDN与P2P在网络中结合的位置不同来划分，可以分为终端用户型CDN-P2P和边服务器型CDN-P2P[3]。但由于CDN与P2P采用不同请求路由技术，如何将二者很好融合，并能实现各种优点，则是当前研究的一个热点。
3.4 三代CDN请求路由技术总结由上文可以看出CDN请求技术发展具有以下特点：
·1、从网络发展来看，无论那一代CDN网络的出现，都是由现实需求决定的。由于网络流量的快速增加，导致中央服务器成为中央服务模式的瓶颈。这时候，在网络边缘部署服务器，用来服务请求，从而产生了CDN网络。而随着CDN网络快速扩展，服务流量、服务内容的增加，小型的、区域CDN网络不能满足内容分发任务的要求，将这些小的网络连接起来，形成一个大型的CDN网络就成了必然，第二代CDN应运而生。但当CDN网络分发的内容中视频、流媒体等极其消耗带宽的内容占据主要份额时，边服务器到终端用户以及边服务器到中心服务器之间就出现带宽不足的问题。论文大全。此时，将CDN技术与P2P技术相结合，从而产生了现在的第三代CDN网络。
·2、从技术上看，CDN请求路由技术实际上是解决当时面临的问题的必然结果。当传统单服务器C/S模式不能满足要求时，第一代CDN出现。此时，请求路由技术需要解决如何在地理位置分布的网络中选择“最佳”边服务器来服务请求；而CDN网络进入第二代，需要将众多小的CDN网络组成更大的CDN网络时，不再像小CDN网络那样网络环境单一，而且分发的内容也变得更为复杂。此时，请求路由技术表现为解决选择边服务器的算法的可扩展性和鲁棒性，就有了众多的自适应请求路由算法；第三代CDN网络主要是解决高清、流媒体等极耗资源和带宽的内容，采用CDN与P2P相结合的方式，希望借助两者优点来很好解决这一瓶颈。此时，请求路由技术重点解决的是如何将二者不同的路由技术很好的融合起来。
4 小结本文对不同时期CDN网络及其对应的请求路由技术进行了整理，使读者能够更好的了解各种请求路由技术的本质及其相互之间的关系。随着计算机技术的发展，分发的内容与以前相比也发生了显著的变化，CDN也开始与P2P进行结合。但从上述CDN-P2P结构来看，当前CDN与P2P的结合还处在很松散的阶段，如何更好结合二者，使之能够取长补短，成为今后CDN发展的一种趋势。
参考文献:
[1] 彭湘凯. CDN网络及其应用.cdnunion. com/htmldata/1/2006_02/CDNWangLuoJiQiYingYong31_1.html.2008-11-25
[2] 刘雪宁. CDN-P2P混合结构流媒体系统关键技术研究. 北京：清华大学计算机科学与技术系. 2008.10（清华大学工学博士学位论文）
[3] G. Peng. CDN: Content Distribution Network. ecsl.cs. sunysb.edu/tr/rpe13.ps.gz. 2008.11.25
[4] A. Vakali and G. Pallis, Content DeliveryNetworks: Status and Trends, IEEE Internet Computing. IEEE Computer Society, Vol.: 7, pp. 68-74,2003.
[5] G. Pierre and M. van.Steen. Globule: a collaborativecontent delivery network. IEEE Communications Magazine, Vol.:44, pp. 127-133 ,2006.
[6] M. Andrews, et cl. Clustering and server selectionusing passive monitoring. In Proceedings of IEEE INFOCOM’02, 2002.
