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数字影像技术的应用为人们的生活带来了很多的精彩,同时在应用中也暴露出数字影像技术对于人们生活的一些消极影响。科学技术的应用范围不断地扩大,人类需要承担的责任也必定会不断扩大,科技的发展创造了前所未有的创造力,同时也创造了难以估测的破坏力,它为人类的发展进步创造了无限的可能性,同时也会带来完全无法控制的严重后果。因此,我们在应用数字影像技术的同时也要承担起自己的责任,让现代化的信息社会成为一个全新的数字化的道德社会。
1、数字影像技术的相关概念
数字影像技术是通过利用现代化的数字编辑机器和多功能的智能化计算机,来对影像或者照片进行储存、处理、加工、呈现、应用的一门技术。数字影像技术是多种现代化的先进技术融合在一起而形成的一种现代技术,其中包括数字相机技术、数字图像处理技术、网络技术、计算机技术等等,它的应用系统主要有录像机、数字编辑系统,还有多种数字影像、音频的播放系统。
2、数字影像技术的发展与应用
2.1.在教育方面的应用
随着我国的教育改革不断深化,教育系统逐渐向着信息化和科学化发展,数字影像技术可以为广大师生提供优秀的教学服务,老师可以将教学内容有效地展示到数字化平台上,有效地提高了教学效率。随着社会对于教育效果的要求越来越高,所以教育系统对于数字化影像的要求也在不断加大,对于教育资源的建设必须具有科学性、技术性、教育性,因此教育技术工作者必须熟练地掌握现代化的数字影像技术,在课堂上运用多媒体教学,展示PPT,播放老师自己制作的音频或者视频,帮助学生对于知识点的掌握,同时我们需要不断地进行创新,不断地扩大数字影像技术在教育方面的应用,既有助于数字影像技术的发展,同时也有助于教育体制的完善。
2.2.在医学方面的应用
随着疾病的多样化和特殊化,对于多种疾病的诊断越来越复杂,医院通过引进先进的医疗设备和先进的技术来对各种患者进行全面系统的诊断,保障病人疾病诊断的准确性。在现代的医学诊断中常用的检测手段有:X光诊断、超声波诊断、CT、核医学成像等等。医生在对于大量的疾病特征进行浏览时,需要对于大量的图片信息进行认知和记忆,将它们的特征进行对比。数字化的影像技术可以实现高质量的快速重建医学影像功能与结构,对于医疗图像进行三维重组,达到可视化效果,对于需要分析的病灶结构进行细致的分割与识别。数字影像技术在医疗诊断上的应用实现了医疗诊断过程的高灵敏度、无创伤、操作简单、处理和控制人性化和智能化。数字影像技术在医疗检测上的应用为广大患者带来的福音,也为疾病的有效治疗打下了坚实的基础,促进了医疗事业的快速发展。。
2.3.在艺术方面的应用
我们应该知道摄影是一门视觉艺术,如果没有好的数字影像技术作为支撑,摄影者拥有在好的天赋和想象力也是没用的。数字影像技术的广泛应用为传统的摄影指引了前进的方向,现代化的数字相机不需要胶片就可以进行照相,真正的实现了零污染,防止了在胶片的冲洗过程中使用大量的化学药品,不仅防止了化学药品对于人身体的危害,同时也避免了化学药品对于生活环境的危害。数字影像技术使得现代化的摄影更加的方便、快捷,摄影者可以立即看到自己的拍摄作品,同时可以通过网络通信技术将其传播开来,让自己的拍摄作品被多数人欣赏,给他人的生活带来快乐。
每一个摄影者都梦想着有一个属于自己的彩色暗房,但是大部分的摄影爱好者都没有足够的资金来建设,同时他们放大自己拍摄的彩色照片的频率相对较低,没有必要浪费大量的资金。但是随着数字影像技术的来临,数字图像的处理技术使得这些变为可能,一台配置较好的计算机,外加一些图像处理软件就可以实现自己的明室操作彩色暗房,一次性的投入,永久性的受益。
数字影像技术应用中的责任
在我们对于现代化的数字影像技术进行深入探讨和研究的同时,我们还需要注意到对于数字影像技术应用后的责任问题的承担,我们需要知道数字影像技术会对那些组织或者群体带来较为严重的影响,数字影像技术使用者应当承担哪些方面的义务。通过分析总结我们知道了这些方面的责任:
(1)作为数字影像作品的创造者,必须拥有正确的人生观和价值观,在社会的伦理范围内进行自己的创造。
(2)作为数字影像作品的欣赏者和传播者,必须保障自己内心的纯洁,做出最佳的选择。
(3)数字影像作品的欣赏者需要通过付费才能对于作品进行欣赏,因此,创作者就必须对他们承担起一定的责任,保障自己作品的优良效果和价值。
(4)对于整个社会负责,数字影像作品在传播的过程中必定会在社会上形成广大的接触面,对于广大群众造成一定的影响,如果数字影像作品中包含消极的思想和内容,必定会对欣赏者的观念和思维造成一定的影响,因此创作者必须保持以对于整个社会负责的原则进行自己的创作。
结束语
随着经济的快速发展对于各种先进技术的推动作用,现代的各种技术都得到全面的发展以及广泛的应用,尤其是与生活密切相关的数字影像技术。数字影像技术涉及到生活的方方面面,为人们的生活带来了很多的精彩,随着数字影像技术应用的不断深入,我们看到了数字影像技术的诸多优势,数字影像技术在不久的将来有着非常广阔的发展空间。
参考文献:
[1] 臧崴臣; 张连军;浅析商业摄影中数字影像技术的应用[J];科技资讯;2011年06年
长期以来,我国科学技术的发展速度一直保持在较高的水平上,计算机网络技术发展到目前已经相当成熟,获得了极大的成就,深入到人们工作生活的各个方面,为人们的生活需求和工作内容都产生了重要的帮助作用,因而在社会的发展和人们的生活中占据着不可替代的重要地位。另一方面,数字电子技术的发展时间相较而言更加短暂,发展规模和范围还没有达到较大的程度,然而,数字电子技术被运用到计算机网络的发展中后,双方的发展进程都得到了极大的提升,计算机网络与数字电子技术相互促进,相互发展,使得我国计算机网络和电子技术的发展前景得到了更加广阔的提升。
二、数字电子技术在计算机网络中运用的重要性
在信息技术的飞速发展过程中,主要是依靠着数字电子技术,将信号转化为数字化的通信,很大程度上代表着信息技术的现代化发展程度,成为当前信息技术发展的重要标志。数字信号对于信息技术的发展具有更加显著的优点。尤其是对于干扰因素的抵抗能力和信息加密的安全性等因素,都对于计算机设备的制造、使用产生了突破性的推动作用。由于数字电子技术在计算机网络中的实际应用,使得计算机网络技术在人们日常的工作生活中的应用更加广泛便捷。在数字通信中和计算机中的信号都是使用的二进制的代码,因此,数字通信和计算机中的信号形式是相通的,而由于信号的特征具有一致性,所以给计算机和数字信号联网工作提供了可能性。而在数字通信中开展数据信号的处理和转换等工作时,加入计算机的使用,也能够使得工作环节变得更加简单方便。因此,将数字电子技术在实践中运用到计算机网络中具有重要的实践意义。两者的相互结合将对计算机网络和数字电子技术的发展同时产生推动作用,为通信网管的智能和自动的发展方向提供极大的便利条件。在实际的科学技术工作中,数字通信技术和计算机网络技术的应用处在引领发展的重要战略地位上,将通信网络和计算机网络相互结合,最终形成计算机通信网络系统,能够在很大程度上将人们对信息的获取和整理时间大大缩短,这就代表着信息流动和沟通的距离将大大地减少,为社会中人们的紧密联系提供了重要条件。将对人们日常的工作、学习和生活方式产生极大改变。另一方面,在当前情况下,网络令人们产生的依赖性日益强烈,尤其当数字电子技术融合了计算机网络的快速处理之后,带给人们更加高速、高效的信息获取和沟通渠道。
三、计算机网络的特点及优势
长期以来,伴随着科学技术的不断进步,互联网技术得到了飞速发展,网络在当今社会中的地位已经愈加重要,逐渐成为人们日常生活中不可或缺的重要技术手段。同时在网络技术的发展过程中,网络为信息的传输交流和共享提供了安全可靠的平台。而从网络环境下的任务性质上来看,网络技术仍然存在着诸多的特点和优势,为互联网技术地发展提供了重要的技术支持。计算机网络作为信息共享的平台,具有极强的开放性,为资源信息的共享和获取提供了充分的空间和条件。在网络平台上的信息传播能够具有较高的时效性,最大程度上保障了信息资源能够及时共享给网络平台上的其他使用者,为当今信息爆炸时代中大批量数据信息的流通和分享提供了重要的客观条件保障。同时,计算机网络平台由于虚拟平台的特性,不会受到地理位置的限制,将全世界各个地方的资源数据都能够融合到网络平台之上,为网络使用者的数据资源需求提供极大的获取空间。世界各地不同的人们的言论、信息的更加体现了对数据信息的反馈性,很大程度上促进了思想和技术的流动,为世界科学技术的发展提供了有力手段。除此之外,当前社会的发展日新月异,发展速度较以前的时期加快了很多倍,因此,对于信息交流的时效性有着更加高的需求和标准,而传统媒介的信息传播速度对于当前的信息流通速度已经产生了极大的不适应,难以满足如今大量信息喷涌而出的交流需求。因此,网络平台的发展极大地适应了大量信息数据的流通需求,将信息交流共享的速度提升到最大程度上,对当今信息爆炸时代的信息交流产生了极大地促进。上网可以改变学习方式:互联网既有利于学生现代思维方式的形成,又有利于他们社会化的进程;既能激发其创造潜力,又能激活现代学生的思想;网络让学生接触到了多元的世界文化,接触到开放意识、效率意识、竞争意识、平等意识和全球眼光;他们通过阅读网上大量的超文本信息,潜移默化地学习了现代的发散性思维方法,懂得在处理复杂事物时必须考虑它与周围事物的种种联系,从而改变传统线性思维固有的死板和狭隘。网络还使学生对世界的认识大大超出他们所能直接体验的生存世界,增加了信息量。上网者在上机过程中学习了网络知识,锻炼了动脑、动手能力。
