网络传输技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇网络传输技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

1.2无线传感网络技术在我国的发展还很缓慢，这主要是由于无线传感网络技术在我国出现的时间比较晚，无线传感网络技术在我国的研究方案中还处在初级阶段，与西方一些发达国家相比，存在严重的滞后性，我国在无线传感网络技术上的研究主要局限在仿真计算和网络协议等，在人们的生活和军事中的应用还很少，而且无线网络现在已经可以用来作环境监测，我国却没有将无线传感网络技术应用到实处。

1.3目前，中国的未来技术研究方向中有几项是专门针对无线传感网络技术进行直接论述的，而且在一些重大会议的决策里面，也将无线传感网络技术列为三大前沿信息技术，无线传感网络技术中的自发组织网络技术和智能感知技术都成为中国重点信息技术研究，无线传感网络技术在我国如此重视的情况下一定会有所成就，无线传感网络技术也成为社会信息技术发展的必然，在我国，信息技术领域广泛地被应用已经成为不争的事实，对人们的生活、工作和社会的发展带来很深刻的影响。

2无线传感网络技术的应用发展

2.1无线传感网络技术在环境监测方面的应用和发展现代社会，人类的生活水平在逐渐的提高，人们对于环境的探讨也越来越重视，环境方面的应用科学也越来越多，传统的环境探索的模式已经不能满足人们对环境探索强烈的欲望，而且关于环境的采集数据的难度也越来越大。无线传感网络技术的出现及时地解决了环境探索方面的难关，无线传感网络技术对户外的野生动物的跟踪、发现和保护做出了巨大的贡献，通过无线传感网络技术，人们能够对各种野生动物的生存成长环境做监测，比如说动物生存环境的气象、洪涝灾害、地球的物理环境、环境的污染状况、大气的监测等等，根据监测的结果采取必要的保护措施和改善措施。

2.2无线传感网络技术在军事领域的应用和发展无线传感网络技术起于军事领域，无线传感网络技术在军事上的应用是它能够在国家的边疆上站岗放哨做警卫，将无线传感网络器安置在国家的边疆防线上，士兵可以直接通过无线传感网络技术对国家边疆进行防御，接受来自不同方向的信息并及时果断地做出相应的措施。无线传感器在军事上的另外一个应用就是可以对目标进行定位，以及时地防范敌军的可能的侵袭和进攻，还可以通过无线传感技术对无人驾驶的车辆进行摆布，战争结束后，无线传感网络还能对战场的破坏性和环境污染程度进行监测并且评估。

2.3无线传感网络技术在家庭生活中的应用和发展无线传感网络技术最贴近人的生活的应用就是在家庭生活中的应用，无线传感网络器可以为人民的生活提供很多方便，并且能够使人们的生活环境更舒适，无线传感网络技术为人们的生活提供比较人性化智能家居，比如说像冰箱、真空吸尘器、录像机和微波炉等，这样用户就可以在远处遥控这些家用产品，而且还能通过无线传感技术在家里的主要房间安装监测器，以便随时控制家里的安全。

2.4无线传感网络技术在医疗卫生行业的应用和发展无线传感网络技术在健康护理人的方面的应用主要是用来对患者和医生的行为进行监测，人的身体里面有很多我们并不知道的生理和心理数据，将无线传感网络技术安装在病人的身上就可以随时观察病人的病情，并得到及时的救治，无线网络传感技术在不久的将来会更加的方便，用途也会更加的多，还能实现医疗的远程遥控。

篇（2）

OTN作为光层组织网络的传送网络，整体可划分为光通道层、光复用段层和光传送段层三大子层机构，三大子层有机构成一系统建构，组构OTN技术支撑。其中，光通道层又由两部分建构，OTUk和ODUk。OTUk即光通道传送单元，ODUk即光通道数据单元。光通道传送单元和光通道数据单元基本与SDH技术的段层和通道层两部分相对应。所以，从OTN技术本质上来讲，它打破了现存的SDHWDM的传统优势，是对传统的更进一步、提升效能的继承和创新，而且，OTN技术还扩展了对应业务传送需求的组网功能。

1.2OTN优势

OTN技术是对传统组网技术的继承、整合和创新，与已有的SDHWDM等传送组网技术比较，它具有多元优势：多种客户信号封装和透明传输。完美支持多种协议，大颗粒的带宽复用、交叉以及配置。容量的可扩展性较强、强大的开销和维护管理能力。FEC的纠错能力较强、增强了组网和保护能力。

2OTN传输技术在移动网络中的应用

2.1网络组网架构

OTN组网总体网络架构在移动网络建设中存在不同的方式，当前整体分为省际干传送线网、省内干传送线网以及城域传送网3大建构板块。通过3大板块的组网构建，OTN作为一种透明的信息网络传送平台，能够实现多元业务平台提供的多元业务的统一传送。

2.2OTN组网模型

2.2.1省与省之间的干线传送网的组建模式

（1）网络组建的拓扑模式

省级干线能够传送到省际干线传送网旁边的部分省份，光缆网络传输的出口方向只有2个，通过对比得知其它省份光缆网传输的出口方向3个以上，可以根据光缆网络拓扑采用网状式的结构组建OTN传输网，外省的业务接入点通过环网来实现。

（2）网络传输的波道规划

如果一个节点需要担任多方位传输的任务，那么在规划它传输方向的波道时要根据它的业务流量和流向来确定，如果同一条线路使用了两个不同方向的波道要将它们规划到同一个交叉单元中，这样可以有效地避免在外部跳纤来实现通道的连接。

2.2.2省内干线传送网OTN组网

（1）组网拓扑

组网的业务特点：将省会城市的网络节点作为中心，担任汇聚和收集各地市业务节点。光缆网的业务特点：各地市的节点以省会城市的节点作为中心，且分布在各个环线之上。

（2）网络波道规划

ONT网络组织的环形结构有以下特点：省会的城市节点呈现多维状态，而一般的地市级节点只能支持两维。

2.2.3城域传送网OTN组网

城域传送网OTN网络结构不同的组建方式是根据网络规模的大小来确定的，主要分为大规模形式的城域传送网和中小规模形式的城域传送网，下面举例说明。

（1）组网模式的拓扑

从城域传送网的整体来看，它的规模相对较大且核心的节点数量也比较多，整个网络的业务量也大。在这种传输网络中核心层是专门负责提供核心节点之间的中继电路，同时也负责各种业务的调度，且能够实现业务的大容量调度和多业务同时传送的功能。

（2）网络波道规划

核心层和汇聚层可以组建独立的网络，在业务的初期可以根据实际情况只在核心层组建ONT传输网络，在组织网络结构的时候要充分地考虑光缆网络的连通程度和业务的流量和流向，汇聚层采用环形组建形式，每个环可以接到两个核心的节点之上。

篇（3）

徐州琴书的舞台表演按时序可分为两个阶段不同的形式，而上个世纪80年代已成为这两个阶段的分界线。80年代以前，徐州琴书的演出形式是单人档和双人档，80年代后则是双人档、三人档。“单人档”，即一人拉坠胡，单脚踩梆打节奏，演唱者只能坐唱，不能走动，当演唱到处时需要单脚踩梆以助气氛;“双人档”，多为男女二人，一个人边敲扬琴边打手板，另一个人坐着拉坠胡，两人配合默契共同演唱;“三人档”是上世纪70年代末徐州市琴书表演艺术家魏云彩先生与他的两位弟子三人同台演唱而形成的新的表演形式，“三人档”的演员在舞台上分左、中、右，伴奏乐器除了坠胡和扬琴以外，再配上一件弹拨乐器或打击乐器如碰铃、小碟等等，这种演唱形式能分能合、活泼多变，更有利于舞台表演。