[7] L. Xuening, et cl, A Novel and High-QualityMeasurement Study of Commercial CDN-P2P Live Streaming. In Proceedings of InternationalConference on Communications and Mobile Computing. Vol.: 3,pages: 325-329,2009
题目：
浅析传媒产业链理论在主流媒体短视频中的应用
——以“抖音”短视频为例
一、选题依据及意义
目前传媒行业正在蓬勃发展，科学技术的快速发展，为短视频传播信息提供了技术支撑。作为当下深受用户欢迎的短视频软件，成为主流媒体抢占信息时机，提高影响力的新的传播渠道。本文根据传媒产业链理论，结合“抖音”短视频，探讨主流媒体运用短视频信息的价值，并指出政务类抖音号目前的问题和 挑战所在，对其未来的发展提供可行的建议，从而推动主流媒体短视频更好地发展。
二、写作提纲
1. 传媒产业价值链基本概念
2. 基于传媒产业链理论，浅析主流媒体运用抖音的价值所在
①从内容生产者方面②从平台管理者方面③从用户方面
3. 主流媒体在抖音平台存在的不足和建议
4. 总结
三、研究方法和手段
（一）研究方法
1.文献研究法：搜集整理相关研究资料，为研究做准备；
2.调查研究法：通过访谈、问卷、统计分析等，把握传媒产业链及短视频的现状、存在问题和解决办法。
3.比较分析法：比较国内外、区内外不同地区之间传媒产业的差别，从中找出改进的对策。努力使课题更加完善，更有现实意义。
电子邮件作为Internet网信息交流方式为人们广泛采用，随信息技术的发展人们对视听媒体信息交流有了更多的要求。目前，以电子邮件发送视、听媒体信息采用2种方式实现：1.视、听媒体以附件发送；2.视、听媒体信息存放地址的超链接，通过超链接可以下载或点播观看。以上方式不足的是：需求收发方邮箱都有大的附件空间；媒体信息私密性弱；邮件系统视、邮件系统视、听功能集成度弱。
我们设计的视、听邮件系统，实现了视听收发功能的集成。克服了目前电子邮件系统发送视、听媒体信息的不足。系统的基本工作模式是：在客户端完成采集、编码、加密媒体信息，通过网络上传媒体信息到邮件服务器和流媒体服务器。在邮件接收客户端，通过帐号、口令到邮件服务器和流媒体服务器接收邮件，邮件中如有媒体信息的话直接点击就可以通过流媒体服务器直接传输并在接收客户端播放。该系统是我们提出的一种具有特定功能的邮件系统，系统已经设计实现，并已通过项目专家组的验收。
2系统设计
2.1系统功能
系统建立在流媒体技术基础上，具有在线观看音、视频信件的电子邮件系统，包括：客户端、邮件服务器与媒体服务器三部分组成。邮件客户端完成邮件编辑、音视频数据采集、音视频数据压缩/加密，上传至媒体服务器；媒体服务器存储媒体数据并返回媒体访问信息，发信端接收并处理媒体访问信息，然后将信送至邮件服务器。
接收邮件客户端，登入邮件服务器后收到发来的邮件，邮件的媒体内容保存在媒体服务器上。邮件客户端收到的仅仅是媒体内容在媒体服务器上的存储信息，通过点播连接客户端与服务器，内容以ASF（AdvancedStreamingFormat(ASF)/高级流格式）流从服务器传到客户端实时播放。系统工作原理如图1所示。
2.2系统结构
系统由三部分构成：邮件客户端、流媒体服务器、邮件服务器，如图2所示。
2.2.1邮件客户端模块
由10个子模块组成，如图3所示。
2.2.2流媒体服务器模块
由文件接收模块、WindowsMediaServer组件、多媒体数据库组成。文件接收模块运行在流媒体服务器上，实现文件的接收功能。主要用于接收来自客户端软件上传的文件。并把接收到的文件放置在流媒体服务器上，供流媒体服务处理。
文件接收模块框图，如图4所示：
2.3系统实现
2.3.1开发环境与运行平台
邮件客户端运行在Windows2000或以上操作系统平台，流媒体服务器、邮件服务器模块运行在WindowsServer2000操作系统平台。开发环境有WindowsMedia9、WinMail4.2、Delphi7.0开发平台。
2.3.2系统运行界面
1.邮件客户端界面：
2.视频采集界面：
3系统设计技术问题
3.1媒体文件接收模块
