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摘要:随着“智慧城市”等视频系统的深入建设和应用,视频通信为推动经济、社会和军事效能发挥了积极的作用。视频通信系统从类型上分,主要有视频监控、视频会议以及视频指挥、视频教学等类型的视频业务系统,其基本功能有视频信息的处理、控制调度、作业应用、视频显控、运维管理等,其中运维管理的功能主要有监控管理、配置管理、资源管理、计量管理以及维护管理等。近年来,为满足不断增长的视频业务能力需求,在大数据、云计算等信息技术的发展推动下,服务化、智能化成为新一代视频系统的主要推动点,也促进了视频通信在安全和运维保障等方面的技术发展。
关键词:视频通信系统;现状;前景
随着现代通信技术的飞速发展,人们的生活与新技术的结合越来越紧密。从快速高效的视频会议到目前的各种直播都离不开视频通信技术。由于语音和视频通信系统的同时传输已成为通信领域的一个热点,在视频会议、远程医疗、远程监控、远程视频教育等领域得到了广泛的应用。
1视频通信系统的基本构成
一套基本的视频通信系统,需要综合图像采集处理、数据压缩、传输解析、编码解码及图像显示等多项功能,通常还要有多个节点及通信网络的支持。总的来说视频通信的实现步骤如下:1)发送方通过前端摄像头、麦克风等设备对声音、图像或文本等多媒体数据进行采集。2)对所采集数据进行编码、压缩等初步处理后打包通过网络传输到接收端。3)接收端对接收到的数据包进行解析并将解码、转码得到的多媒体数据进行显示播放。
2构建稳定视频通信系统所需的相关技术
2.1视频安全应用实现技术
视频信息的安全应用从视频信息的数据加密安全传输、访问控制等方面。一是数据加密和访问控制技术,通过对传输的视频数据加密承载传输,实现视频数据的保密、数据完整性和双向身份认证等。二是网络安全防护技术,通过采取防火墙、入侵检测、安全隔离网闸等专用网络安全措施,保障视频传输承载网信息安全。三是应用层安全防护技术。通过采取视频信息数据通过杀毒、漏洞扫描、安全审计等安全手段,保障视频通信系统终端的应用层安全。
2.2数据压缩技术
数据压缩技术可以说是视频传输系统的核心技术,由于当前视频设备的升级,为了得到更为清晰的画面,采集设备得到的数据带宽随之大大增长,常常可以达到20MB/S以上。如果将未经压缩的数据上传将会给储存设备及通信网络造成极大压力。在实际的视频传输应用中,高速的压缩速度和的压缩率都是视频通信系统的必要保证。从MPEG-1/2、H.263到现在普遍应用的MPEG-4、H.264标准,视频压缩(编码)技术具有了高效、高容错率的特点,可以将原资源的数据量压缩至50%以下并保证画面质量不会下降。当前,为了满足4K等超高清视频的传输,H.265标准可以支持更为复杂的算法结构,进一步提升视频编码的效率,压缩使用的带宽。
2.3视频运维管理的实现技术
一是视频资源监测诊断技术。实现视频运维管理系统故障定位、状态检测、设备巡检的关键技术,主要包括视频采集设备监测、机房设备监测等方面。二是承载网拓扑管理技术。在视频承载网环境下,通过拓扑自动发现和规避冗余等技术使运维管理系统能够搜索整个网络内的所有节点以及多厂商设备组成的混合网络,分析网络拓扑结构,勾画出整个网络的真实物理拓扑图,反映出整个网络的运行状态,设备的分布情况、负载状况和属性,以及线路的实时流量。三是基于CMDB的统一资源配置管理技术。CMDB(ConfigurationManagementDatabase配置管理数据库),又称资产管理系统,主要用于存储和管理企业IT架构中各种设备的配置信息,其中包括服务器、存储设备、网络、机房、资产管理员、业务项目及用户等。
CMDB通常位于整个运维自动架构的底层,在运维自动化体系中,所有流程所需要使用的配置信息都将通过它来进行获取,例如监控、运维、流程自动化等,起到了极其关键性的作用。四是基于分层视图的业务可视化技术。通过建立统一的业务模型库形成统一资源树,自动生成业务视图实现“可视化”监控实。视频通信运维管理系统主要显示要素包括视频监控图像、视频设备运行状态、机房动力环境巡检、资产配置可视化管理等,具有数据种类多、信息量大、关联度高等特点。传统可视化技术采用业务绑定模式定制开发信息展现界面,能够在短时间内满足使用需求,解决视频云平台环境业务模式下基于分层视图的业务可视化动态可重组显示。
2.4流媒体技术
在视频通信系统的某些应用领域,例如电视会议、远程医疗等等,对网络带宽以及信号时延等系统参数的要求极高。在网络带宽有限的情况下,要想花费更短的时间来播放音视频,我们就需要流媒体技术的介入。
传统的语音视频传输都是需要等待文件被完全下载好后才可以播放,整个过程往往需要几分钟甚至几小时,这对延时性要求较高的应用来说是完全不能接受的。而要采用流媒体技术,就可以进行流式传输,以实时传输协议为承载,将整个多媒体文件分割成多个数据包,向接收端实时、连续的发送。接收端则可以对每个单独的数据包进行处理播放,以很小的时延进行视频的播放,确保视频语音通信的正常高效。
3发展趋势与前景
3.1高清化的图像需求
当前,1080P已经成为了视频传输中的主要格式,4K等超高清的格式也已经在广泛应用中,虽然当前由于所占带宽过大在视频通信中应用较少,但视频的高清化无疑是时代的发展方向。而随着视频编码方式日趋灵活,以及5G时代的强势到来,更高的带宽、更高效的编码方式使得超清的视频通信的规模性使用成为可能。
3.2软件虚拟和云化
由于视频通信系统的高清化程度日益升高,多媒体系统的处理压力也日益增大,对硬件系统设备的要求更为严苛。而处理系统的高成本也限制了视频通信系统的进一步发展。当前,随着云计算的快速发展,将计算、储存等功能依托云计算平台实现,通过软件虚拟化进行云化部署,降低硬件成本。虽然当前一些专用的媒体处理还不能完全通过云计算平台实现,但云计算平台的引入无疑会成为视频通信发展的强大助力。
3.3安全稳定运行
对于视频通信,数据的安全稳定的运行是无时无刻是最基础也是最为重要的。随着业务及功能的升级,对于系统的要求也更高。高速加密接收、数据加密与访问控制、防火墙/安全隔离网闸等诸多安全技术已经被加入系统中,从多个方面保护通信系统,随着技术的进步与完善,更多安全防护技术会被应用,确保通信系统可以安全稳定。
结论
随着网络的发展和视频通信技术的进一步完善,视频通信技术将越来越多地被人们利用到工作及生活中,甚至改变人们的生活和工作方式。人们根据自身对网络质量需求的不同,自由选择传输方式及终端设备,更多的行业、企业、个人都将享受到视频通信所带来的便利。
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