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本文將針對兩種間歇采油技術進行介紹。
(1)活動式螺桿泵間歇采油技術。在該種技術的運用過程中,所使用的設備時最為常規化的螺旋桿設備,其地面上的主要采油動力源是拖拉機,連接時運用的是螺桿泵井口的驅動頭以及變速用的萬向連軸節,如此一來,可以使拖拉機的動力向井下的螺桿泵進行有效傳遞,此刻,井下液體則會舉升至地面位置。已經抽出來的油液需送入到油罐車中,再送至中轉站實施加工并處理,旨在實現工藝簡化以及成本節約的相關目標。該項系統技術關鍵內容在于起抽時候的扁動扭矩,井的間歇時間主要是由扭矩以及油井的實際恢復程度所決定的。唯有將每口井的具體間歇周期合理把握好,方能利用螺桿泵間歇來實施采油行為,達到降低能耗的目的。
(2)提撈采油工藝技術。機器采油成本主要由電費、藥劑費以及作業費所構成,在此之中,電費所占據的比重是非常大的。提撈采油技術在運用過程中不會形成相應的藥劑費用以及電費,只在這兩個方面,便可實現使用成本的大幅度節約。與此同時,相較于抽油機來說,提撈井的實際作業費用又要少很多。對于等待開發的區塊來說,提撈采油技術不需要上集油管線、井口裝備以及電力設施等,節約了投資總成本。在有些使用常規抽油技術低于開發經濟界限的區域范圍內能夠運用提撈采油技術,在很大程度上,油田的實際開發范圍被有效擴大。
小井眼采油技術
滿足下列條件之一的油井就可以稱為小井眼井:(1)井徑不得超過215.9mm;(2)整個井90%的井徑不得超過177.8mm;(3)井徑小于152.4mm;(4)井徑不得超過該地區常規井的井徑。小井眼井所具備的諸多優勢均在鉆井過程中可獲得體現,譬如說,其可以實現鉆井液用量的有效節約,用地面積占用較小,鋼材使用量較低,實際的運輸量相對較少,勞務費用比較省一些等等方面。針對機械采油工作而言,由于抽油桿質量一般較輕,抽油設備體積較小,可以在很大程度上實現采油成本以及采油能耗的優化降低。
抽油機井上的節能技術
抽油機上的節能降耗工作可以采用應用節能設備。它主要包括節能抽油機、節能電機和節能配電箱。常規游梁式抽油機有著很強的耐用性,操作起來很方便,結構也相對簡答,可是其運行過程中所產生的能耗則是非常大的,結合該缺點,對其實施優化改造,進行偏輪抽油機以及雙頭驢、低矮型抽油機的合理開發,在保留游離式抽油機優勢的相關基礎上,解決了能耗高的問題,一舉兩得。
1.1數控技術的概念
數控技術,也就是通過計算機編碼的形式,實現同設備的對接,并且進行自動化操作和遠程運行過程的技術。這是一個將機械化同信息化相結合的技術,可以說比較廣泛的運用在工業生產的過程中。而現階段,由于信息技術的進一步發展,計算機的操作水平也有了飛躍性的提高,數控技術的復雜程度和精密程度也有了進一步的增強,在工業生產實踐過程中能夠發揮作用的領域也越來越廣,因而能夠進一步的在生產生活的過程中發揮自己的作用。
1.2數控技術的運用狀況
現階段的數控技術已經不僅僅是機床加工而已了,可以說從機械制造到使用方面,都可以有數控技術的具體應用。相對而言,自動化運行的成果,也是由于數控技術的產生而帶來的,因而機械自動化方面,可以說是運用比較廣泛的領域。就我國的現實情況來說,在工業生產方面本身已經達到世界先進水平,但就技術水平來說,還具有一定的差距。數控技術實際上也處于這樣的狀況,發展迅速但是距離高端水平尚有距離,因而在重視程度方面的加強,以及我國信息技術的發展,都可以說從環境方面加強了數控技術的發展空間。
2數控技術在煤炭工業中的意義
2.1對于精度和效率的提高