徐州琴书的剧目扎根民间

徐州琴书植根于民间，有着深厚的群众基础，它紧紧贴近人民生活，而又反映人民生活，内容十分广泛，包括生活伦理、脂粉、灵怪、朴刀、棍棒、铁骑、公案等，艺人称其为“针线筐里的买卖”。如“张家长、李家短，七个狸猫、八个眼……”，耳熟能详;再如“五月花开满园香，家家户户过端阳。有一户人家吃粽子，儿子告他娘一状……”徐州琴书小段《吃粽子》娓娓道来，如叙家常。

徐州琴书的伴奏手法具有多样性

徐州琴书的伴奏乐器由拉弦乐、弹拨乐及打击乐器组成。拉弦乐器有坠胡、软弓胡琴、二胡和板胡等，其中坠胡的音质雄浑而粗犷，或低沉如泣如诉，或高昂如万马嘶鸣，坠胡是徐州琴书中最重要的伴奏乐器之一;弹拨乐器有扬琴、古筝、三弦，其中扬琴乐音明丽而优雅、活泼而清朗，与坠胡相配合，相得益彰;打击乐器有檀板(手板)、碟子等。徐州琴书伴奏乐器的演奏效果用白居易的《琵琶行》“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语;嘈嘈切切错杂弹，大珠小珠落玉盘”等诗句来形容是非常确切的。徐州琴书音乐“虽有定规，却无定谱，因此无论在唱腔和伴奏方面都包含有很多即兴的成分，使徐州琴书伴奏手法丰富多样。徐州琴书的伴奏大致有四种形式:一是，随腔伴奏，即伴奏与唱腔旋律基本相同;二是，衬腔伴奏，多在演唱曲牌时使用，有时为了突出唱词，乐队伴奏全停，待衬词出现后，乐队与帮腔一起进入，使音乐气氛骤然强烈;三是，唱时不拉和拉时不唱，这种伴奏方法与唱腔旋律形成了鲜明的对比，演唱时不拉弦也不击琴，只击梆或打板作节，或者有时只在几个骨干音上做些支撑性的点染;四是，即兴伴奏，这种伴奏方法以灵活多变见长。有时伴奏与唱腔形成两个声部，既具立体感而又突出声腔，构成复调音乐效果①。

徐州琴书的发展现状

(一)徐州琴书的严峻现状

过去的徐州琴书是活跃在农耕时代的民间艺术形式，但随着社会的发展，工业化、城市化和乡村城镇化速度的加快，节奏快、压力大的现代生活使传统的民间戏曲音乐日渐萧条，甚至销声匿迹，徐州琴书也未能幸免。究其原因，首先是演出市场严重缩水。以前的徐州琴书有很深厚的群众基础，老百姓都特别爱听，甚至能演唱一些剧目的片段。可现在别说能唱的，就连听过徐州琴书的人数也不多了;其次是后继乏人。中期曲艺团解散，1977年才开始恢复演出。徐州琴书招收的第一批学员只有7人，1989年徐州文化艺术学校招收的学员也只有6人，后来由于经济效益不好、演出少或发展前途不明朗等因素制约，最后能够留在舞台上的演员只剩下2、3人。同时，徐州琴书与江苏省其他兄弟戏曲形式之间存在着相当大的差距，据徐州琴书表演艺术家魏云彩先生说:“在参加第六届江苏省曲艺节时，我就深知徐州琴书与扬州评话、苏州评弹之间的差距有多大，我们的力量有多么的薄弱，徐州琴书12年收了6个学生，苏州评弹一年就收50个学生，12年就是600个学生，徐州琴书后继乏人啊”

(二)政府相关部门所作出的努力

正当徐州琴书的发展陷入困境时，国家开始大力推进非物质文化遗产保护工作，国家和江苏省有关部门的各项保护工作也在不断地开展，一些相关政策、措施的出台，为徐州琴书的保护和发展提供了良好的机遇。2002年徐州市政府责成文化主管部门向社会招收8名徐州琴书学员，在市文化艺术学校举办徐州琴书班，初步解决了后继无人的问题;2005年徐州市将徐州琴书列为市级非物质文化遗产保护项目;2007年6月徐州琴书被列为江苏省非物质文化遗产保护项目;2008年徐州琴书被列入第二批国家非物质文化遗产名录;2009年8月徐州琴书研究会正式成立。种种迹象表明，通过政府和社会的不懈努力，徐州琴书的保护和发展有了一些起色，但是这只是从政策、制度等宏观的层面为徐州琴书的发展注入了一些动力，但是想要从夯实群众基础、开拓传播途径等微观层面，让人民群众重新回到徐州琴书的周围，光靠宏观政策支持是不够的，而应将徐州琴书的传播诉诸老百姓生活中不可或缺的互联网，依托现代网络技术手段创新徐州琴书发展的新途径，这是解决这个问题的重要切入点。

构建网络传播模式，承传徐州琴书音乐

进入21世纪，迅猛发展的网络使整个社会信息传播系统发生着革命性的变迁。网络传播是在互联网、数字技术、通信技术基础上发展起来的新型媒体，它突破了时空限制，以其自身的即时性、交互性、多样性和自主选择性等优点掀起了一场颠覆性的媒体革命，成为当前最受大众欢迎的传播形式。

(一)建立徐州琴书资源数据库

资源数据库是按照数据的结构形式来组织、存储、管理资源数据的仓库。随着信息技术的不断发展，资源数据的管理不再仅是存储、管理资源数据，而转变为用户所需要的资源数据管理的方式。例如企业或事业单位的人事部门常常要把本单位职工的基本情况(职工号、姓名、年龄、性别、籍贯、工资、简历等)存放在数据库中。有了这个“数据仓库”就可以根据需要，随时查询某职工的基本情况等等。对于徐州琴书而言，资源数据库将会对徐州琴书起到存储、管理、展示和传承的作用，意义重大。要充分利用网络容纳海量资源和资源共享的特征和优势，就要建立徐州琴书资源数据库。徐州琴书资源数据库应容纳尽量多的徐州琴书艺术发展的概况、民间团体和传承人的介绍、作品曲谱与音视频资料的展示、演出活动信息的宣传、保护方法与承传方式的普及等相关数据，让数据库作为向百姓宣传徐州琴书的基地、中心和代言人。

(二)制作徐州琴书的艺术网站

在徐州琴书网络传播模式中，制作网站是必要的组成部分，将虚拟的信息资源交流平台放在传播者与受众之间，表现网络文化信息“传”与“受”多方面的信息互动，来达到传播者与受众者、受众者与受众者之间的信息传递、交流、反馈以及信息碰撞，这正是本模式最为独特和新颖的地方。目前，关于徐州琴书的独立的、专业的艺术网站还未能够展现在我们面前。笔者通过在互联网上搜索“徐州琴书网站”得知，涉及徐州琴书内容的网站只有少量几个，如中国琴书网。在这个网页上，徐州琴书只是作为一个小栏目进行展示和宣传，文字与图片资料非常少，音频与视频资料基本没有。因此，制作徐州琴书艺术网站，刻不容缓。