WindowsMedia服务器能够用.asf、.wma、.MP3和.wav格式向邮件客户端提供多媒体内容。ASF是建议的流格式，若选择传送流式化.wav或.MP3格式文件，服务器性能会受影响。ASF是一种支持在各类网络和协议下进行数据传递的公开标准。ASF是一种数据格式，适于通过网络发送多媒体流，也同样适于在本地播放。
文件接收模块运行在流媒体服务器上，实现媒体文件的接收、媒体文件数据标记、媒体文件的传输与管理功能。媒体文件接收模块框图，如图4所示，与WindowsMedia服务器同时启动，监听服务端口：5555，程序源代码略。
3.2媒体信息的编码/解码
在邮件客户端媒体信息的采集、上传与接受播放是系统设计中必须认真考虑和解决的问题，与系统结构密切相关。流媒体的使用，客户端经过网络接收媒体内容并通过客户端媒体解码功能，实时播放媒体内容。流媒体大大减少了客户端上的等待时间和存储需求。
WindowsMediaTools/WindowsMedia工具，是一套用来为WindowsMedia服务创建ASF内容的工具。这些工具包含WindowsMedia编码器、WindowsMediaAuthor和WindowsMediaASF索引程序；转换实用工具VidToASF和WavToASF；以及文件工具ASFCheck和ASFChop。
邮件客户端模块通过控件直接调用WindowsMedia编码器采集、编码完成媒体信息的采集编码，也可通过编码器完成媒体文件格式的转换。对媒体信息编码为ASF流，它可按任何基础网络传输协议传输。ASF流通过多播或单播从WindowsMedia服务器流向客户端。
对ASF流媒体文件测试，视频（分辨度：800×600；比特率：42kbps；帧/秒：8），音频(比特率:32kbps)，编码与分辨度和时间成正比，测试结果如图7所示。
4结束语
视听电子邮件系统作为对传统邮件的创新，通过设计、实验，探索出系统构造的可行性方案，在此基础上完成了系统的设计实现。我们主要设计、编码完成了邮件客户端模块；媒体文件接收模块等程序模块。系统通过测试、运行达到了功能要求，并通过了项目演示和验收。
随计算机媒体技术的发展，对今后工作有如下展望：（1）使系统功能完善，能够满足应用需求；（2）在视听电子邮件系统开发基础上，开发出更多符合社会需求的视听系统。
参考文献：
[1]WindowsMedia服务帮助文件[Z]
[2]MediaFoundationProgrammingGuide,MicrosoftMediaFoundationSDK[Z]
[3]张海藩.软件工程导论[M].4版北京清华大学出版社,2003.
[4]朱亮.Delphi7多媒体应用技术与实例[M].1版北京中国水利水电出版社,2003.
[5]李茹李弼程夏阳。E-mail邮件结构分析及其在邮件筛选中的应用[J]，微计算机信息2005(11-3).24-27
[6]李志玲石志伟基于XML的文本分类在邮件监控系统中的应用研究[J]，微计算机信息2007(1-3).244-246
论文摘要：视听电子邮件系统是针对传统电子邮件系统的创新，文章叙述了系统构思、系统结构和系统设计中解决的主要技术问题。对其中的邮件客户端模块、媒体文件接收模块等主要程序模块的工作原理，模块结构，功能详细介绍。最后，对系统开发作了总结和展望。
【Keywords】AudiovisualE-mail;Structureofsystem;WindowsMediaServer；ASF.中国
【Abstract】TheaudiovisualE-mailsystemistheinnovationwhichaimsattraditionalE-mailsystem,thearticledescribessystemtoconceiveoutlineandresolvesinstructureofasystemandsystemdesignofcardinaltechniqueproblem.Amodelofthemailclient,amodelofthemediumdocumentreceives,andsoonmainprogrammoduleprincipleofwork,modularstructure,functiondetailedintroduction.Endmadesummaryandoutlooktothesystemdevelopment.