應當說在精度方面的提高也是很明顯的,數控技術之下實現了機械的自動化運作,因而實際上誤差相對于一般的人工操作就會有很大的緩解。由于自動化操作本身只是對于指令的重復執行,基本上只會因為機械本身為誤差而出現問題,就精度來說,可以有效地避免人工操作失誤的狀況,對于精度也是有提升的。效率方面同樣也是如此,數控技術本身的傳導和操作都運轉自如,也可以說是渾然一體,因而從煤的采集到輸送方面實際上都是完全的數字控制,對于生產效率來說,必然的也是大幅度地進行了節約的功能。
2.2對于安全生產的促進
安全性的提升可以說也是顯而易見的,由于數控技術的運用,使得操作人員能夠相對遠離操作一線,從而使得相對有一定危險性的采煤行業在對于人員的威脅方面有顯著的下降。數控技術一般而言更加適用于露天的煤礦開采,在露天開采方面的使用也更加廣泛,因而就這方面來說,對于開采的本身危險性的降低,以及通過精密化的操作來減少運行風險,都可以說不可忽視[1]。即使在井下開采,數控技術的運用同樣對于及時的預警以及危險操作的替代,有著不可忽視的作用。即使需要特定人員對于數控系統進行監控,也并非親臨一線,靠近生產的最前沿,因而在環境方面也可以說有一定的安全保障。再加上自動監測系統的出現,也進一步使得生產系統的故障排除有了更多的依靠。
2.3對于采煤成本的節約
成本方面也可以說有相當的結約。首先是人力成本方面,在機械大量使用之前可以說是典型的人力密集型產業需要大量的人力成本,而在機械使用之后則會對于人力成本有明顯的需求降低。而在數控技術發展普及之后,需要進行操作的人員需求則會進一步降低,從而更多的減少人力資源成本。而在技術成本上也可以這么說,大量的設備操作被簡化到計算機控制,可以對于機械操作方面作出很大的節約。而智能控制之下也能夠提高采煤的效率,從而減少對于原煤的篩選工作,進一步的減少成本支出。
3數控技術在采煤生產中的具體實用
3.1采煤機械制造方面
在機械制造方面,可以說數控機床的出現以及大范圍的使用進一步加強了采煤機械制造的效能,從而可以在重工業的源頭方面有著更進一步的發展。就采煤行業來說,采煤機是其主要的工作機械,而數控技術運用在機械制造方面,最主要的還是加強了機械本身的精密程度,并且能夠進一步將一些需要更高精度的技術運用在新的機械方面,從而加強采煤機械的效能[2]。比如說對于氣割的控制就屬于數控運用的典型方面,通過這些方面的使用,可以說對于采煤行業本身來說,作用是不可忽視的。
3.2采煤機械運行方面
而在采煤機械的運用方面,可以說數控技術的使用則是更加的廣泛,通過數控技術的有效使用,可以使得采煤機械真正的實現系統化的運轉,并且完全實現自動化的效率使用。可以說對于控制來說,最主要的幾方面包括對于數控的自動關停、以及對于采用量的控制以及傳輸的一體化方面都是可以看得見的。而同樣的,在數控技術的自動故障檢測方面,也可以說是大幅度的排除了安全風險,使得效率和安全水平有了進一步的提高。
4結語
1.1國內文獻回顧
1.1.1研發投入與財務績效正相關性的研究。
張濟建(2009)搜集我國71家上市高新技術企業2003~2007年的面板數據,對研發投入對高新技術企業各個產出指標進行了相關檢驗和回歸分析,實證分析發現,當年的研發支出與高新技術企業業績有密切聯系,成正向相關性,研發投入對高新技術企業業績沒有滯后影響。趙暉(2010)以139家高新技術企業為研究對象,搜集2008年這些企業的數據從研發資金投入強度與技術人員投入強度兩個因素出發對研發投入強度與企業業績進行實證分析,結果發現企業的研發資金投入強度與企業的財務績效密切相關,研發資金投入強度越大,企業的績效越明顯。
1.1.2研發投入與績效非正相關性的研究。