目前网络上有一些关于民间艺术的网站，但这些网站大多出现这样或那样的问题，因此徐州琴书艺术网站的制作应注意:其一，网站的栏目设置应从用户的视角出发，清晰明确，重点突出;其二，在栏目内容设置方面，除了以文字介绍的传统方式向用户展示徐州琴书以外，还要加强对图片、音频、视频等栏目的建设，将诸多宝贵的资源加以整合和处理，通过图文、音频、视频的形式全面展示徐州琴书的内容;其三，网站应体现“以人为本，用户至上”的服务理念。徐州琴书艺术网站应具备很强的交互功能，为用户提供全方位、多层次的信息服务，满足用户的个性化信息需求。无论是传播者还是受众老百姓，都可以利用这一渠道进行“传”、“受”等活动，实现理论意义上的“对话”传播;其四，网站应特别加强维护工作。网站维护管理是网站生存的必备条件，不做维护的网站便丧失了其生存的意义。网站维护要及时，如果网站信息更新速度缓慢，经常存在无法链接、内容过时等情况，便会使读者对网站丧失信心。

(三)大量制作网络“流媒体”格式的徐州琴书作品

所谓流媒体是指采用流式传输的方式在英特网上播放的媒体格式。商家通过视频传送服务器将节目当成数据包发出，并传送到网络上。用户通过解压设备对数据进行解压后，节目就会在一些媒体终端上，和发送前一样显示出来①。目前，使用“流媒体”的终端主要集中在移动电视、手机以及IPTV等产品上。

移动电视具有广泛的群众基础和强制性传播的优势，传播内容多是短小精悍的娱乐资讯节目。所谓强制性传播，其实就是指在某个公共场合的移动媒体终端上，无限循环播放流媒体节目，受众只要处在这样的环境中，人的视觉、听觉等感官触觉会被流媒体节目强制吸引，受众会或多或少的接受流媒体节目所传达的信息。因此，打造徐州琴书系列节目和视频广告，通过公交、出租车、地铁等移动电视，以及楼宇和户外大屏幕电视等无线数字网络播放，将会起到良好的品牌形象塑造和广告传播效应。

手机媒体传播具有移动性、时效性、交互性和个性化的特点，受众可以自主选择和信息。目前手机已经成为人们生活中不可或缺的交流工具，通过手机我们可以随时观看徐州琴书的流媒体格式的视频节目，还可以在网络上申请和建立徐州琴书的博客、微博等交流平台，在平台上畅谈徐州琴书的发展与保护。

IPTV作为我国重要的信息服务平台，它具有“多媒体化”和“超链接化”的特点，可以随时地、无限地扩展信息内容，在传播者和受众之间创造更好的互动性。较之有线电视，IPTV最大的魅力在于其互动性所提供的强大功能和丰富的增值业务，这些增值服务，如影视点播、移动电视、上网、电子邮件、视频通话、互动游戏和信息服务等。因此，徐州琴书可以借助IPTV这一崭新的信息服务平台，定期推出徐州琴书音乐电子杂志，增设徐州琴书专题旅游频道，将徐州琴书与徐州本地旅游的宣传融为一体，不仅可以在点播时加上虚拟徐州情境游的互动参与内容，还可以增加互联网相关信息搜索功能，文化产品的电子商务可以和视频服务结合，进一步增强互动体验效果。

篇（4）

2对无线传感器的安全技术造成破坏的因素

2.1破撞攻击。在发包作用处于正常的节点中时，破坏方则会附带的将另一个数据包进行发送，使得破坏的数据由于出现数据的叠加无法有效的被分离开，从而严重的阻碍了正常情况下的网络通信，并且破坏了网络通信的安全性，即为碰撞攻击。建立监听系统则是最好的防卸方法，它是利用纠错系统来查找数据包的叠加状况，并及时的对其进行清除，从而确保数据安全的传输。

2.2拥塞攻击。拥塞攻击指就是破换方对网络通信的频率进行深入的了解之后，通过通信频率附近的区域的得知，来发射相应的无线电波，从而进行一步对干扰予以加大。对于这种状况，则需要采用科学合理的预防方式，来将网络节点装换成另一个频率，才能进行正常的通信。

3加强无线传感器网络安全技术的相关措施分析

3.1密钥管理技术。通常在密钥的管理中，密钥从生成到完毕的这一过程所存在的不同问题在整个加密系统中是极其薄弱的一个环节，信息的泄漏问题尤为频繁。目前我国对密钥管理技术上最根本的管理是对称密钥机制的管理，其中包括非预共享的密钥模式、预共享密钥模式、概率性分配模式以及确定性分配模式。确定性分配模式为一个共享的密码钥匙，处于两个需要进行交换的数据节点间，且为一种非常确定的方式。而概率性分配则是将密码钥匙的共享得以实现，则要根据能够进行计算的合理概率，从而使得分配模式予以提出。

3.2安全路由技术。路由技术的实施就是想节省无线传感器网络中的节点所拥有能量，并最大程度体现无线传感器网络系统。但由于传播的范围较大，因此在传输网络数据信息时常常不同程度的遭受攻击，例如DD路由中最根本的协议，一些恶意的消息通过泛洪攻击方式进行拦截及获取，并利用网络将类似虚拟IP地址、hello时间以及保持时间这样的HSRP信息的HSRP协议数据单元进行寄发的方式，来对正常情况下的传输实行阻碍，使得网络无法进行正常且顺利的通信流程。但通过HSRP协议和TESLA协议进行有效结合所形成的SPINS协议，则可以有效的缓解且减少信息泄露的情况的出现，同时进一步加强了对攻击进行预防的能力，从而保证无线传感器网络整体的系统具有安全性。

3.3安全数据相融合。无线传感器网络就是通过丰富且复杂的数据所形成的一种网络，其中的相关数据会利用融合以及剔除，来对数据信息进行传送，因此在此过程中，必须谨慎仔细的对数据融合的安全性问题予以重视。同时数据融合节点的过程中，必须将数据具体的融合通过安全节点进行开展，并且在融合之后，将一些有效的数据通过供基站予以传送，才能进一步对监测的评价进行开展，从而保证融合的结果具有真实性以及安全性。

3.4密码技术。针对无线传感器网络中的一些极其不安全的特性，可通过密码设置、科学化的密码技术，从而进一步保证网络通信能够安全的进行。同时通过加大密码中相关代码以及数据的长度，来大大降低信息泄露的情况，从而可以有效的保证通信数据的安全性。由于出现的密钥算法无法达到对称性，其中所具备的保护因素较大，并且拥有简单方便的密码设置，从而广泛、普遍的被人们运用到日常生活中。而在应用不同的通信设备时，则需要将相应的密码技术进行使用。

篇（5）

2单边通信协议

根据虫孔（Wormhole）交换策略［5］，一个数据包被划分为若干个微片（flit），其中位于数据包最前端和最尾端的微片分别被称为头微片（headflit，HF）和尾微片（tailflit，TF），中间部分的微片则被称为体微片（bodyflit，BF），这三种微片可进一步通过微片类型编码进行区分。数据包的头微片主要包含相关的路由信息，如源节点坐标（src＿x和src＿y）、目的节点坐标（dst＿x和dst＿y），以及数据包长度、冗余校验码等信息，尾微片和体微片则包含了具体待传输的数据。此外，在具有多个虚通道的片上网络中，微片中还包含了其所属的虚通道号（vcid），以使不同数据包的微片可以在数据链路上混合传输，从而提高数据链路的带宽利用率。为了减少处理器的干预、提高数据传输效率，本文对片上网络采用单边通信协议，其主要思想是在数据包中显式地包含数据的目的地址。图2示意了本文使用的数据包格式：一个数据包由至多16个微片组成，每个微片的数据负荷为32位；第一个微片为头微片，包含了路由信息及数据包长度信息；第二个微片包含了一个32位的目的地址，该地址指定了后续数据在目的节点中应被存放的位置；后续微片则包含了具体传输的数据。这种将目的地址包含在数据包中的单边通信方式使网络接口能直接将接收到的数据存入存储器，而无需处理器进行干预，因此有助于提升网络接口的数据接收能力。