四、计算机网络中数字电子技术的应用
在我国社会主义发展过程中,教育的地位逐渐得到了极大重视,科教兴国战略和人才强国战略的实施代表着我国将发展教育放在社会发展的重要位置上。而在教育行业的发展过程中,计算机网络技术应用到日常的教学工作中,对于我国教育工作的顺利开展提供了客观技术条件支持。极大地丰富了教学工作中的学习资源,为课程教学任务的高效高质完成提供了重要保障。同时将数字电子技术和网络教学模式相结合之后,使得教学模式更具灵活性和合理性,为学生创造了更加方便快捷的学习环境,将教育资源不平等现象对不同地区的学生产生的不良影响降低到最低程度,有效地实现了教育资源的共享,最大程度上保障各个地区的学生都能够获得相对平等的教育资源,充分体现我国教育的平等性,为我国教育行业的发展提供了充足的动力。在我国的网络技术的发展过程中,信息资源的传输逐渐成为发展过程中的重点所在。人们日常生活工作中所需信息的获取、共享和传递需要更加高效和快捷的要求,才能够满足当前时代中信息流通的要求。而在实际工作中,计算机网络与数字电子技术的有效结合,对信息的正确、高效处理有着极为明显的提升作用,在保证信息资源正确处理的情况下,将网络信息的传输速度和效率提升到最高程度,极大满足了人们对于信息的高速获取和共享需求。
数字电视技术以其强大的功能优势正逐渐取代传统的模拟信号技术,数字电视技术在有线电视网络中的应用,给人们的生活带来了前所未有的改变,数字电视技术的出现使我国有线网络电视事业进入到一个新的发展阶段。数字电视技术相对于传统的模拟信号技术其功能更强,可以减少电视信号处理的时间,提高电视信号处理的质量,确保电视信号传输的完整性与稳定性,进而为用户提供画面清晰、声音纯净的电视节目,切实满足用户对多种文化的需求。实践证明,数字电视技术在有线网络中的应用具有广泛的现实价值,应得到进一步的推广和使用。
1数字电视技术功能优势
数字电视技术是电视数字化和网络化的重要产物,数字电视技术的出现使得电视节目实现了采集、编辑、制作以及传输播出等全过程的数字化目标。同时采用数字信号传输电视图像和伴音等功能信号,其信号传输的效率更高、电视画面更加清晰。数字电视技术可以将编码后的视频、音频以及辅助数据信号等分别进行打包处理,然后合成单路串行的比特率,使数字电视表现出了可扩展性、交互性和网络互通性的优势,使电视频道增多,用户拥有了极大的选择余地。此外,数字电视技术在传送信号时不再有模拟的电视场合行标志等,而是通过纠错和均衡等方法来提高信号的抗干扰能力,使信号传输更加稳定、传输的效率更高。
2数字电视技术在有线电视网络中的具体应用及应用优势
2.1具体应用
机顶盒是实现数字电视技术的重要载体,也是增强电视收视率的关键设备。机顶盒可以将传统的模拟电视信号转化为数字信号,以提高电视节目的质量。电视机顶盒在接收到电视信号后,对其进行模拟以及还原处理,为用户提高画面清晰、声音优质的电视节目。同时利用数字电视技术在传输数字信号时,还可以将录制的画面信号进行加码加密,不仅可以减少电视信号在传输过程中的抗干扰能力,还可以通过机顶盒对现实信号进行转码处理,实现电视画面和声音不失真的效果。电视机顶盒的应用大大提高电视信号的传输效率和传输质量,为用户提供了高质量、高水准的电视节目,有利于促进数字电视技术的稳定发展。数字电视机顶盒的出现不仅弥补了模拟电视的缺陷,使用户收看到了更多的电视节目,极大的丰富了他们的生活。同时还促进了电视付费点拨等新业务的出现,拓宽用户可以根据自身需求付费电波电视节目,获取更多的电视资讯和知识,开阔视野,尽情享受电视节目带来的视音觉体现,陶冶情操。此外,在数字电视技术与电缆的调节器技术紧密结合起来,大大提升了数字机顶盒的应用功能,实现了各种功能交互应用的目的,比如,软件升级、数据广播、在线电邮等。当前,我国大部分地区均开始开展有线电视网络数字化改造工程,力图实现数字电视技术覆盖全国各个地区的目标,以充分展现数字电视技术的独特魅力,增强人们对数字电视技术的认同感,从而最大限度的发挥数字电视技术的功能优势,为人们提供更丰富多彩的电视节目。
2.2应用优势
2.2.1传输信号更加稳定数字电视技术以传统的模拟信号技术相比,可以对信号进行压缩和复用,在传输信号是不再借助模拟电视场以及行标志等,可以通过纠错和均衡的方式提高信号的抗干扰能力,提高传输信号的稳定性。同时有线电视信号经过数字化处理后,可以用二进制的两个电平来表示,在连续处理的过程中不会引入杂波,即使存在杂波也可以通过数字信号再生将其彻底清除掉,保证信号传输的稳定性。2.2.2电视画面更加清晰数字电视技术是在原有的模拟信号基础上,对其进行处理和转化,改变了以往只是将原信号拷贝复制的现状,在处理和转化的信号过程中不会对原有的信号造成破坏,更好的确保了电视信号的完整性。因此,有线电视画面不会出现花屏失真的现象,所呈现的电视画面更加清晰流畅。2.2.3可操作性更强数字电视采用的是数字技术,综合了计算机技术的优势,对电视设备的控制和调整完全可以实现自动化,方便用户操作。同时数字电视技术采用异步处理的方法对电视信号进行有效的处理,不仅可以提高信号传输的速度,还可以提升信号处理的效率,用户对设备的操作时间大大缩短。2.2.4频道更加丰富数字电视技术是采用光纤传输设备对信号进行传输的,由于光纤具有拓宽信息承载量的功能,可以传输更多的电视信号,同时还可以对不同种类的电视信号进行有效的解析,使得数字电视有更多的频道供用户选择,数字电视内容更加丰富,更能够满足用户娱乐消遣的需求。2.2.5增强了有线电视功能数字电视技术是电视与网络结合的重要产物,将数字电视与互联网进行有效的连接,可以给用户提供更多的视觉盛宴,满足用户的多元化需求。比如,用户可以根据自己的喜好点拨电视节目,也可以对喜欢的电视节目进行缓存,等到有时间的时候再观看。同时数字电视技术还可以实现频道的开通点拨以及对电视信息的加密处理目标,满足用户对有线电视的服务需求,加大了数字电视技术与现代网络技术融合的力度。
3有线电视网络中数字电视技术的发展前景
3.1网络数字电视技术水平将得到进一步提升
现如今,数字电视技术基本实现了超清电视画面、稳定的信号传输以及电视节目种类繁多的构想。但是用户的需求和要求会随着社会的发展而不断的改变,对数字电视技术提出了更高的要求。因此,数字电视技术应尽快建立并完善电同步数系统、同轴电缆以及异步数体系,提高有线电视信号的传输能力。还要将目前的宽带兆赫进行改进,不断推动其走向更高的发展水平,进而实现光电网的传输目的。
3.2卫星直播技术应用将更加广泛
卫星直播技术是利用卫星来实现信号的传输的新型技术,也是数字电视技术未来的主要发展方向之一。航空航天技术以及现代信息技术的发展与进步为卫星直播技术的发展与普及奠定了坚实的基础,目前,卫星直播技术在各个行业领域均得到了广泛的应用。基于卫星转发器的强大功能,使得电视信号的传输速度加快,传输的效果增强,尤其在重大新闻事件直播中,充分了展现了其强大的优越性。此外,卫星直播技术的覆盖范围比较大,可以切实确保全球内的数字电视信号的稳定、安全传输。同时卫星直播技术操作相对简单,有利于提高数字信号传输效率。因此,卫星直播技术在数字电视中的应用具有重要的现实意义,可以推动我国有线电视事业的发展。
4结束语
综上所述,数字电视技术弥补了传统模拟信号技术的缺陷,更符合电视媒体时代的发展要求,也能够满足人们日益增长的物质文化需求,有利于改善人们生活质量,丰富人们生活。但是在有线电视网络中应用数字电视技术时应尊重传媒的公平性和话语权,避免垄断观众话语权,在对新闻信息进行收集和处理的过程中不要强加自己的主观认识,以免电视新闻节目缺乏真实性和公平性。此外,为了给用户提供喜闻乐见的电视节目,有线电视企业应严格把关电视节目内容,避免出现低俗的电视节目,确保电视节目的质量。
参考文献
[1]万玲.试论有线电视网络中数字电视技术的应用[J].电子技术与软件工程,2014(6):34.