朱衛平,倫蕊(2004)對我國高新技術企業的科技資金、人力資源投入與企業績效進行相關檢驗,搜集2004年上半年F市全部197家高新技術企業2003年度的研發數據并進行分析,結果發現,我國高新技術企業的研發投入與企業績效之間基本不存在顯著正相關關系。郟寶云,陸玉梅(2010)搜集我國電子信息類上市企業的研發投入和業績數據,實證分析后發現,企業研發投入強度與經營業績之間不存在顯著的正向關系:研發投入強度高的企業其綜合經營績效并不高;相反,部分研發投入強度處于相對較低水平的企業其綜合績效卻相對較高。
1.2國內外文獻評述
1.2.1已有文獻研究對象選擇的是高新技術企業
大部分國內外學者都是從R&D經費投入角度對高新技術企業R&D投入與績效進行研究的,國外已有文獻多是從投資者角度,對高新技術企業的R&D投入信息披露的市場反應以及對這些企業未來的發展趨向進行實證性研究;而國內學者則重點考察高新技術企業R&D投入與業績之間的關系,研究結果顯現,在R&D經費投入與業績之間的相關性方面,高新技術上市公司與國內大中型工業企業以及民營企業都具有一致性。
1.2.2研究結論不統一。
大多數研究者認為R&D經費投入與企業的盈利能力、發展能力、清償債務能力呈顯著的正相關關系,另有一部分學者研究后發現存在弱相關關系或沒有相關性,還有的學者認為是負相關關系。在對企業R&D投入與企業績效關系進行考察方面,國外學者的實證研究多以Tobin'sQ值從市場角度對企業R&D投入與企業績效的關系進行,而國內研究對變量選擇上存在很大差異,從不同角度進行量化考察,這也是導致研究結果存在差異的主要原因之一。
2R&D投入對企業財務績效滯后性影響的研究文獻
2.1國外研究情況
Levandsougiannis(1996)以企業大量的來年研發支出與下一年經營收入的關系為著眼點,進行了實證研究。他們的研究結果表明:企業的R&D費用對企業績效會有顯著影響,但影響具有明顯滯后性,而且滯后期因行業差別而存在差異。
2.2國內文獻回顧
國內關于企業研發投入對企業績效有滯后性影響的文獻不多,已有研究大多考察R&D投入與企業績效的關系,而研究結果都顯示這種關系多為單方向上的,少數學者研究中指出了企業R&D投入對企業的績效具有滯后性影響。梁萊歆,張煥鳳(2005)對72家高科技上市公司進行實證研究,著重考察企業盈利能力、企業發展能力和技術創新能力與企業的R&D投入之間的關系。研究表明,我國高科技企業的研發投入與企業滯后期之后的主營業務利潤率呈現顯著相關。王君彩,王淑芳(2008)對我國電子信息行業進行研究,從特定行業考察了企業研發投入與企業績效之間的關系,定量研究結果反映出研發投入對企業績效有影響關系,但結果表明這是一種不顯著的正向影響關系,其研究結果也指出企業研發投入強度對企業績效有滯后性影響。
2.3國內外文獻評述
對國內外研究文獻的梳理發現:國內外研究大都表明企業研發投入與企業績效直接存在正相關,且具有明顯的滯后效應,僅有很少的文獻得出相反的結論。但國內外的研究結果也存在不一致之處,造成國內外學者實證結論差異是因為:行業樣本選擇未能考慮規模效應的影響。同一行業的各個公司在規模上有差異,這就造成企業在管理方面以及市場環境方面具有巨大差異。這些差異會導致研發投入和研發成果的轉化率存在很大差別。
3對高新技術企業研發投入的建議
3.1繼續深化企業改革,使企業真正成為研發投入的主體
自我國企業制度改革以來,以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系建設取得積極進展,企業研發投入的積極性不斷提高,研發能力得到增強,重點產業領域取得一批創新成果,為產業升級和結構調整提供了有力支撐。繼續深化企業改革,建立現代化的企業制度,深層優化企業研發投入管理體制和運行機制。除此之外,我國政府還應采取重點扶持政策,形成產、學、研相結合的科研開發機構,使企業真正成為研發投入的主體。