3网络接口设计

网络接口（NI）负责数据包的发送和接收工作，是处理单元与片上网络通信的接口。一方面，NI监听从网络到达该节点的微片，组装成完整的数据包，然后通知DMA控制器根据接收到的目的地址将数据存放到存储器中；另一方面，NI从处理器接收数据，将数据进行打包后传入片上网络。因此，NI的处理器端和网络端需分别满足嵌入式总线协议（本文采用AHB总线［6］）和基于信用量（credit）的流控协议。以具有两个虚通道（分别用VC0和VC1表示）的片上网络为例，图3示意了本文设计的网络接口结构，其中上半部为网络接收部分，下半部为网络发送部分。在网络接收部分，每个虚通道都对应了一个接收队列、数据包队列、目的地址寄存器和DMA写控制器（wDMA）。数据包的解析和接收是由接收控制状态机和wDMA控制器协同实现的，图4示意了两者的状态转换关系与协同工作方式。一方面，接收控制状态机对接收队列中的微片进行解析，剥离vcid和微片类型等信息后，将有效数据存入数据包队列；接收控制状态机检测到一个完整的数据包后，就通知相关的wDMA控制器直接将接收到的数据搬移到存储器中。另一方面，DMA写控制器（wDMA）接收到DMA传输请求之后，首先从数据包队列中读取出第一个微片，并将其记录为后续数据的目的地址；然后，wDMA控制器向AHB仲裁器发送总线请求信号，申请对总线的所有权；接下来，wDMA控制器发起AHB总线传输操作，将数据包队列中的数据按照先前记录的目的地址连续地存入存储器中；等到数据包队列为空之后，接收控制状态机和wDMA控制器均返回空闲状态。在网络发送部分，处理器将待发送数据的起始地址（针对发送节点而言）和数据长度写入相关的DMA读控制器（rDMA）中，再由rDMA将数据从存储器搬移到发送端的数据包队列。发送控制状态机再将数据包的目的地址（针对目的节点而言）与数据包队列中的数据进行打包后传入网络。另外，由于VC0和VC1可能同时发送数据包，因此在发送控制状态机中还进行了虚通道间的仲裁，仲裁的结果用于选择相应的数据进入网络。为了简化接收控制状态机对完整数据包的探测过程，规定网络中数据包的长度不能大于NI中数据包队列的深度，以使数据包队列可以存放一个完整的数据包。在本文中，NI接收部分和发送部分的数据包队列深度均被设置为16，因此网络中的数据包最长不能超过16个微片。

4验证及性能分析

4.1验证及测试环境为了对设计的片上网络传输接口进行验证及性能测试，本文将网络接口集成到了一个4×4mesh片上多处理器验证环境中，图5示意了该多处理器的结构：每个节点均为一个基于AHB总线的小型系统，其中包含了一个小型RISC处理器（μP）、私有SRAM存储器、片上网络路由器及网络接口。为了对网络接口的性能进行对比分析，本文选取了并行FFT计算［7～10］作为应用案例来对该16核系统进行性能测试。其中，测试组采用本文设计的网络接口，数据在存储器和网络接口间的搬移采用DMA方式实现；而对比组采用非DMA操作的网络接口，数据的搬移是以中断的方式通知处理器μP干预实现。

4.2案例测试图6给出了在16核系统中进行单精度浮点FFT计算的结果，其中横轴表示输入序列长度的对数，纵轴为计算过程所消耗的时钟周期。从图5可以看出，对比采用CPU干预型网络接口的16核系统，采用DMA传输型网络接口的16核系统具备了更高的并行计算性能。当FFT序列长度为1024时，本文设计的网络接口使FFT计算耗时降低了20％左右，且随着FFT序列长度的增加，DMA传输型网络接口对16核系统并行计算性能的提升更加明显。导致FFT计算性能提升的原因主要有两点。1）由于本文设计的网络接口通过DMA方式实现数据负荷的搬移，而非通过CPU进行显式的搬移，因此缩减了数据包的发送和接收延时，减低了处理器核间通信带来的性能损耗；2）网络接口采用的DMA传输方式减少了CPU对数据包的干预，使得CPU能更加专注地进行数据运算，因此应用程序的并行计算性能得到了提升。

篇（6）

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）26-0201-02

The Design And Implement Of Video Monitoring System Based On Embedded Linux

HE Yi

（School of Information Engineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou 510006，China）

Abstract： With the rapid development of Internet， embedded network video monitoring is hotspot that attracting extensive attention in the present， and have involved in all fields， so the research for the video monitoring system has a certain significance. So in the direction of video monitoring， this paper proposes a system design scheme， The system using the Linux as operating system， S3C2410 as development platform and Collecting video image data by USB camera， after compression coding， the video image data is transmitted to the video server and client through the network， achieve the basic monitoring function.

Key words： video monitoring； embedded； camera； video compression； video capture

1 概述

在当前科技迅速发展的环境下，视频监控系统已经在安防、交通监控和家居生活等重要领域得到了广泛的应用。视频监控系统经过了三个发展阶段，第一是基于模拟摄像机的模拟视频监控系统阶段，第二是基于PC 端的数字视频监控阶段，第三是基于嵌入式Linux的网络视频监控系统阶段[1-2]。传统的模拟视频监控系统存在传输距离和系统数据量有限、图像质量低和不易扩展等不足，数字监控系统虽慢慢取代了模拟视频监控系统，但其本身也存在视频前端采集复杂、系统稳定可靠性差等局限。网络视频监控系统在各类技术的不断发展的基础上也在不断发展中。在网络技术快速发展的趋势下，通过网络传输视频图像[3-5]，是目前实现视频监控最好的方法。本文设计并实现一套以S3C2410为开发平台，以Linux为操作系统的基于嵌入式视频监控系统，客户端只要和监控终端在同一局域网内均可实时监控。

2 系统整体设计方案

该嵌入式视频监控系统以Linux系统和S3C2410开发板作为系统核心平台，由在前端的USB摄像头实时采集视频数据，经压缩编码后通过TCP网络传输到后台服务器，客户端可实现实时监控。此系统主要由视频服务器端和客户端组成；服务器端包括视频图像采集模块和TCP网络传输模块，它们的职责就是将视频数据进行压缩、编码后通过TCP网络传输到远程终端设备上。客户端主要实现远程终端设备的视频显示。

3 系统硬件设计

在该系统中，硬件结构包括视频图像采集模块、视频服务器模块和TCP网络传输模块。视频图像采集模块主要完成视频数据的实时采集，ARM开发板通过摄像头采集获取视频图像数据，然后进行压缩存储和处理，然后通过网络传输模块将视频数据传输到远程移动终端上显示。

4 系统软件设计

软件部分的设计主要包括：嵌入式Linux系统的裁剪和移植、视频图像的采集、视频的网络传输以及客户端网络连接程序。系统的裁剪和移植等技术本文不再作详细的论述。以下主要介绍视频图像采集模块和网络传输模块的设计。