[2]陈峰.有线电视网络中数字电视技术的应用及发展[J].新媒体研究,2016(23):32-33.
[3]陈丽娟.论有线电视网络中数字电视技术的应用与发展[J].科技创新导报,2016(28):96-97.
数字电视技术的进步在一定程度上反映了我国经济发展的速度,我国经历了从黑白电视到彩色电视的发展历程,在这个过程中,出现了数字电视等新技术,数字电视技术和有线电视网络的融合是我国电视技术发展的一大趋势。数字电视网络技术的出现是多种技术相互结合的成果,具有极为丰富的内容和形式,能够满足不同阶段人群对节目的不同需求。
1数字电视技术概述
我国电视技术的发展方向已从模拟电视技术转向数字电视技术。一般而言,数字电视技术是指利用数字信号传递声音、图像技术。这种技术能够将由电视台传递出的节目信号通过数字解调和压制转换为电视信号,再由光缆或卫星将信号传递到用户,最后通过机顶盒,将电视信号重新还原为图像和声音,完成信息的传递。当前,数字电视技术正在迅猛发展,是我国电视技术的一次革命性变革,必将推动媒体传播行业的改革。数字电视技术能够为电视用户呈现高清的画面,稳定的音质,克服了传统模拟电视技术中画面不稳定、声音不清晰、信号差的弱点,并在此基础上与有线电视网络相结合,为用户提供更加多样的电视服务。比如,可根据用户的需求,自定义电视节目,编制电视节目单,获取网络资讯,进行电视网络娱乐等。这种电视技术能充分利用网络信息传播速度快、多元化的优势,提升用户的电视体验[1]。
2数字电视技术应用于有线网络电视的优势
2.1清晰度得到显著提高
数字电视技术应用于有线网络,能够显著提高电视画面的清晰度。原有的电视技术通常注重电视功能的实现,较少关注电视成像和音质的质量,数字电视技术的应用使电视的图像色彩更加鲜明、清晰度更高,能够大幅度地降低噪音。
2.2信号的高稳定性
与传统的模拟电视技术相比较,数字电视技术在信号稳定性方面的功能更强,能够避免电视信号在传输过程中出现失真的情况。在信号传输过程中,主要采用的是数字化技术,使信号更加稳定可靠[2]。此外,在信息处理方面,这项技术还能避免系统出现非线性失真现象,提高信号传输的质量。
2.3可操作性强
数字电视技术的可操作性更强,它采用异步的信号处理方式,在信号传递方面能够提高效率并且保证信号的准确性。这种技术在时间上并无限制,增强了其通用性。此外,在显示实时信息方面,还能够多路分用,利用信道和信号的消隐时间,对信号进行处理,增强了其多路分用的实时性。
2.4节目的频道范围扩大
在有线电视网络中采用数字电视技术,能够克服传统电视频道在信号传输和传递方面的局限性。模拟电视技术在频带传输时,往往只能传输1套电视节目,不能满足人们对电视节目的多样化需求。数字电视技术则凭借编码技术传递电视信号,同一时间可传递多套电视节目。而随着编码技术的不断发展,数字电视技术在传递频道节目方面必将能满足人们多元化的电视需求,传递更多不同类型的电视节目,为人们呈现多姿多彩的世界[3]。此外,数字电子技术还与网络相结合,在传递电视信号与提供电视节目的同时,还可提供付费点播、娱乐操作及网络服务等方面的内容,利用网络化的优势,为用户提供更具个性化的服务。
3有线电视网络中数字电视技术的应用
3.1数字电视技术在有线电视网中的应用现状
随着数字电视技术的发展,其在有线电视网络中的应用越来越广泛。有线电视网络主要包括3个部分:有线电视前端、网络以及用户终端。其应用主要是通过机顶盒实现的,具体的过程是电视信号通过有线电视前端传输到有线电视HFC网再到用户终端,经机顶盒接受信号通过AV接口输入电视机,用户可通过这样的方式收看到数字电视节目及各种图文信息。此外,在不适用机顶盒的情况下,原有的通过模拟电视技术传输的电视节目也可收看,用户可在这两种技术中进行选择,同时数字电视技术还可为用户提供境外信息和点播服务[4]。
3.2数字电视技术在有线电视网络中的具体应用
目前,数字电视技术还在发展中,其在有线电视网络中的应用主要体现在利用机顶盒传输并还原模拟电视信号。机顶盒的应用原理是在电视信号进行传输时,可将信号进行数字化处理,提高信号的抗干扰能力,保证图像和声音的清晰度和质量。在播放时将信号通过调制解调器进行还原,实现节目的完整传输。采用全电缆光纤或网络混合网作为信号传输介质,可实现多种形式的交互使用,比如电视节目指南、付费点播、数字电视广播、软件升级、网上冲浪等。机顶盒通过数字电视技术能增加比原来多4倍的电视节目,同时其视频点播、节目指南、IPTV等的发展也使得数字电视技术能够拥有其他电视技术无可比拟的优势。在数字电视一体机尚未出现的今天,机顶盒的使用能极大地方便人们的生活,并推动多媒体处理器的发展。
4数字电视技术在有线电视网络中的进一步发展
将数字电视技术合理运用于有线电视网络中,不仅增加了人们选择电视节目的空间,其收看品质也有了显著提高,而且还能够推动媒体行业的持续发展。数字电视技术的未来发展前景,主要集中在3个方面:一是建立同步数字体系和异步传输模式的光缆干线以及同轴电缆入户的混合网,在未来的发展中,将实现全部的光缆网覆盖,同时带宽将扩大到2GMHz,频道数量将会增加至200个,目前的光缆网带宽将扩大到1GMHz,依旧沿用光缆和电缆混合网;二是朝着智能化的方向发展[5],将数字电视技术与网络技术相结合,对家庭环境进行监测,避免出现家庭意外事故,在对家庭环境进行数字化录像时,一旦监测到异样情况,可利用网络进行自动报警,提高家庭环境的安全性,减少家庭的不稳定因素,避免家庭的财产损失和人员伤亡;三是根据电视用户自身的兴趣爱好和需求,为用户提供更多个性化的增值服务,比如一些网络远程服务,电视购物、资讯获取、个性节目单制作、频道设定、IP通话等。通过提供这些服务能极大地提高数字电视的智能化操作,促进有线电视网络的发展。
5结束语
从目前情况看,数字电视技术还需要朝着智能化和网络化的方向不断发展。数字化电视技术是人性化与技术逐步提升的重要体现,不仅提高了电视画面的质量,还对我国有线电视网络的发展与推动起到了十分重要的作用。因此,在不断升级更新该项技术的基础上,还需要深入挖掘其对有线电视网络发展的核心价值,推动我国电视行业的长远发展。
参考文献:
[1]李宝军.当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景[J].西部广播电视,2013,(18):55,59.