3.2保證研發投入的持續性
由于企業研發投入對企業績效具有滯后性的影響且企業的研發能力是一個逐步積累的長期過程,企業只有保證持續的研發經費投入才能從根本上提高研發能力。只有研發投入積累到一定程度,研發投入對企業績效的推動作用才能顯現出來。因此,高新技術企業要想真正地提升績效,保證自己技術創新的核心競爭力,就應該提升自身的運營效率,保持健康穩步增長,增強對研發活動的投資力度。如果高新技術企業能夠保證其銷售凈利潤的持續增長,就有足夠的資金實力對研發活動進行經費投入,進而提升企業的研發能力。
3.3改善上市公司R&D費用披露的措施查閱企業年度報表時,我們發現各企業對研發支出的信息披露方式并不統一,披露內容不完整,研發支出資本化和費用化的劃分不明確,金額
就財稅政策而言不僅包括激勵型的政策還包括環境方面的政策,這種政策主要是為企業技術創新打好基礎,讓企業技術創新活動可以在一個良好的氛圍中進行,避免外部不良因素的干擾和影響。例如,對知識產權的保護;對金融發展的扶持等等。這些政策涉及的范圍很廣,涵蓋了企業內部管理,外部經營,以及政府采購等多個方面,有效的完善了企業的技術創新條件,對企業的技術創新給予了一定的保障。財稅政策中涉及創新環境方面的政策,在評判標準上與激勵政策相同,都將企業作為了進行評判的主體,通過了解企業的認可度,判斷財稅政策的合理性。通過對企業的走訪與調查,我們可以知道,進行技術創新的企業最急需的是可以進行技術研發的人才,因此與人才培養相關的政策更容易受到企業的歡迎。除此之外,產業政策也是企業關注的重點之一,該項政策關系著行業的發展。值得注意的是,無論政府出臺何種財稅政策,其都是企業技術創新的外部助力,影響企業技術創新的根本性要素還是企業自身。也就是說企業實力的強弱、規模的大小,都會影響到財稅政策在企業中作用的發揮。也正是因為此,實際工作的過程中,同一財稅政策在不同的企業中進行應用,往往會得到不同的認可度。通常情況下,企業發展的越好,規模越大,政府財稅政策促進企業技術創新的效果就越明顯,反之則稍顯不足。為了明確該現象產生的原因,筆者進行了深入的走訪,調查顯示,小型企業在信息接收上存在遲緩,沒有對國家財稅政策予以關注,并且國家財稅政策對小型企業扶持的力度不夠,仍難以提供小型企業進行技術創新的條件。
二、對財稅扶持政策的建議
(一)完善補貼體系,發揮導向作用
通過上文的介紹我們可以知道,政府財稅政策的作用效果,關系著企業技術創新的發展情況。因此我國政府應把握住二者之間的關系,深度發掘財稅政策的作用,對財稅政策進行進一步的改革與完善,使得政府財稅政策可以符合現代經濟社會的發展需要,通過扶持政策的提出,分擔企業技術創新方面的壓力,促進我國高新技術產業的發展。首先,政府要在原有財稅扶持政策的基礎上,完善補貼體系,對企業進行技術創新給予更大的優惠和照顧。例如,提高所得稅的抵扣比例,擴大稅款減免的范圍等等。其次,重視財稅政策對企業技術創新的導向作用,引導企業的技術研發方向,使其可以在環保、節能等方面的技術上有所提升,實現綠色發展、低碳發展。與此同時,為了對企業的科技創新進行保護,在財稅政策方面還應進一步強化與創新環境有關的政策,深化知識產權的保護,推進產業的升級等等。
(二)進行針對扶持,強化激勵機制
就目前來看我國政府的財稅扶持政策在促進國有企業技術創新方面取得了一定的成績,但是在對非國有企業進行扶持的過程中,卻存在著一定的局限性,形成隔靴搔癢的現象,無法真正的解決非國有企業技術創新方面的問題。鑒于此,在今后工作的過程中,我國政府可以采取有針對性的扶持辦法,制定出一些專項政策,主要對非國有企業進行扶持。例如,擴大抵扣范圍、降低融資限制等等。同時,我國政府還要通過財稅政策的應用,為非國有企業營造出良好的技術創新氛圍,穩定市場環境,避免非國有企業受到外部不良因素的沖擊,影響技術研發進程。除了要針對非國有企業進行針對扶持外,對于國有企業我國政府也應給予一些個性化的關注,通過強化激勵機制的方式,讓國有企業在技術創新方面獲得更大的進步。