进行视频采集[6]必须加入video4Linux模块，要从摄像头设备中采集视频图像帧，必须依靠此模块所提供的接口。video4Linux是摄像头设备的相关内核驱动，它为摄像头提供了编程所需的最基本的接口函数，比如ioctl（）函数、打开函数、写函数和读函数等的实现。并把它们定义在file_operation中，当应用程序对设备文件进行打开读写等一系列系统调用的操作时，系统将通过此结构去访问内核驱动程序[7-9]所提供的一些基本函数。video4Linux中的数据结构为视频采集提供了各种视频图像的相关数据信息，其中包括有：

video_window ：包含获取的视频图像区域的基本信息

video_capability：包含设备信息，比如设备的分辨率范围、设备的名称和信号的来源信息等

video_picture：包含了所获取图像属性；

video_channel：各个信号源的属性；

video_mmapf：用于内存映射；

video_mbuf：包含映射的帧的属性和信息，比如所支持的最多帧数、每一帧图像的大小和每一帧图像相对基址的偏移等属性；

video_buffer：最底层对缓冲区的描述。图3为整个的视频图像采集流程，视频图像的采集程序包括以下流程，一是初始化设备，二是打开设备，三是获取视频设备和视频图像信息，四是图像参数设定，五是视频图像采集。

视频数据网络传输模块本文采用B/S模式，以此模式来实现网络视频监控。本文采Boa来搭建Web服务器[10]。Boa 有它自己的特点，首先它支持CGI；其次它是单任务的，它与传统的web服务器不同，第一，对于每一个连接，它不会去重新启动一个新的进程，第二，对于二个或者多个连接，它也不会去启动多个对自身的复制；再次，对于所有在进行活动的连接，Boa只会在内部对它进行相应的处理，而且，对每一个CGI连接，它都会重新去开启一个进程。Boa支持的CGI公共网关接口适用于各种不同的平台，是用户应用程序与Web服务器最常用的通信接口。

5 系统仿真和测试

本文提出的构架方案和实现方案已经通过测试。客户端监控界面如图4所示。整个系统开发不仅简洁，而且高效，同时成本比较低，稳定性非常可靠，能够被移动设备应用，实现实时视频监控。

参考文献：

[1] 顾永建，高守乐.基于嵌入式系统的网络数字视频监控系统[J].计算机技术与应用， 2005（1）：40-42.

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[4] 张建. 基于 S3C2410 和嵌入式 Internet 的家庭视频监控系统设计[D].上海：上海交通大硕士学位论文，2007，1.

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[7] 朱小远，谢龙汉.Linux 嵌入式系统开发[M].北京：电子工业出版社，2012.

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一、引言

随着网络通信技术的发展，自动化控制系统的要求也越来越高，从过去的集散式自动化控制发展到分布式自动化控制，再发展到目前流行的现场总线自动化控制，以及逐步成为趋势的工业以太网自动化控制，目前基于网络实现的远程无人值守自动化控制逐步得到了广泛的关注、研究和应用。由于网络带宽的扩充，使得基于网络的远程无人值守成为了可能，但是这也对监控平台提出了更高的要求，除了传统的依靠传感器监测机电设备的生产状态、工作状态之外，还必须要对整个环境实施全方位的监控，因而视频监控也要实现基于网络化的远程控制。

过去传统的视频监控都是就近接线实现就近监控，随着数字化管控、一体化管控概念的提出，远程视频监控也逐渐成为了当前安全监控、自动化监控的必然需求，因此，如何基于以太网构建远程视频监控系统，是当前远程监控系统必须要解决的技术问题之一。本论文主要结合工业以太网的实际功能，对基于网络的视频监控平台展开系统的分析设计与研究，以期能够从中找到面向网络的远程视频监控系统的设计应用方法，并以此和广大同行分享。

二、基于网络的视频监控平台的总体分析

2.1设计原则

基于网络实现的远程视频监控平台，在设计时除了要满足其基本的视频监控功能外，还必须结合实际的应用需求进行设计，确保功能满足的同时实现最佳的经济效益，为此，需要确立以下几个设计原则：（1）先进性。基于网络的视频监控系统必须要足够先进，要能够满足当前网络系统、视频监控设备的接口类型，整体采用性能优良的监控装备，确保整个系统在相当一段时间内能够保持领先的水平。（2）可靠性。从系统设计、部件选型、系统装配、软硬件配置等各个角度入手，都要确保系统的高可靠性，在任何恶劣环境以及网络资源有限的情况下，监控系统都能够稳定可靠工作。（3）方便性。整个监控管理界面应当具有良好的人机交互性，即使不具备计算机操作知识的人员依然能够方便的实现远程视频监控和相关数据记录的查阅、调取和管理，同时从系统的后期维护保养的角度来说，也要方便整个系统的维护和维修。（4）扩展性。系统除了要满足当前的监控功能外，还必须设计一定的功能冗余，一方面要能够实现将来新监控设备的补充，以实现新的监控功能；另一方面还要设计适当的扩容接口，以满足系统日后的升级，包括更换更新的设备、网络扩容以及增加其他必要的控制模块等。

2.2功能需求分析

（1）图像视频监控功能。基于网络的远程视频监控平台，首要功能自然是图像视频监控功能，该平台系统应当能够提供24小时不间断的视频监控功能，同时自动存储图像视频资料，以供后期查阅和调用管理。（2）数据管理功能。对于存储的图像视频数据，应当按照时间节点自动存储管理，通过所设计的数据库管理软件能够对庞大的视频图像数据方便的进行直接管理，按照用户的管理需求进行数据管理。（3）用户安全管理功能。由于视频监控系统实现了网络化和远程化，因此系统的网络安全性必须要着重设计，确保整个网络系统的安全，对于用户登录的权限，也必须加强管理，确保实现不同权限等级的用户拥有不同的数据管理功能。

三、基于网络的视频监控平台的实现

3.1系统网络结构设计

（1）网络介质的选择。现在网络铺设的介质主要有双绞线、同轴电缆和光纤。目前双绞线应用的已经比较少了，同轴电缆在远距离传输方面并没有突出的优势，而光纤目前是主流的网络传输介质，一方面因为光纤传输速率快，失真少，更重要的是光纤传输尤其适合应用于远程监控，况且视频图像监控所形成的视频数据都是大流量数据，极易造成网络的拥塞，而采用光纤作为传输介质，极大的避免了网络拥塞的发生。（2）网络拓扑结构的选择。网络拓扑结构一般有星型结构、树型结构、网状结构、环型结构以及总线型结构等。各种类型的网络物理拓扑结构的性能对比见下表1。从表1可见，环型网络拓扑结构适宜应用于远程视频监控系统，而且环形网络由于具有链路冗余功能，因此能够确保远程视频监控系统的稳定可靠运行。

3.2系统层次分析

基于网络的远程视频监控平台系统，从前端摄像头到后台控制中心，其网络架构层次设计如下：（1）网络摄像头层。作为远程视频监控平台的最前端，采用网络摄像头的最大好处是避免了因接口转换而带来的成本上升的问题，直接采用RJ45接口将摄像头拍摄到的视频图像画面以通用的TCP/IP网络传输协议进行传输，简化了网络层次和结构。（2）网络传输层。采用光纤构建的千兆工业以太网是整个远程视频监控平台系统的关键部分，承担着视频图像数据的网络传输。在网络传输层，网络传输平台通过环形拓扑实现控制网络冗余连接，即控制网上任何一点的单一链路连接意外断开，系统都能通过环网的反方向提供后备链路，保证系统可用性的同时兼顾经济性，环网主干链路全部采用单模光纤，保证故障切换时间均