[2]李嘉.当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景[J].硅谷,2014,(16):6-7.
[3]吴昌进.浅析当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景[J].科技资讯,2010,(13):13.
中图分类号:TN92文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1210036-01
一、概述
远程监控是工业生产自动化的关键。利用视频会议系统进行远程监控,可以全面监视生产现场,迅速及时地对各种情况作出相应的反应,同时具有价格低廉、性能优越的特点。比如,如果在家里安装一台桌面型视频会议电视系统,就可以实现家庭办公、购物等,使工作和学习变得更加方便轻松。
数字视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而被广泛应用于许多场合。在电子技术与通信技术的发展过程中,数字视频监控系统的技术水平直接反映了不同阶段电子与通讯的技术状况,而计算机及网络技术的发展将数字视频监控技术提到了一个新的高度。
网络多媒体技术的发展导致了基于IP技术的网络远程现场视频浏览应运而生。从模拟监控到数字监控,实现了数字视频监控技术的一次飞跃,目前最先进的技术就是通过专用视频服务器(瘦服务器)把模拟图像信号转化为数字图像信号后上网,同时通过管理程序对多个视频流进行统一管理,获得授权的用户便可以通过网络看到任何一个监控现场的实时图像,并且可以控制监视器的视角和焦距。
二、数字视频监控系统的特点
(一)以平台为核心,以网络为纽带。我们现在的安防系统以及工业生产监控岗位,靠人力已经不能解决大规模监控系统出现的管理问题了,所以打造一个管理平台的需求就显得非常迫切。一个好的管理平台可以将所有的摄像头纳入管理,将所有的报警点纳入管理,将所有的编解码设备纳入管理,将所有的后台服务器纳入管理,从而使得整套系统能够顺畅运行。
(二)接入多个不同的设备,实现互联互通。由于安防系统过去以独立的小规模应用为主,造成了设备的生产厂家非常众多,而且各个厂家都有自己的一套编解码和网络传输的做法。这要求大型监控系统平台能够接入多家厂商的设备。一者保护用户原有的投资,充分利用现有资源,避免资源浪费;二者在用户在新系统建设时减少投入提供解决办法。
三、数字视频远程监控技术
数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据,基本上不受距离限制,信号不易受干扰,可大幅度提高图像品质和稳定性;数字视频可利用计算机网络联网,网络带宽可复用,无须重复布线。
(一)组播技术。在传统的网络传输中,大都采用点对点的传输方式,这种方式比较可靠,但对于一点向多点传输相同的数据的情况下,这种方式就不能充分利用带宽,使传输的路数有限。以确保需要数据的用户能够得到所需的数据;采用IP组播就是为了解决这个棘手问题而开发出来的。IP组播采用了组地址的概念,把需要视频流数据的用户编入用户组,并利用一些高级的网络协议来确保最经济地利用带宽,把数据通过用户组传递给真正需要的用户。
目前,IP Multicast是使用最广泛的传输技术。IP Multicast组播是一种合理利用网络资源和频谱带宽的技术,它是标准IP网络协议技术的一个扩展。IP组播的核心思想是:通过一个IP地址(组播地址)向一组主机发送同一个数据包(UDP包),即一对多的工作方式。发送方仅仅需要向一个组播地址发送一份信息,就能保证所有的接收方(前提是必须加入到同一组播)能够收到相同的信息。组中的成员是动态的,可以根据自己的意愿随时加入、离开,并且,每台主机可以同时加入到多个组中去。IP组播技术可以有效地避免由于重复发送造成的发送方负担过重以及广播风暴,组播数据可以突破路由器的限制,将数据包发送到不同的物理网段。
(二)视频数据的压缩\解压缩技术。数字视频图像数据巨大,传输极其不便。视频图像播放的关键是做到平滑显示,帧率一般应为22~30帧/s。低于20帧/s,就会感到视频跳动。因此要实时显示,其关键在于保证图像更新的帧速率不小于20帧/s。但是,假设1幅640*480中分辨度的彩色图像(24bit/像素),则其数据量为0.92MB,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率就高达27.6Mbps。显然,视频压缩技术数字化是压缩技术的关键。目前,适用于远程视频监控的图像压缩标准有H.261,MPEG-1。两者的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,它的主要思想是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。H.261适合在64-384Kbps的低带宽下传输实时视频图像、但图像质量不理想;MPEG-l在800KbPs-2Mbps的传输速率下图像清晰度能达到较好的图像效果。用户可根据不同的场合和需求选用不同的压缩标准。
(三)多线程技术在视频数据传输的应用。在数字视频网络传输中,发送方和接收方工作步骤如下:
1.启动视频压缩卡;
2.取出复合数据流(视频流和音频流的复合流);
3.复合数据流的打包、传输;数据流的接收;
4.对数据进行解码、播放。
因此,如果采用单线程工作方式,发送和接收播放就不能同时进行。采用系统的抢先式多线程任务机制,采用线程这个最小执行体作为CPC分配时间的实体,同时运行多个线程,并且按线程的优先级别调度多个线程。这样在发送方“取流”和“传输”共享与同一内存区域,采用多个线程同时进行“取流”和“传输”等几个过程,提高了CPC的利用率,保证了系统的实时性。接收方“接收”和“播放”同时进行,保证了画面的连续性。
四、远程监控系统的应用
在监控领域中、数字化和网络化是一种趋势,可厂泛应用在电信、电力、交通、银行等领域。利用各种数据通信网络如:DDN、ISDN、E1、xDSL,把经过数字化压缩、编码的视频、音频、报警感应数据传输置监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码同时回放视频、音频,对报警事件进行告警处理。
随着TCP/IP技术与视频编码技术各个领域都得到发展和应用,基于IP技术与图像编码技术的视频监控系统必将电信、电力、交通、银行等领域的安全及生产监控上得到更广泛的应用,超媒体的综合自动化系统在不久的将来将会成为主流。在现今的社会,数字视频远程监控系统的发展也将标志着一个国家、一个产业的进步程度,它的发展对世界工业的发展进程来说起着举足轻重的作用。
参考文献:
关键词 数字报刊技术 应用分析 趋势预测
2006年是中国“数字报刊元年”。这一年,新闻出版总署了《全国报纸出版业“十一五”发展纲要》,提出发展数字报业。从此,中国几乎所有的报刊都在探索数字化,陆续上线,推出自己的数字报刊平台。
一、目前数字报刊技术采用的类型与代表