(三)增加優惠政策,大力扶持中小企業
由于受到資金、場地等各方面條件的限制,中小企業在技術創新方面一直不具優勢,一些小型企業甚至忽視了企業內部的技術創新工作。因此為了彌補我國中小型企業在這一方面的不足,我國政府應對中小型企業進行大力的扶持,通過增加優惠政策的方式,激發中小型企業技術創新的積極性。中小型企業在技術創新過程中最大的困難是經濟實力不足,我國政府在制定財稅政策時可以在這方面下功夫。例如,提高稅收抵扣幅度;給予貸款貼息等。同時,在中小型企業技術創新成功后,政府還應通過出臺財稅政策的方式,幫助中小型企業進行創新技術的應用。相對于中型企業而言,小型企業在技術創新方面更加的困難,所以在對中小型企業進行扶持的過程中,我國政府應有側重的加大小型企業的扶持力度,首先,政府要向小型企業進行財稅政策的宣傳,讓其對相關優惠政策有所了解,樹立創新意識。其次,要建立技術創新基金,解決小型企業研發資金不足的問題。最后,對稅收減免政策、抵扣政策進行完善,為小型企業提供更大的優惠。
三、結束語
多路視頻數據實時采集的軟件實現
常永亮(飛行試驗研究院測試所陜西西安710089)
【摘要】介紹了視頻數據的采集、多路視頻數據間的切換、視頻數據的保存及基于C/S結構的實時視頻數據傳輸與顯示,在對四路飛行視頻數據進行實時采集的運行時,各項需求已達到要求。
【關鍵詞】視頻數據、Divx編碼、RTP/RTCP協議、TCP/UDP協議、媒體流、幀
1引言
隨著信息技術的不斷發展,人們將計算機技術引入視頻采集、視頻處理領域,用計算機處理視頻信息和用數字傳輸視頻數據在很多領域已有廣泛的應用,在我們的飛機試飛中也被大量的應用。
視頻圖像采集的方法較多,基本可分為2大類:數字信號采集和模擬信號采集。前者采用圖像采集芯片組完成圖像的采集、幀存儲器地址生成以及圖像數據的刷新;除了要對采集模式進行設定外,主處理器不參與采集過程,我們只要在相應的幀存儲器地址取出采集到的視頻數據即可得到相應的視頻數據,這種方法,無論在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了顯著的提高,但成本高。后者采用通用視頻A/D轉換器實現圖像的采集,其特點是數據采集占用CPU的時間,對處理器的速度要求高,成本低、易于實現,能夠滿足某些圖像采集系統的需要。
此系統要求每秒采最大25幀(設為可調),客戶端實時顯示最大25幀(設為可調),保存為MPEG4格式,畫面要求為最大分辯率為1024X768。
多路視頻實時采集使用的是VisionRGB-PRO卡(英國Datapath公司),此卡可同時實時采集兩路視頻數據,基本達到了本系統的要求,再用一臺VGA矩陣切換器將前端數據源的四路視頻數據進行人為切換采集。
2硬件環境的構建(硬件框架)
圖一系統硬件框架圖
上圖為整個采集系統的硬件框架。
此采集系統主要實現對前端四路視頻數據的人為切換式實時采集,在服務器端可同時采集和儲存兩路視頻數據(在此只用一個視頻采集卡),也可以一次只采集一路視頻數據,再經網絡實時傳輸到客戶端顯示,服務器端也實時顯示所采集的視頻。
在進行視頻切換方面可在服務器端或客戶端自行切換,在服務器端可通過串行口操作VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換,在客戶端可通過網絡-服務器程序相應模塊-串行口-VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換。