3.3系统软件配置

（1）终端显示层程序。作为远程视频监控平台系统的终端，其显示程序采用了人机交互性友好的组态软件进行开发，能够借助于三维图形逼真的还原监控现场的场景；另一方面，该显示程序除了要能够实现不同视频摄像头监测画面之间的切换，还必须要能够对画面进行存储管理。下面重点分析视频采集程序的实现。（2）视频采集软件子程序。视频采集模块主要是通过相关函数接收来自摄像头传输过来的视频信息。在程序设计中调用ReadStreamData（HANDLE hChannelHandle，void* DataBuf， DWORD*Length，int* FrameType）函数来读取参数hChannelHandle对应的视频通道的音视频数据流，并按照参数Length指定的缓冲区大小，将数据流读取到数组DataBuf中，同时返回当前读取的数据流的帧长度。这样系统就可以对数组中的数据流信息进行后续的处理，如本地音视频的预览等。

四、结语

由于图形视频监控具有直观、醒目的特点，因此在现代化的自动化控制系统中逐渐凸显出特殊的监控作用，对于确保整个生产环境的安全具有至关重要的作用。基于工业以太网实现的远程视频监控平台，是将远程测控技术和计算机网络通信结合的又一个典型应用，本论文重点针对远程视频监控平台的结构与实现，给出系统的设计和实现方案，对于其他技术领域内应用远程视频监控技术提供了很好的范本，是值得推广应用的。

参考文献

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[3]张宗念.图像、视频压缩编码方法以及网络实时视频监控的研究.广州：华南理工大学博士学位论文，2000

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二、网络传输的法律性质

计算机网络化给以往的作品传播形态带来了巨大的变化，几乎所有传统传媒介质的作品都可以通过二进制数字编码在网络上传播，通过网络交换得到的作品与原始作品有完全一致的效果，且使用者还可以根据自己的需要，对于数字化后的信息很容易地改变或加工其内容，或插入其他信息。这种信息的数字化、网络化对著作权的影响是巨大的，但从本质上说，其仅仅是为权利人增加了一种传播作品的方式而已，并未动摇著作权保护的基础──只保护作品的表达形式，而不保护其思想内容本身。因而要使网络运行规范化，也不必对著作权法作根本的变更，只是应对现有规定作适当调整和补充。其中，网络传输的法律性质问题是规范网络运行的基础和前提。对于网络传输的法律性质，学者多有论及。但大体有以下三种见解：

1、网络传输是一种发行行为

根据我国著作权法实施条例第5条的规定，发行是指为满足公众的合理需求，通过出售、出租等方式向公众提供一定数量的作品复制件的行为。而网络传输中，与传输的网络联网的用户即可从其计算机终端上卸载作品进行阅览、储存、打印或以其他方式进行使用。因此这种向公众传输的结果和经济影响与传统意义上的“发行”有相似之处。计算机程序可以从一台计算机传输到十台计算机，当传输结束时，原件保留在发出传输的计算机中，复制件则存在于每一台计算机的内存或存储装置之中，传输的结果本质上与发行十个复制件相同。以网络传输向公众发行作品复制件与以其他传统方式发行并无区别，因此网络传输是一种发行行为。美国1995年公布的信息基础设施工作组“知识产权和国家信息基础设施：工作组关于知识产权的报告”，即通称的“白皮书”就建议，美国的版权法明确承认网络传输属于向公众发行，在版权人专有的发行权之内。我国有的学者也持此观点，认为网络传输事实上是在社会公众中发行作品的一种新方式。

笔者不同意这种观点，主要原因在于网络传输过程中不存在传统意义上的复制行为，与传统的发行行为的内涵不符。从我国著作权法实施条例第五条的规定看，发行是与复制行为相联系的，复制是指以印刷、复印、临摹、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制成一份或者多份的行为。这可以理解为狭义的复制，此外还存在意义更加广泛的广义复制。这种广义复制实质上可以把著作权法所规定的全部经济权利的行使方式都包括进去了，因为可以认为一切“再现”原始作品的行为都是复制，而不仅仅是原封不动的复制，翻译、改编、录制等都是作品的再现，只是改变了表现方式。但这种广义复制在著作权法上意义不大，且易造成权利混淆，故一般并不采用。对于网络传输，有的学者认为也存在复制过程，即通常所说的“暂时复制”。暂时复制是指作品仅进入了计算机内存，没有固定在任何有形媒体上，这在网络传输中是广泛存在的。美国的白皮书就认为暂时复制是一种复制行为，此后世界知识产权组织1996年12月在日内瓦举行了外交会议，由于暂时复制遭到广大发展中国家的反对，在版权条约的最终文本中删去了包括暂时复制的复制权的内容。关于暂时复制的主张实质上就是一种广义上的复制，这种主张并无太大的积极意义，相反还易导致网络运行各主体间权利义务的不确定，且其对于作品的使用，对于信息的流通，都会构成不同程度的障碍。因此网络传输过程中不存在传统意义上的复制，不是发行行为。再者，即使将网络传输行为看作是发行行为，也会产生与“发行权穷竭”原则的矛盾，应对该原则作例外规定。因为传统的作品的有形物经发行后，该有形物的发行权便用尽，而网络传输的作品是与有形物相脱离的，再适用该原则就会产生矛盾。

2、网络传输是一种类似广播的行为

网络传输是与广播相类似的公共传播行为，其同有线电视传输没有本质的区别。家庭录制设备的出现同样遇到网络传输今天遇到的个人大量复制的问题，但是对于个人复制广播电视节目，并未将广播权解释为发行权；而且采用公共传播理论，可以避免“发行权穷竭”原则的矛盾。但根据我国著作权法实施条例第五条的规定，播放是指通过无线电波、有线电视系统传播作品，播放方式包括无线播放和有线播放两种。依该规定及伯尔尼公约的相关规定，只有有限种类的作品和有限种类的传播方式能包容进去。因此可以通过对播放权含义的扩充，从性质上确认网络传输是一种公众传播行为，是属于作者的一种专有权利。但需对播放的范围予以扩展，从播放对象看，既包括现场的表演和展出，也包括音响作品、动画作品、电影电视作品、文学作品、美术作品、摄影作品等各类作品的数字形式；从采用的技术上说，既包括通过无线电波和有线电视系统的播放，也包括通过计算机互联网络的播放；从传输方式上说，既包括一对多的播放，也包括一对一的播放，即点到点的传输。

笔者认为此种观点有其合理之处，网络传输与有线电视传输确有技术上的相似之处；但二者毕竟是两种性质完全不同的行为，在运行主体、传输内容、传输目的、法律责任等方面都有所不同，因此将网络传输作为类似广播的行为予以保护，亦不甚可取。

3、网络传输是一种新的传播方式─增设网络传输权予以保护

网络传输具有不同于其他作品使用方式的特点，它通过联结千家万户的网络，利用计算机处理信息速度快、效率高、范围广的特点，向公众信息，传输作品，使得信息的流通产生了质的飞跃，因而应增设网络传输权予以保护。目前国内有些专家学者持这种观点。且1996年底世界知识产权组织通过的版权条约、表演和唱片条约规定了作者在网络上的权利，作者应享有专有权，以授权将其作品以有线或无线方式向公众传播，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得这些作品。这两个新条约规定的向公众传播的权利，即网络传输权。