1概述
电子邮件作为Internet网信息交流方式为人们广泛采用，随信息技术的发展人们对视听媒体信息交流有了更多的要求。目前，以电子邮件发送视、听媒体信息采用2种方式实现：1.视、听媒体以附件发送；2.视、听媒体信息存放地址的超链接，通过超链接可以下载或点播观看。以上方式不足的是：需求收发方邮箱都有大的附件空间；媒体信息私密性弱；邮件系统视、邮件系统视、听功能集成度弱。
我们设计的视、听邮件系统，实现了视听收发功能的集成。克服了目前电子邮件系统发送视、听媒体信息的不足。系统的基本工作模式是：在客户端完成采集、编码、加密媒体信息，通过网络上传媒体信息到邮件服务器和流媒体服务器。在邮件接收客户端，通过帐号、口令到邮件服务器和流媒体服务器接收邮件，邮件中如有媒体信息的话直接点击就可以通过流媒体服务器直接传输并在接收客户端播放。该系统是我们提出的一种具有特定功能的邮件系统，系统已经设计实现，并已通过项目专家组的验收。
2系统设计
2.1系统功能
系统建立在流媒体技术基础上，具有在线观看音、视频信件的电子邮件系统，包括：客户端、邮件服务器与媒体服务器三部分组成。邮件客户端完成邮件编辑、音视频数据采集、音视频数据压缩/加密，上传至媒体服务器；媒体服务器存储媒体数据并返回媒体访问信息，发信端接收并处理媒体访问信息，然后将信送至邮件服务器。
接收邮件客户端，登入邮件服务器后收到发来的邮件，邮件的媒体内容保存在媒体服务器上。邮件客户端收到的仅仅是媒体内容在媒体服务器上的存储信息，通过点播连接客户端与服务器，内容以ASF（AdvancedStreamingFormat(ASF)/高级流格式）流从服务器传到客户端实时播放。系统工作原理如图1所示。
2.2系统结构
系统由三部分构成：邮件客户端、流媒体服务器、邮件服务器，如图2所示。
2.2.1邮件客户端模块
由10个子模块组成，如图3所示。
2.2.2流媒体服务器模块
由文件接收模块、WindowsMediaServer组件、多媒体数据库组成。文件接收模块运行在流媒体服务器上，实现文件的接收功能。主要用于接收来自客户端软件上传的文件。并把接收到的文件放置在流媒体服务器上，供流媒体服务处理。
文件接收模块框图，如图4所示：
2.3系统实现
2.3.1开发环境与运行平台
邮件客户端运行在Windows2000或以上操作系统平台，流媒体服务器、邮件服务器模块运行在WindowsServer2000操作系统平台。开发环境有WindowsMedia9、WinMail4.2、Delphi7.0开发平台。
2.3.2系统运行界面
1.邮件客户端界面：
中国-2.视频采集界面：
3系统设计技术问题
3.1媒体文件接收模块
WindowsMedia服务器能够用.asf、.wma、.MP3和.wav格式向邮件客户端提供多媒体内容。ASF是建议的流格式，若选择传送流式化.wav或.MP3格式文件，服务器性能会受影响。ASF是一种支持在各类网络和协议下进行数据传递的公开标准。ASF是一种数据格式，适于通过网络发送多媒体流，也同样适于在本地播放。中国
文件接收模块运行在流媒体服务器上，实现媒体文件的接收、媒体文件数据标记、媒体文件的传输与管理功能。媒体文件接收模块框图，如图4所示，与WindowsMedia服务器同时启动，监听服务端口：5555，程序源代码略。
3.2媒体信息的编码/解码
在邮件客户端媒体信息的采集、上传与接受播放是系统设计中必须认真考虑和解决的问题，与系统结构密切相关。流媒体的使用，客户端经过网络接收媒体内容并通过客户端媒体解码功能，实时播放媒体内容。流媒体大大减少了客户端上的等待时间和存储需求。
WindowsMediaTools/WindowsMedia工具，是一套用来为WindowsMedia服务创建ASF内容的工具。这些工具包含WindowsMedia编码器、WindowsMediaAuthor和WindowsMediaASF索引程序；转换实用工具VidToASF和WavToASF；以及文件工具ASFCheck和ASFChop。
邮件客户端模块通过控件直接调用WindowsMedia编码器采集、编码完成媒体信息的采集编码，也可通过编码器完成媒体文件格式的转换。对媒体信息编码为ASF流，它可按任何基础网络传输协议传输。ASF流通过多播或单播从WindowsMedia服务器流向客户端。
对ASF流媒体文件测试，视频（分辨度：800×600；比特率：42kbps；帧/秒：8），音频(比特率:32kbps)，编码与分辨度和时间成正比，测试结果如图7所示。
4结束语
视听电子邮件系统作为对传统邮件的创新，通过设计、实验，探索出系统构造的可行性方案，在此基础上完成了系统的设计实现。我们主要设计、编码完成了邮件客户端模块；媒体文件接收模块等程序模块。系统通过测试、运行达到了功能要求，并通过了项目演示和验收。
随计算机媒体技术的发展，对今后工作有如下展望：（1）使系统功能完善，能够满足应用需求；（2）在视听电子邮件系统开发基础上，开发出更多符合社会需求的视听系统。
参考文献：
[1]WindowsMedia服务帮助文件[Z]
[2]MediaFoundationProgrammingGuide,MicrosoftMediaFoundationSDK[Z]
[3]张海藩.软件工程导论[M].4版北京清华大学出版社,2003.
[4]朱亮.Delphi7多媒体应用技术与实例[M].1版北京中国水利水电出版社,2003.
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