目前,我国数字报刊技术的应用,主要有以下四类:一是基于版式文件的数字报刊技术。这类技术采用最早,是“原版原式”的数字报刊技术,基于TIFF/JPEG的版面图和PDF/CEB的版面文件等版式浏览技术。这类技术基于标准的数据格式,文件制作方便,可通过报纸排版或输出软件转换生成,以文件的形式在网站上,通过集成DRM(数字版权保护)技术,支持收费阅读和订阅。不足之处是阅读时,以版面缩放和鼠标拖动为主,互动技术和多媒体展现技术扩展性较弱,报纸版面广告的多媒体化与更新替换比较复杂,不利于增值运营。二是基于版面图的HTML数字报刊技术。这是我国数字报刊规范采用的技术。这类技术以HTML格式展现数字报刊,点击文章区域即可阅读相应图文内容,为了提高阅读体验,采用了图片热区链接技术,可加入视音频和Flash内容。这类技术的优势在于数据量较小,可以实现跨浏览器、跨操作系统运用,扩展性好,互动性强,多媒体表现力强,便于索引与检索,检索精确定位,运营成本可控,制作成本较低。因此,阅读体验良好。这类技术支持访问控制技术,可实现付费阅读和订阅服务,也有利于免费阅读加广告营销的业务模式。三是基于Flash等多媒体专有格式的离线数字报刊技术。这类技术借鉴了电子杂志技术,利用Flash等多媒体技术,可打包报纸期刊所有版面,加工数字报刊内容。它既可以提供以离线阅读为主的多媒体数字报刊,也可以提供阅读控件实现在线翻阅。不足之处在于数据量过大,阅读速度较慢、运营与制作成本较高。这类技术尚未成熟,适合在DRM技术下实现。四是移动数字报刊技术,适用于电子报和彩信手机报。这类技术依靠电子阅读器,支持DRM技术,可实现数字报刊的收费发行,订阅下载后可随时随地阅读。但由于设备价格比较高,普及不易。但随着社会的发展,手机日渐成为“第五媒体”,其发展前景越来越为大家重视。
从1997年,北大方正推出我国第一个用于报纸信息的电子报系统,10年来,报刊数字化技术不断发展、创新。网页、版面图、PDF与CEB版式文件等数字报刊技术不断完善。其中,方正一直是我国领先的数字报刊全程解决方案提供商。在我国广泛使用,影响最大的是方正鼎新数字报刊系统。我国超过90%的报刊采用方正的采编和排版系统,这一系统与传统的采编系统一脉相承,无缝对接。这一系统囊括了传统版面反解、数据加工标引、生产、原版原式的页面展现、浏览检索、交互体验,到数字报刊的收费发行、广告运营等整个报业数字出版与商业运营的流程。方正一直在数字报刊技术的前沿探索,他们先后推出的CEBX/A(面向归档存储领域)和CEBX/M(面向移动阅读领域)都得到了广泛的应用。尤其值得一提的是方正的畅流系统。这是近年来传媒业最重要的一次技术革命之一。通过“畅流系统”,可以生成版面PDF文件,采用自包含技术,将版面上的全部关联文件信息,按照一个版一个文件进行处理,避免了缺图、缺字体、缺广告等开天窗现象,可直接用于阅读、打印和印刷,是版面信息完整保存的理想载体。
二、数字报刊新技术的构成和前沿成果
数字报刊系统是一个复杂的系统,其核心是跨媒体出版暨数字报刊自动生成系统,在核心之外,还包括若干子系统:全文检索系统、阅读和评论系统、指向和导航系统、朗读系统、信息聚类加工系统、访问统计分析系统、广告位管理与系统。在系统后台,还要实现与新闻采编系统、飞腾排版系统、畅流系统、渊博系统、企业信息门户系统、采编人员绩效考核系统、通讯员稿酬发放系统等的数据交换与系统关联,利用飞旋标引系统与翔宇网站内容管理系统实现数据生成,或者是挂接方正Apabi网络出版系统实现报刊合订本的自动生成。此外,数字报刊系统还应该设计专门的数据与追加通道、数据纠正与变更程序、数据适应性定制工具等。
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目前,我国在数字报刊的技术应用方面已经取得了相当大的进展,研发出一批创新性技术,尤其是最近一年,在一些关键性的技术上取得了突破。比如方正阿帕比CEBX/M版式文档技术。2010年6月,方正阿帕比正式公开该项技术。该技术的将极大的推动各种数字阅读格式的统一,并促进最终建立数字出版业的版式技术标准。该技术面向移动阅读领域,能够保留原文件的所有信息,实现高保真的中文电子文档格式,并能将文件数据压缩到最小。CEBX中文是基于混合XML的公共电子文档,其效果超越了当前国外流行的ePub格式,能支持更多的设备。方正阿帕比同时的基于该技术的数字阅读软件系列——Apabi Inspire Suite,包括Apabi Reader(阅读器,可阅读CEBX格式文档)、Apabi Maker(转换工具,将其他文档格式转换为CEBX格式)、Apabi Carbon(编辑平台)三款软件。Apabi Reader可以支持Windows Mobile、Android和苹果的iPhone与iPad平台。
我国数字报刊最近一年来的另一大成果是“联讯毕读”无线数字技术,标志着我国手机原版报刊数字阅读新技术研发获得重要突破。该技术基于手机阅读,其创新之处在于:第一,对报纸的原版呈现,版面与纸质图文相同,完全逼真,受众可以享受与原版报刊相同的阅读体验;第二,方便携带和阅读。打开手机就可以看报纸,可以利用一切时间,随时随地阅读;第三,容量大,经济实惠。阅读内容的多少取决于手机的容量,而且,手机阅读比购买传统书籍要便宜得多。读者只需登录“联讯毕读”网站或WAP网站,下载并安装手机客户端,就可以在手机上对海量媒体资源进行阅读。另外,这一技术省去了传统报刊所有印刷环节和过程,排好版面后只需一键发送,所有订阅客户可在几秒钟内收到报刊内容,快捷而环保。总之,这一技术方便、经济、快捷、互动、个性、低碳、环保,既保持逼真的原版阅读体验,又具有丰富的多媒体的功能与应用,将给读者带来意想不到的阅读体验。
三、数字报刊的技术发展方向与对策
我国数字报刊的发展有赖于报刊与工厂企业的互动。技术应该由专门公司来研发,报刊的重点是选择技术,保证自己采用的技术紧跟前沿;关注客户的反馈,及时根据客户的需要,调整技术表现。基于这一前提,未来数字报刊技术的发展方向将是致力于进一步提高用户的阅读体验,降低制作与运营成本,提高运营效率,并兼顾赢利模式所需要的技术支撑。
顺应这样的发展方向,数字报刊技术将呈现出以下的发展趋势:一是集成化。包括数字报刊制作与采编、排版系统集成,保证制作技术高效、准确与自动化;数字报刊广告与报社广告系统集成,共享广告业务资源与管理技术,实现传统报纸和数字报刊广告的互动经营;数字报刊制作与报社检索系统集成,快速形成历史数字报刊资源;通过数字报刊图书馆技术,实现数字报刊的B2B营销模式,作为B2C发行的有效补充。二是整合运营。在线数字报刊与网站平台整合运营,改善在线数字报刊的多媒体表现力,利用数字报刊的点击量提升网站影响力;同时,形成数字报刊与网站新闻内容资源和广告资源的整合互动,减少数字报刊多媒体内容制作的重复投入。数字报刊与移动技术充分整合,全面提升手机报阅读和运营技术。三是尽快完善技术短板。目前的数字报刊一些技术还不够完善,比如检索入口、文章的关联关系、分类体系、交互平台等等。四是探索数字报刊的盈利模式,不断进行技术创新。数字报刊的主要盈利模式有:在线数字报刊服务,用户收费订阅或免费发行加广告营销模式;离线数字报刊服务,提供面向小众客户的精品阅读服务,基于DRM的收费发行;移动阅读服务,以快速滚动、个性化订阅和快餐式阅读为基本特征的收费发行。数字报刊技术将在完善上述盈利模式的基础上,不断创新适合盈利模式的新技术。
我国数字报刊技术的发展还应借鉴国外先进的经验。比如Google的Android数字报刊服务、苹果的iTunes。两家公司正在不断地更新技术,争夺平板电脑以及其他移动平台上的报刊客户。Google和苹果推出的新技术,值得我们密切跟踪,认真研究。
参考文献
[1] 陈凯, 王宇光.数字报刊暨跨媒体出版系统解决方案[J].中国报业, 2006, (04)
[2] 黄雯.宽带报纸数字化的实践和问题[J].新闻爱好者, 2009, (17)
一、工程现状及存在问题
1 工程现状简介
曙光采油厂5-7#计量接转站,始建于1993年,油品以稠油、超稠油为主。建站初期是按照三级布站模式建设计量站,地面集输管网为双管掺液流程,计量方式依靠传统计量间及计量分离器玻璃管量油,掺液在站内计量间分配。
2 存在问题
2、1地面系统复杂庞大,系统能耗高
由于采用传统大二级布站及双管掺液流程模式,5-7#站地面管网长度约40 Km;同时布站级数多、工艺流程长,重复处理,造成了系统效率低、能耗高、运行成本高。
2、2自动化程度低,用工总量大,不能实现油井的自动管理
由于井-站自动化程度低,油水井分析及资料录取依靠分离器计量和人工采集生产数据,数据采集量大、处理滞后。并且人为影响因素、累积误差大,计量方式不合理,很难及时全过程掌握油井生产动态数据,不能实现油井在线动态管理。