笔者同意这种观点。根据传统的理解，作品传播给公众主要有两种形式，一是公开传播，二是发行。网络传输行为尽管与这两种方式有某些可比之处，但不能将其简单地定性为公开传播或发行行为。只是可以作为立法上的参考，在司法实践中，在法律尚无明文规定之前，甚至可作某些类推适用。但从本质上说，网络传输行为与传统的传播方式完全不同，因而在世界知识产权组织的新条约中规定了网络传输权，也就是说，作品的传播目前应有三种方式，传统的公开传播、发行和涉及网络传输的向公众传播的权利。作品在网络上向公众传输，属著作权人对作品实现经济权利的使用方式之一，具有和“复制、表演、播放、展览、发行、摄制电影、电视、录像或者改编、翻译、注释、编辑等”同等重要的地位，而且随着计算机网络化的深入发展，以及普及率的不断提高，作品通过计算机网络向公众传输，可能会成为作者使用作品的主要方式，而且这种方式的经济价值会越来越大，甚至会超过传统的作品使用方式。把作品搭载到计算机网络上向公众传播作为著作权人的一项专有权利，并在法律中规定，是计算机网络化健康、规范发展的内在要求。从目前国内网络传输的情况看，在版权保护方面基本上是无序状态。如果不尽快在著作权法中增加网络传输权的内容，司法机关会因法律的不明确而无法操作，侵权行为也得不到制止，长此以往，会使公众误以为任何作品都可以随意上网并免费使用，这种习俗一旦形成，将难于纠正。这对著作权人利益的保护、对社会经济秩序的维护都是极为不利的。因此应在我国著作权法第10条增加网络传输权，即以有线或无线方式公开传播，包括将作品向公众提供，使公众中的成员在其个人选定的地点和时间可获得其作品的权利。

因此，笔者认为，网络传输行为既不是发行行为，也不是类似广播的行为，而应作为一种新的传播方式予以规范和保护，我国著作权法应尽快增设网络传输权，以保护著作权人的利益，但同时也要注意维持著作权人利益与社会公众利益之间的平衡。

三、网络传输与合理使用

明确了网络传输的法律性质，我们再进一步分析如何保护著作权人的网络传输权，这首先涉及到重新界定合理使用的问题。根据我国著作权法第22条第一项的规定，为个人学习、研究或者欣赏，可以合理使用他人已经发表的作品。所谓合理使用，是指他人依法律的明文规定，不必经著作权人的许可而无偿地使用其作品的行为10.这对于一般传统作品来讲，是容易理解的。随着网络技术的普及，越来越多的作品通过网络传输，在网上以点对点的形式传播，如果依照传统著作权法，这种使用属于私人使用，应划归合理使用的范围。这样，无疑会给网络传输作品的著作权人带来巨大的损害。在著作权法中确定网络传输权，个人在网络上获取作品固然将受到该权利的控制，但同时也应对合理使用的规定进行适当修改，应加上网络传输环境的例外规定，使之适应网络环境的要求。

四、网络传输权利的行使

即使法律规定网络传输作品的著作权人的网络传输权，著作权人要真正实现这一权利也是有困难的。因为著作权人无法知道自己的作品被谁利用了，如何利用了，利用了多少次，更难以发放许可和收取报酬。从现存的著作权保护制度和国际上通行的作法来看，解决数字技术环境下的著作权行使问题，除通过著作权人个人行使权利外，主要是通过著作权集体管理制度来解决的。

著作权集体管理，是指著作权人、邻接权人或者其他权利所有人授权有关组织，代为集中管理著作权、邻接权的行为。由于复制和传播技术的发展，作品的使用方式也日趋多样化、国际化，著作权人对作品的被使用情况很难了解，因而出现了著作权集体管理机构，从事著作权、介绍，或者信托活动，其最早诞生于18世纪下半叶的欧洲。集体管理机构的主要职能在于：监督有关作品的使用情况，与作品使用者谈判、签约，发放使用许可，收取、分配使用费和追究侵权责任等。其中通过集体管理机构行使著作权最多的是音乐作品。网络传输作品也可采取设立集体管理著作权的机构的方式，以对之有效保护。网络传输的著作权人可将权利以信托的方式转让给管理机构，由管理机构与作品的利用者缔结合同，或由管理机构对侵权者依法采取对策。通常每一侵权行为的损害看来是微不足道的，每个权利人对这类侵权行为一一诉诸法律，事实上也十分困难。如果由管理机构将大量的权利集中，以规模化的利益为目标开展工作，则无论是监视侵权，还是进行诉讼，均成为可能。同时，从作品使用者的角度，也易知道谁是权利人，许可的条件是什么11.因此，著作权集体管理是适用于网络环境的。

我国著作权法中没有提及著作权集体管理问题，只是在实施条例第54条中规定，“著作权人可以通过集体管理的方式行使其著作权。”由于缺乏具体的法律规定，所以我国目前的集体管理活动受到较大的制约，中国音乐著作权协会是我国目前唯一的著作权集体管理机构。我国应在著作权法中确立著作权集体管理的法律地位，对著作权法予以修订。因为集体管理制度作为权利人行使权利的有效途径，不仅表现在数字技术引起的问题上，而且表现在其他新技术，如录音录像、静电复印、电缆电视等技术引起的著作权问题方面。可见，著作权集体管理制度在现代社会，尤其是技术发展日新月异的时代是极为重要的。因此在我国著作权法中，应明确规定著作权集体管理机构的法律地位，因为毕竟集体管理在我国属全新的事物，公众乃至司法人员对之了解甚少；此外还可以针对网络传输的情况，规定网络传输权应通过著作权集体管理机构实现，因为这是在数字技术时代保护著作权人利益的最为有效的途径。

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流媒体（StreamingMedia）技术的出现可以解决这个问题，基于流媒体本身的技术特征：就是将影音文件经过压缩处理后，放在网络服务器上，进行分段的传输，客户端计算机不用将整个的影音文件下载到本地便可以即时播放。由此种特征，流媒体就可以完全实现网络教学的模式：远程教学网络直播和网络视频点播。随着信息社会的到来，教学手段不再局限于传统的当面授教方法，而是实现教学的网络化。而多媒体教学的影音文件在本地计算机上播放大多可以取得较好的效果，但是如果将这些格式的文件放到网络上供其他人浏览，浏览者必须下载到本地计算机才可以收看和收听，在当前网络环境下，这种传输方式是非常不现实的。

一、流媒体的传输协议

熟悉网络的人们都知道，数据在网络上传输需要一些协议作为支持。RTP（实时传输协议）是Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议，RTP在传输工作中提供时间标志、序列号以及其他能够保证在实时数据传输时处理时间的方法，其目的是提供时间信息和实现流同步，RTP依靠RVSP保证服务质量标准。RTCP（实时传输控制协议）和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。RTSP（实时流协议）定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据。RTSP在体系结构上位于RTP和RTCP之上，它使用TCP或RTP完成数据传输。RSVP（资源预留协议）是Internet上的资源预留协议，其为流媒体传输提供服务质量标准，但是它不负责数据传输。

二、流媒体网络结构模型的选择

根据目前P2P流媒体的实际系统，它们在覆盖网络的组织结构上可以被大体分成两类，即基于树（Tree-based）的覆盖网络结构和数据驱动随机化的覆盖网络结构。第一，基于树的覆盖网络结构：节点被组织成某种传输数据的拓扑拓扑结构上的节点有明确定义关系。当节点收到数据包，它就把该数据包的拷贝转发到它的每一个节点。基于树的方法是最自然的方法，不需要复杂的视频编码算法。第二，数据驱动随机化的覆盖网络结构：数据驱动的覆盖网络与基于树结构的最大不同在于它不组建和维护一个传输数据的明显拓扑结构，它用数据的可用性去引导数据流，而并不是在高度动态的P2P环境下不断地修复拓扑结构。此拓扑结构的数据分发方法是用Gossip协议，在典型的Gossip协议中，节点给一组随机选择的节点发送最近生成的消息；这些节点在下一次做同样动作，其他节点也做同样动作，直到该消息传送到所有节点。