3軟件實現概述
3.1服務器端的實現
圖二服務器端程序流程圖
上圖為服務器端實時采集視頻的程序流程圖。視頻數據量較大,這就要求視頻數據處理系統具有實時采集,大容量存儲和實時處理的特點。在服務器端的實現是整個系統的關鍵,在此也承擔了大量的工作,因此對軟件和硬件方面要求也很高就成為必然。
軟件要實現對視頻數據的實時采集(最多兩路)、控制視頻接口、把視頻數據實時編碼保存并發送到多個客戶端。以上就是要在服務器上實現的主要功能。
在采集方面最主要的是要有實時性,在此以事件驅動的方法從端口獲取數據,采集到視頻數據流在桌面顯示的同時再編碼保存,視頻采集的數據要經軟件的相應模塊將其設為位圖型式的視頻幀,以利于在服務器端的顯示和編碼保存,在此采用Divx編碼,Divx編碼后形成以幀為格式的MPEG4流。Divx解碼也是以幀的格式解壓,因此有利于向客戶端發送數據時以幀為單位發送視頻數據流。
此處用到Divx編碼就不得不把Divx編碼作簡要的介紹。
DivX由DivXNetworks公司開發的,即為我們通常所說的DVDrip格式,它采用了MPEG4的壓縮算法同時又綜合了MPEG-4與MP3各方面的技術,也就是使用DivX壓縮技術對DVD盤片的視頻圖像進行高質量壓縮,同時用MP3或AC3對音頻進行壓縮,然后再將視頻與音頻合成并加上相應的外掛字幕文件而形成的視頻格式。其畫質直逼DVD并且體積只有DVD的數分之一。這種編碼對機器的要求也不高,所以DivX視頻編碼技術可以說是一種對DVD造成威脅最大的新生視頻壓縮格式,實際上Divx=(視頻)MPEG4+(音頻)MP3。
媒體流分為四個流:視頻流、音頻流、文本流、MIDI流,用視頻卡采集的是兩路視頻流,保存時每路視頻流多加了一個文本流,文本流主要應客戶要求加入的服務器時間和一些人為輸入的文本信息,在記錄兩個媒體流時一般有兩種記錄方法,在此采用的是將視頻流和文本流記到一個文件中的方式,這樣有利于文件以后的保存和查閱。
在采集軟件實現方面主要應用了相應的SDK(Softwaredevelopmentkit)和API(應用編程接口),還可用VFW(VideoforWindows)。但后一種方法實現簡單單路視頻采集卡可以,對于多路視頻的采集用第一種方法更加靈活,但實現比第二種復雜的多。在服務器實現軟件方面主要有以下幾大塊:一是采集;二是保存;三是向客戶端發送;四是串口的通行;五圖像的形成;六是桌面顯示;七是對圖像亮度、顏色、位置等的調整;采集通道、采樣率、采集時間的選擇;等等。
在服務器端各方面協調工作是關鍵,程序啟動首先默認上次設定的視頻采集卡通道,如有視頻數據就顯示、保存,如果沒有視頻數據就等待,如果要調整視頻采集卡通道可用串口給VGA矩陣切換器發送相應的命令讓VGA矩陣切換器進行相應的輸入輸出通道切換。也可經客戶端經網絡到服務器串口到VGA矩陣切換器進行VGA矩陣切換器相應的輸入輸出通道切換(在后面介紹客戶端時再介紹)。每次切換后將自動保存原視頻文件,如切換后有視頻數據將自動重新生成一個新的視頻文件。
在服務器桌面顯示的畫面是沒經任何編碼處理的,但網絡傳輸和保存的視頻數據是經Divx編碼的,這樣有力的減輕了網絡間傳輸和服務器的負擔。
用局域網實時傳輸視頻數據已在一些領域大量的應用,局域網以有線局域網居多,因為有線局域網技術成熟、傳輸速度快,但是長時間傳輸大量視頻數據時也會引起傳輸速率不穩定,引起數據堵塞,會導致視頻傳輸的質量大幅度下降,容易引起畫面的重影、抖動、花屏、延遲等現象。
為了在局域網上有效的、高質量的實時傳輸媒體流,需要多種技術的支持,包括網絡傳輸層協議的選擇、編(解)碼技術,網絡傳輸層質量控制技術等等。