2、3由于没有数字化管理系统,造成生产管理效率低下
生产数据不能实现时时监控和上传,数据人工录取方式偏差较大,不能实现由于气体、结蜡等因素而造成油井工况异常情况的准确判断和管理,存在安全生产隐患。
二、主要研究内容
1 集输工艺流程优化研究
以一体化计量掺液装置为核心设备,以平台集输工艺为技术支撑,由传统的双管掺液流程优化为平台集输流程,达到减少布站级数、简化流程、降低系统能耗、减少占地及工程投资、缩短建设工期的目的,满足油田滚动开发生产需要。
2 稠油油田数字化管理系统研究
以数字化井站监控为技术手段、以数据分析与共享为管理模式,构建稠油油田数字化管理系统,提高自动化管理水平,实现作业区中心管理、远程控制,实现井场无人值守,降低工人的劳动强度,提高管理效能。
三、技术创新点
1 一体化计量掺液技术
一体化计量掺液装置的研发与成功应用,替代了计量接转站内计量掺液阀组间和计量分离器,由传统的双管掺液流程优化为平台集输流程,彻底改变了稠油集输建站模式。
一体化计量掺液装置由油井称重计量器和智能掺液装置组成。称重计量器替代了原计量接转站内的计量间和计量分离器,由人工玻璃管量油改为多通阀自动选井,连续测量每个单井的产量,自动检记录、显示、打印各单井的生产运行参数,取代了计量间的全部功能;智能掺液装置具有远程控制选井计量、远程设定、调整单井掺液量。装置整体成撬,实现工厂预制,减少现场施工工作量,缩短工期;实现了数字化远传自动控制功能,可实现无人值守。
2 油井数据采集及监控技术
采用油井数据采集及监控技术,成功实现生产数据远传、实时监控,采用功图计算分析程序进行实时功图计算分析,实时掌握油井异常工况和油井生产变化趋势。
采用压力、温度、电量、载荷、位移传感技术,对油井进行数据采集,通过无线与有线相结合的网络传输方式将数据回传,实现数据远程、实时监控,用数据反映油井生产状况。
采集载荷、位移、电参数据,通过建立三维力学模型在油井功图分析软件内部写入功图计算分析程序,进行实时功图实时计算分析,同时考虑气体、结蜡等因素实现对油井工况异常情况和油井生产变化趋势的实时掌握。
3 生产数据综合分析技术
生产数据综合分析技术由生产数据分析、电子报表自动生成、历史查询与打印、智能预警、视频智能分析、数据网络等技术构成,采用人机交互操控软件,便于员工生产情况判定,操作简单明了。建立报表自动生成系统,实现生产数据自动采集、自动录入,生产规律自动呈现。采用多种数据曲线表现形式,采用数据对比方式显示各单元生产数据曲线变化情况,方便曲线历史查询与打印。
四、应用效果分析
具有稠油特色的数字化油田技术在曙光采油厂5-7#计量接转站的成功研发与应用,取得了非常好的效果,地面系统呈现出工艺简单、流程简短、工程投资低、运行成本低和系统效率高、自动化程度高的特点,具体表现在以下几个方面:
1、一体化计量掺装置简化了集输流程,集输系统对老油田二次开发的支撑保障能力得到明显改善和提高。
2、减少安全生产隐患,社会效益显著,经济效益明显。
5-7#计量接转站实施标准化后,撤消计量掺液间3座、原来腐蚀严重40km管线缩短为15km,系统管线减少25km,消除安全、环保隐患点31处,减少征地近30亩。新井平均每口井节约单井管线0.8km,按照每年120口新井计算,节约新井地面建设投资1800万元,平均降低了16%,采用标准化定型设计及一体化装置,产能建设周期与常规建设相比缩短20%,新井产能当年贡献率提高5%
3、集输流程简化及数字化技术为提高油田管理水平提供技术支撑。
4、优化了人力资源,促进了企业文化建设。
五、推广应用前景
通信产业是国民经济结构的重要组成部分,渗透在各行各业中,没有通信技术的服务,各行业的正常运行和发展都会受到严重制约,可以说,不管是人们的日常生活还是工作生产都已经离不开通信技术,一旦出现特殊的社会环境,迫使人们不得不减少外出而需要在室内完成工作或者学习,这时候就需要强大的通信网络来支撑,所以通信技术的发展显得至关重要,随着社会的进步,对通信技术也不断提出更高的要求,只有满足这些需求,通信产业才能更好的生存和发展。当前,我们早已迈进了数字通信时代,所以对数字通信技术进行分析,展望其未来的发展具有重要的现实意义。
1数字通信技术的原理
数字通信系统模型如图1,数字通信就是利用数字信号进行信息的传递,所谓数字信号,在电子电路中是采用二值逻辑中的1和0来进行信息的表示,用多位二值数码的组合表示不同的信息。而在现实中,大多数信息都是模拟信号的形式,可以通过模数转换将其转换为数字信号,然后就可以在数字信道中进行信息的传递。为了保证信息传输的可靠性和保密性,以及为了提高信道的利用率,在传输之前通过对数字信号采用不同的编码方式,能够大大提高抗干扰能力,降低外界或者系统自身噪声的干扰。再利用调制器对信号进行调制,调制之后的信号频谱得到扩展,更适合在信道中传输,充分利用信道,提高传输性能。同时,在数字信号系统中,同步也是非常重要的环节,如果时钟同步或者帧同步不准确,也会直接导致信息出错。信号通过有线或者无线信道传输到接收端后,再经过解调、译码后可恢复信息。在数字通信系统中极其重要的技术还包括程控交换,在最初的电话交换机的基础上逐步发展为数字程控交换机,利用存储着交换控制程序的计算机来控制信息的接驳,信息的类型从最初单一的语音发展为多种形式的数据信息,程控交换机的使用使得通信系统的维护管理更加便捷可靠,增强了灵活性,功能更全面,在一定程度上,通过对软件的控制来增强硬件的功能扩展,从而更好的提供通信服务。
2数字通信技术的优点和缺点
2.1数字通信技术的优点
(1)数字通信技术具有很好的抗干扰性能。信息在通过信道传输的过程中,不可避免的会受到来自外界或者自身的噪声干扰,但是数字信号不同于模拟信号,数字信号本身是离散的信号,通常采用二值逻辑来表示,实际应用中可以用脉冲的两种不同状态代表1和0,只要能控制噪声信号不严重破坏脉冲的两种状态,就可以在接收端被识别,在这一点上,模拟信号是不能够相比的,噪声对模拟信号的影响是很明显的,很容易使信号失真,所以相对来说数字通信技术的抗干扰能力强于模拟通信技术。(2)数字通信技术有较好的保密性能。用数字信号进行信息的表示、存储和传输,更便于对信息加密,可以将数字信息进行各种运算处理,对其进行伪装,常用的方法就是采用密钥技术,一般密钥很难被外界破解,从而保证了通信信息的保密性。(3)数字通信技术能实现远距离的高质量信号传输。信号在传输过程中,距离越长,损耗越大,那么就必须对信号进行放大,但是同时也会放大噪声,甚至噪声可能会覆盖有用信号。在采用数字通信后,由于数字信号的波形在失真后可以通过整形电路恢复原有的信息,利用再生中继器可以大大增加传输距离,同时又保证了信号的不失真性。(4)数字通信技术支持多种形式信息传输。随着计算机、多媒体技术的发展,人们对信息的需求呈现多样性,但是不论何种形式的信息,都可以转换成数字信号,所以数字通信技术的普及也促进了综合业务数字网的形成。(5)数字通信系统普遍采用大规模集成电路,具有体积小、重量轻、耗电低、后期维护方便等等优势。另外随着光纤技术的发展,现代通信大量使用光纤作为传输媒介,大大节省了成本,提高了传输速度,加强了信息的保密性。
2.2数字通信技术的缺点
国家数字城市发展战略将数字社区和数字家庭列入国家数字技术应用的重要组成部分。国家颁布的《建筑及居住区数字化技术应用》国家标准,将为社区和家庭信息共享与网络融合制定共同遵守的规范和协议,随着智能化技术从“智能大厦”走向“数字家庭”,迈进千家万户。近年来“数字家庭”突然频繁地出现在国内外的各大媒体上,一时间成了房地产开发商售楼的“卖点”。那么达到一个什么样的标准和模式才可称之为“数字家庭”?尽管几年前一些经济发达的国家就提出“数字家庭”的概念,然而结合我国数字社区发展及家庭智能化真正的实际需求是什么?这些问题都需要建筑智能化业界的专家们作出回答。
什么是“数字家庭”?