實時傳輸協議RTP是針對Internet上多媒體數據流的一個傳輸協議,實時傳輸控制協議RTCP負責管理傳輸質量在當前應用進程之間交換控制信息,RTP/RTCP協議只適合服務器端和客戶端相對動態的實時多媒體數據流傳輸。但是,對于圖像采集速度固定的實時視頻采集,有時會引起采集的數據來不及壓縮而直接丟棄而達不到實時的要求,所以沒有采用RTP/RTCP協議,而是從發送端出發,實時判斷網絡狀況,采用暫停發送的控制策略進行實時傳輸。
網絡傳輸層質量控制技術采用的是TCP/UDP協議,UDP是一種不可靠的、無連接的協議,UDP適用于一次只傳送少量數據、對可靠性要求不高的應用環境。它不提供檢錯和糾錯功能,一旦網絡出現堵塞時,大量的數據報文會丟失。對于Divx編解碼技術,是以幀為單位進行編解碼的,分為關鍵幀和非關鍵幀。在傳輸過程中,由于壓縮率比較高,只要一幀中錯一比特位,將影響其后的更多的比特位,直接造成圖像的模糊、花屏等現象。只有等到下一次關鍵幀的到來才有可能恢復圖像的清晰。為了保證傳輸的正確性,自己需要在應用層制定協議。如此一來,只能選擇使用TCP來進行網絡通信,TCP的目的是提供可靠的數據傳輸,并在相互進行通信的設備或服務之間保持一個虛擬連接。TCP在數據包接收無序、丟失或在交付期間被破壞時,負責數據恢復。它通過為其發送的每個數據包提供一個序號來完成此恢復。再輔助以暫停發送的控制策略,較好的解決局域網中實時視頻傳輸容易引起的重影、抖動、花屏的問題。
為了達到視頻傳輸的實時性,總的思想是最少的發送冗余信息,最大程度上發送最新的視頻。
在服務器端視頻采集采用從VisionRGB視頻采集卡捕獲視頻圖像,得到的是位圖型式的視頻幀,然后用Divx編碼進行壓縮,通過Winsock實現壓縮后的視頻數據在局域網中的實時傳輸,在客戶端接收完的數據交給Divx解碼器解壓,最后實現視頻顯示。如圖三所示:
圖三網絡間傳輸流程圖
如果局域網通信速率很高且狀態穩定,則進行實時視頻傳輸就可以達到非常好的效果。但是在網絡出現異常時會導致數據傳輸率不穩定或明顯下降,造成發送端數據積壓。此時就要采取一定的策略來控制發送端(服務器端),以達到實時性的要求,暫停發送策略很好的解決了這一現象。使用此策略有時會有丟幀的現象(100M局域網沒有發現丟幀現象),但就客戶端的要求是滿足的,在服務器端的采集、顯示、保存不受暫停發送策略的影響,也就是不會有丟幀的現象,雖然應用了暫停發送策略,但已經能夠滿足在客戶端實時監控需求了。
3.2客戶端的實現
在上面講服務器端的實現時已經大概講到客戶端的實現,因為只要把服務器端實現好客戶端實現難點就小的多。如圖四所示:
圖四客戶端程序流程圖
在客戶端也可以自行選擇要采集的通道,但對服務器端的采樣率等都不能通過客戶端進行設置,實現客戶端時主要是要實時監聽和服務器網絡連接狀態和判斷接受的視頻數據是否正常是否啟用暫停發送策略等。每秒接收的幀數可自行調節,但不能大于服務器端每秒采集的幀數。
在客戶端還要實時Divx解碼,如果不解碼就無法顯示,Divx解碼速度是完全可以達到實時顯示的要求。Divx解碼和顯示在不同的兩個線程中實現的,這樣做主要是為了顯示流暢。可以在兩個不同客戶端顯示兩個不同的視頻通道采集的數據。
4結論
本系統作為電視跟蹤系統的一部分,負責多路視頻數據的實時采集、存儲和視頻編解碼算法的實現、基于C/S結構的實時視頻數據傳輸顯示,在通過各種測試后在試運行期間已達到本系統的預期要求,本系統還支持事后的視頻回放。
本系統的開發難點和重點在服務器端,服務器端的開發直接影響到整個系統開發。
參考文獻
[1]《Windows核心編程》Microsoft公司〔美〕著