“数字家庭”在英文中常用“Smart Home”来表示。而在国内的提法比较多样化,例如:家庭智能化(Intelligent Home)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网关(Home Gateway)、数字家庭(e Home)、网络家居(NetworkHome)等。尽管提法不同,然而其体现的内涵就是:在具有个性化的住宅家庭中实现多元网络信息,多样化的自动化控制以及节能环保等功能整合到一体化的家庭智能信息管理与自动化监控平台上;“数字家庭”的核心是家庭智能化技术的应用,即互联网络科技、移动通讯科技、自动化控制科技、节能环保科技的综合应用集成。
数字家庭平台将与家居生活有关的各种分离的应用功能有机地结合为具有相关性的整体。数字家庭通常要建立两个应用平台:
第一,必须有一个兼容性强的数字家庭平台(例如:“家庭智能单元”或“家庭网关”),它是“数字家庭”的心脏,也可以理解为是一个家庭信息网络和安全与电器自动化的管理监制中心。有了它,住户可以和家庭内的各种智能化应用功能实现快速的信息沟通,以及远程的遥控操作和控制。建立数字家庭平台,是实现数字家庭最基本的物质条件。
第二,要求有一个家庭网络平台,它是建立家庭信息网络和控制网络融合的基础,它不仅将宽带网连接到家庭,同时通过家庭网络平台将住宅内的电话网络、电视网络、计算机网络以及家庭自动化监控网络合理的融合在统一的家庭网络平台中。
真正的数字家庭生活环境需要科技应用和网络的支撑。数字家庭平台和家庭网络平台的整合,将住宅内所有的电脑、电话、电视机、传真、打印机、扫描仪、数码相机、可视对讲摄像头,甚至网络家电通过家庭网络都连接到一体化的智能平台上来。通过集中与分布、有线与无线相结合的方式,实现对所有链接在家庭网络上的信息与通讯终端、家用电器、安全报警装置进行浏览、监视和遥控,最终满足住户对家庭舒适、安全、便捷和环保的现代生活与居住环境的要求。
“数字家庭”市场广阔
“数字家庭”的出现将大大改变人们的生活方式、工作方式、并牵动房地产业、装修、物业管理以及IT产业和家电制造业等一大批产业。自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后,美国、加拿大、欧洲、澳大利亚以及新加坡等东南亚经济比较发达的国家和地区先后提出了各种“数字家庭”的解决方案。虽然国外“数字家庭”市场才刚刚启动,却已出现世界众多企业争食“遍地是黄金”的数字家庭市场。
根据美国一家权威市场调查机构预计,今后两年内将有近1亿的家庭构建家庭网络。在国内海尔、TCL、华为、中兴等一批家电和信息产业公司也将下一代智能家电和通讯产品研发的方向指向“数字家庭”和“网络家电”。因此应用智能化技术,研究和开发“家庭智能化系统产品”是建筑智能化深入发展的方向。
智能网关产品介绍
新加坡新电子系统集团公司从1994年进入中国智能建筑市场,专业从事智能建筑的设计,智能化系统产品研发以及智能化系统工程承包,特别是近年来公司将产品研发的重点锁定在“数字家庭”系统产品上,从8X到8XE直到8XG。目前深受市场欢迎的8XE/G可视数字双屏家庭智能化系统产品,广泛应用于北京奥林匹克花园、上海西郊庄园、广州汇景新城、广州山水庭苑、广州中海康城、南国奥林匹克花园、深圳香蜜湖水榭花都等一大批数字社区和“数字家庭”中。
家庭智能网关(Home Intelligent Gateway)代表着数字家庭智能化与数字化技术应用与发展的趋势和方向。家庭智能网关在应用计算机技术、互联网络科技和自动化控制技术的基础上,全面整合浏览器技术(Web/s)、移动通讯技术(2.5G/3G)、家庭无线局域网技术(802.11)、蓝牙技术(Bluetooth)、红外线技术(IR)以及家庭无线控制技术(HomeRF)。真正将信息(包括监视图像信息)、网络和控制整合在网络化家庭智能网关平台上,住户只要通过一个无线上网的2.5G手机,就可以随心所欲的浏览网络信息、家庭娱乐、拨打电话、发送SMS/MMS简讯,控制家电等。
数字家庭智能网关(HGW)进一步应用家庭Web/s、2.5G/3G和HomeRF等高新科技,使其更具有与互联网络完全的开放性和与移动通讯系统完全的兼容性,数字家庭智能网关通过各种高速接口将家庭安全报警、照明控制、网络家电、可视对讲、网络摄像机、家庭娱乐设施、电话、电视、计算机以及各种信息和通讯终端都连接到家庭智能网关上来,实现以HGW为核心,将家庭四大中心整合为一体,即家庭信息中心、家庭网络中心、家庭娱乐中心和家庭监控中心。
住户只要通过一个移动式掌上触摸无线电脑或2.5/3G手机就可以实现网络信息浏览、观赏电视节目、VOD点播、发送SMS/MMS简讯、拨打IP可视电话、显示可视对讲来访者影像及遥控开锁、遥控家庭娱乐设施、调节灯光照度、控制网络家电设备、监视家庭安全状态、显示网络摄像机监控图像。特别是由于HGW具有与2.5G/3G移动通讯系统与设备无线联网的能力。通过多媒体简讯服务(MMS),将影像、语音和文字与手机、网络浏览器和HGW链接在一起,大大增强和扩展了家庭智能化功能和应用范围。数字社区物业管理也可通过家庭智能网关及IC卡身份认证,提供社区电子商务和网上付费等增值服务。通过家庭智能网关真正将传统的电话、电视和电脑的功能与网络和自动化科技应用融为一体,创造出家庭智能化的新生活。
数字签名技术提高了网络通信的安全性、扩充性、可靠性、高效率、方便性、共享性,数字签名技术关系到互联网的未来发展,具有较大的经济价值和社会效益。尽管科技界、产业界、政府部门以及广大普通民众基于各自不同的背景对网络通信有不同的理解和体会,但有一点是共同期待和永恒坚持的,即“没有安全就没有应用,没有应用就没有发展”,在越来越强调生命尊严和生活质量的今天,与人们的生产、生活息息相关的网络通信的安全尤其重要。数字签名技术就是一种较好的网络通信安全防护技术,本文就数字签名技术及其在网络通信安全中的应用进行探讨。
一、网络通信面对的安全问题
(一)核心网络的传输与信息安全问题
核心网络所具备的安全保护能力相对较为完整,但是由于网络通信节点都是以集群方式存在,且数量庞大,这样一来,就很容易使得大量的网络通信终端设备数据同时发送而造成网络拥塞,从而产生拒绝服务攻击。与此同时,目前网络通信网络的安全架构往往都是基于人的通信角度来进行设计的,并不是从人机交互性的角度出发,这样就将网络通信设备间的逻辑关系进行剖裂。
(二)黑客很容易窃取和干扰网络通信信息的传输
由于在很多场合,网络通信的传输方式都是依靠无线传输,而无线传输若没有适当地加以保护,那么很容易被黑客所窃取和干扰,这样一来,就会对网络通信网络的安全造成很大的影响。与此同时,网络通信能够取代人来完成一些机械重复、危险、复杂的工作,因此,网络通信设备很多都是设置在无人监控的地方,黑客可以通过远程操作更换网络通信设备的软硬件,或者直接破坏设备,给网络通信设备的本地安全造成很大的威胁。
二、数字签名技术的概念
数字签名技术实际上就是利用某种加密算法来生成一系列的代码和符号,然后再将其组成电子密码来代替印章签名或者书写签名。与此同时,数字签名技术还可以进行技术验证,其准确度是图章签名和手工签名所无法比拟的。数字签名技术采用了科学化的方法和规范化的程序,是当前网络通信、电子政务、电子商务中操作性最强、技术最成熟、应用最普遍的电子签名方法。它能够对传输过程中电子文件数据是否有所改动进行准确验证,可以用于认可电子数据内容和鉴定签名人的身份。数字签名就可用来防止收件人在收到信息之后又加以否认,或发送伪造信息;或修改信息等情况的出现。
数字签名技术有多种算法,目前来看,RSA签名算法、DSS/DSA签名算法、Hash签名算法是应用最为广泛的。无论何种算法,其技术基础都是公钥算法体系,用户若要创建数字签名,只需要利用私钥来加密信息即可。然后,再将这种加密信息附加在所要发送的信息上,即可放心发送。
三、数字签名技术的原理
数字签名技术可以有效地验证和辨认所接收到的信息,是网络通信安全的重要防护技术。它在保证数据的不可抵赖性、私有性、完整性方面会发挥出极为积极的作用。数字签名技术为了实现数据抗否认性、数据完整性认证和网络通信身份鉴别的功能,就必须要满足以下要求:(1)任何人都不可以伪造他人的签名;(2)接收者可以对签名者的签名进行证实或者确认,但是不能予以否认;(3)签名者一旦将自己签名的信息发送之后,就不能再否认;(4)第三方不能伪造双方之间的信息传送,只能确认收发,一旦网络通信双方由于签名的真伪性出现争执时,可以由第三方来进行公正处理。
四、新型的数字签名方案
(一)面向流信息的数字签名
为了确保网络通信安全,数字签名技术是必不可少的安全处理技术,国内外已经有很多学者、专家在研究新型的数字签名方案,面向流信息的数字签名与传统的签名方案完全不同,流信息有可能是那种无限长的位序列,接收者不能有丝毫的延迟,必须一边获取消息的内容,一边接收消息。流信息主要包括Java Applet程序、数据流、数字音频、数字视频等。这类签名分为两种情况:一种是为了证明签名方案的安全性,发送端是不知道信息有多长;另外一种是发送端在事前已经知道信息的长度,高效的签名策略可以通过这种约束条件来设计。实现符合PKCS#1标准的数字签名和验证功能、符合PKCS#7标准的数字签名和验证功能,包括Attached签名和Detached签名两种,签名格式符合PKCS#7中定义的SignedData数据类型。
(二)高效可验证的安全数字签名方案
高效可验证的安全数字签名方案可以防止基于猜测RSA算法的变量攻击,它是利用“标记和散列”的范式来建立起安全性。这种安全数字签名的假设是其唯一性的重要保障,它的安全性可以分为三步来进行证明,第一,构造一个预测模型,这个模型是随机建立的,且务必保证这个模型是可靠的;第二,用一个散列函数可以来代替这个预测模型,值得注意的是,散列函数可以满足特定计算特性;第三,证明这些散列函数是可以存在的,进一步来对假设的合理性进行论证。
参考文献:
[1] 蒋文超. 通信安全认证与保密协议研究[J]. 现代商贸工业. 2009(05):120-123.
[2] 王娟. 浅析高校内部网络通信安全[J]. 黑龙江科技信息. 2009(22):133-135.
受众通过数字动漫技术影片带来的感官享受潜移默化的受影片内容影响,轻松地将影片中呈现的知识、思想、观念植入了自身认知系统,比起获取传统乏味的书面表达信息,受众更青睐于通过数字化影视媒体直观感受获得信息,将这种娱乐方式应用于教学形式中,进而让学习变得更加轻松,理解变得更加容易,记忆变得更加深刻,对知识信息的传播速度和传播范围也都有积极影响。因此,将数字动漫技术与教学内容结合,将教学内容通过数字媒体技术予以展现进行辅助教学,通过学习者对数字媒体的鲜活形式接收知识,从动态教学影片的展示形式中轻松获取知识,改变学习者认为学习枯燥、排斥学习的心理,进而既提高了学习质量,又是教学手段发展变革的必然趋势。
动漫技术作为数字技术中的重要部分,也是国家目前大力扶植、推动发展的重点技术对象,它不仅具有风格活泼、易被大众接受的信息传达特点,而且作为一种视觉传达艺术,还具有灵活性强和审美价值高的特点。鉴于动漫的这些特点可以有效弥补传统教学形式生硬、枯燥、乏味的不足,因此近年来,国内外已经出现少数儿童教学机构将教材编成动画影片,吸纳动漫中的各种趣味形式。例如美国以数字动漫技术开发的幼教节目库《爱冒险的朵拉》、日本的乔虎动漫教育集团的幼教动画《乔虎》等,这说明以数字动漫技术为手段辅助教学的形式已经逐渐在全球范围内被人们所追捧。国内在此方面的探索亦有,但因为规模太小和人才缺乏,动画的制作技术和理念还不够成熟,处于数字动漫技术的教学辅助初级探索阶段,如《蓝猫淘气三千问》等,该儿童教学动画系列局限于商业上的品牌形象塑造,使其没有直接投入教育系统的条件,不能充分发挥动漫技术在教学辅助中的巨大价值。目前,我国不断在动漫教学、动漫技术、动漫理论上做出创新和努力,未来若干年,我国动漫的发展必将有一个质的飞跃,这也要求其他产业带动动漫产业,动漫产业推进其他产业,实现产业融合,相互进步。将动漫技术应用于教学辅助,不仅是人才培养机制的创新,也是动漫产业发展的机遇。
由此可见,研究探寻一种数字动漫技术结合教学内容的具体转化机制,分析数字化媒体动画技术的特点,结合动漫技术生动活泼的优势,以数字动漫技术对教学的辅助改变当今教学手段和教学形式古板、生硬的现状,进而完善教育机制,这不仅是我国提高教学质量、丰富教学内容、改善教学结构的必然要求,同时,更是实践我国科教兴国,促进国家教育“十二五”规划建设的积极探索。
一、数字动漫技术应用于教学辅助中的研究现状
1.国内现状
从学术角度研究现状来看,一是关于数字动漫技术动画影片对人们认知的影响。这方面主要研究了当前市场上的动漫短片对儿童心理、道德认知、行为规范、知识构建等的影响。如有的研究概括和归纳了动画片的内容设计对儿童心理的影响极其深远,认为积极的动画内容结合动画生动的传授特点对儿童正确价值观的形成有相当重要的促进作用(鲁光楠,2012);二是关于新的教学形式的开发。如有研究者指出,不同教学形式对教学质量的高低水平有直接影响作用,将开发创新教学形式作为研究对象,探讨我国课堂教学现状的有效性、合理性,进而分析当前传统教学形式中存在的问题(齐嘉妍,2012)。国内将数字动漫技术结合于教学内容的研究不多,还没有更多人意识到这样一种生动灵活的新型教学模式能给教育范围的扩展和教学效率的提高带来不可估量的推动作用。从知网检索来看,关于教学形式创新的研究主题有很多,但绝大多数停留在理论创新层面,并且只是片面的针对某一学科或专业,关于把教学内容植入数字动漫技术教学辅助手段应用于教学系统的研究却寥寥无几,几近没有。如此具有价值的一种新型教学方式就犹如一个聚宝盆,却鲜有人开发和挖掘,一旦这种数字动漫技术教学辅助模式发展并完善成为一种范式,很可能影响未来的教学机制,同时也带动了数字动漫技术行业的发展。
2.国外现状
从学术角度研究现状来看,国外关于数字动漫技术与教学内容相结合的研究同样不多,已有相关学术研究一是集中于动画片对儿童发展的影响,如有研究者认为动画片能激励孩子编故事,去幻想,对丰富想象力有一定帮助(美国学者戴维・刘易斯)。还有美国的教育心理学家波斯纳总结出动画对孩子的语言发展、智力发展、行为习惯形成、心理素质提高等方面都有重要影响,家长要选择适宜的动画片去帮助正确引导孩子,规避动画片对孩子健康成长的不良影响,以促进孩子的健康教育;二是关于多样化教学方法丰富教学形式的研究。有研究者认为创新教学手段,改进教学方法,运用现代化媒体技术是创新教学的重要途径,如日本有少数儿童教学集团利用直观教材和媒体教学设备营造真实的感受氛围进行教学,增强视听效果,从而优化课堂教学,这是教学形式创新有效实践的尝试(姚艳梅,2007)。正因为数字动漫技术影片对人的影响之大,把教学内容结合于媒体技术影片形式中,如此一来正确价值理念、科学文化知识甚至对语言文字的学习都能更容易的被学习者所欣然接受,并且深刻记忆。
二、数字动漫技术在教学辅助中的应用发展趋势
传统教学主要倚重语言和文字教学形式以及简单图文的教学材料,使学生在相对生硬的学习气氛中难以更有效地吸收和接纳知识和信息,通过数字动漫技术的教学辅助来实现动漫化教学材料应用于学校教育、家庭教育及社会教育中,弥补了传统教学形式上缺乏生趣活泼的不足,使学习者能更轻松、快乐、深刻地接受和记忆新的知识。
随着教育教学的深化改革及“十二五”规划对教育形式的创新要求,建立更完善和丰富的数字动漫技术教学辅助机制是势在必行。数字化媒体动漫技术的开发运用是现代科学技术和艺术设计文化的最新成就,是数字化时展的必然趋势,它改变着人们传统的学习方式和娱乐方式,已经广泛应用到社会生活的各个方面。数字动漫技术与教学内容结合的教学辅助模式具有极其重要应用价值,它也正逐渐受到更多研究人员的关注,成为值得深挖和探究的主题。
结语
研究将静态教学素材向动态形式转化的教学创新策略,将各类文化知识、道德标准以及故事传记等从静态教材转化为动画系列,析出更适应与我国数字动漫技术互动的结合点,探寻其具体的实现方式,构建生动活泼的数字动漫技术教学辅助模型,深入研究多种数字动漫技术表现形式的优点和受众心理,完善数字动漫技术教学辅助的内容和方式,提高教学质量。
使用数字化媒体动漫技术应用于教育教学中,使教学手段与时俱进,是动漫技术应用于新领域的尝试。用数字动漫技术动态影片取代静态教材,更是创新我国教育模式、教学机制跨出的一大步。(作者单位:湖南师范大学美术学院)