三、P2P流媒体在高校教学中的应用

第一，课程在线视频点播：由于流媒体技术的出现，使视频点播从局域网内跨越到互联网，流媒体在网络传输中的优势很适合高校网络教学视频点播的环境。第二，课程视频直播：使用流媒体技术，我们可以实现教师授课的实时直播，如果再结合网上讨论，便可以取得不错的教学效果。此外，用流媒体技术实现视频点播、视频会议等功能也可以很好地利用到远程教育中。第三，作业的上传与下载：网络教学最主要的好处就是互动性强，时间性比较随意，教师布置的作业，特别是计算机、机械制图方面的老师如果需要查看学生的实际操作效果，可以通过P2P的传输方式，完美地实现作业的上传与下载。

四、流媒体网络教学系统的整体规划

硬件设备需求：视频采集工具摄像机、录放像机、视频采集卡等，能够进行多媒体信息处理的多媒体计算机。需要对多媒体数据进行存储和管理，对存储媒体数据向Web服务器提供一个链接和定位的媒体数据服务器，以及提供媒体内容采集、缓存、调度和传输播放等服务的流媒体服务器。软件系统：

Windows2000Server、SQL2008、WindowsMediaServices等。在网络课程中，流媒体将为学生提供完全个性化的学习环境，又能为协作化学习提供强有力的支持，逐步成为网络课程的重要组成部分。它可以应用到网络课程的各个教学环节，一般的设计步骤如下：一是整体设计，包括教学设计和软件设计；二是实现网络课程的软件系统；三是网络课程的准备过程；四是利用现有软件和资源构建网络课程；五是启用用以交互的平台。

五、流媒体网络教学系统的设计与实现

第一，系统各功能模块设计：一是用户权限设计：本系统将根据管理员、教师、学生和游客权限进入不同网络页面，从而实现在系统中进行不同操作；二是课件信息管理设计：本系统采用按院系的方式分类，同时各个院系内部又根据院系中不同学科进行二次分类；三是课件查询设计：可以通过按院系查询、按教师查询、按关键字查询三种查询方式，这样可以快速、准确查找所需课件；四是前端显示页面功能设计说明：前端显示页面包括栏目列表显示、教师列表显示、会员注册登录模块；五是后台管理模块：管理员进入后台管理系统后，可以对整个会员信息的管理，其中包括会员管理模块、教师管理模块、课件信息管理模块、栏目管理模块和师生互动模块。第二，系统结构设计：本系统主要由服务器、网络传输和客户端构成，系统构架相对应为：服务器模块、网络传输模块和客户端模块。服务器端由流媒体服务器，Web服务器和媒体数据库组成。网络传输端是建立在校园网/Internet基础上的。客户端采用Web浏览器的应用程序，通过点播提出请求，接收来自流媒体服务器的视频、音频流媒体。

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1 图书馆数字化建设中的知识产权问题

知识产权是指人们对于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的标记、信誉依法享有的权利。图书馆的数字化建设涉及到信息的数字化、信息传递及共享，在建设过程中不可避免地涉及到了知识产权保护的问题。免费论文。与图书馆数字化建设相关的知识产权主要有著作权即版权、计算机软件所有权和专利权。其中，版权与图书馆的数字化建设和应用更是有着直接的关系。

1.1 作品复制中的版权问题

馆藏资源的数字化是调整图书馆馆藏结构的主要方式之一，馆藏资源的数字化只涉及到

馆藏资源的存储方式的改变，并没有创新的成分，是一种完全复制工作。而复制是知识产权

中重要的一项——著作权中最重要的权利。我国著作权法对复制的定义是以印刷、复印、临摹、拓印、录音、录像、翻录、翻拍等方式将作品制作一份或多份的行为。因此，图书馆在对馆藏资源进行数字化的过程中，应当按照复制权的有关规定，关注数字化权的归属、内容、行使及限制等各方面的规定。若有不慎，就会陷入知识产权的争端之中。

1.2 图书馆网站建设中的知识产权问题

在图书馆数字化建设中，图书馆的网站有着引导读者访问和浏览图书馆数字化资源的作用。网站的网页是图书馆工作人员利用计算机多媒体技术制作的作品，网页的制作需要投入大量的人力、物力和财力，网站能为图书馆带来社会效益和经济效益，所以图书馆要重视保护自己网站的知识产权，同时尊重其他网站的知识产权，不侵犯他人的合法权益。

1.3 数据库建设中的知识产权问题

数据库开发是数字图书馆信息资源建设的重要内容，它主要是通过图书馆工作人员独立开发和购买他人的数据库来实现的。一般来说，我国著作权法将那些汇集有著作权材料的数据库作为编辑作品加以保护，规定编辑作品内编辑人享有著作权，但行使著作权时，不得侵犯原作品的著作权。对于那些以事实性信息或无著作权材料汇集为特征的数据库，主要采用反不正当竞争法保护，由汇编者享有著作权。图书馆在数字化建设中涉及到数据库的知识产权问题，主要存在于数据库的建设和应用过程之中。特别是在图书馆建设全文数据库过程中，由于需要使用作品全文，因此需要获得版权人的许可。除进人公有领域的作品或失去著作权保护期的作品外，在使用原文时必须获得版权人的许可，同时对数据库链接使用时，必须经过同数据库权利人签订某项合作协议，否则属于侵权。另外，图书馆开发的数据库也享有版权，在避免侵犯他人的数据库版权的同时，也应具有自我保护意识，保护图书馆自己开发的数据库的版权。

在现实工作中，如果未经版权人许可，拷贝数据库内容，然后用于有偿的情报咨询服务，这种行为是严重的侵犯版权人的知识产权的行为，在现行知识产权制度下是严格禁止的。因此，图书馆在数据库建设和应用中应避免这些情况的发生。

1.4 图书馆馆藏资源在网络传输中的知识产权问题

图书馆数字化建设的最终目的是将数字化了的信息，通过网络传输等手段传递给读者。数字图书馆的最大特点在于通过网络资源的共享，实现用户跨越时间和空间的信息资源利用。在数字图书馆的广阔资源空间里，用户可以随时随地通过网络终端对数字图书馆的数字信息资源进行浏览、下载、打印。而网络传输这种已兴起的传播方式已经引发了一系列的知识产权问题。著作权法已经对网络传输权有了法律认定，因此图书馆能否合理、有效的规避侵犯作品作者的知识产权将会是图书馆数字化信息网络传输的前提之一。免费论文。为了借助信息网络发挥这些数字作品的作用，《信息网络传播权保护条例》规定，图书馆、档案馆等机构可以通过信息网络向馆舍内服务对象提供这些作品。

1.5 数字参考咨询中的知识产权问题

在现有的网络资源环境下，网络信息资源为图书馆的参考咨询服务提供了良好的平台和手段。而在网络参考咨询服务中，需要对文献内容进行摘录和引用，如果没有严格的按照知识产权法的要求尊重作品作者的署名权以及其他一些权利，那么就会产生知识产权纠纷。根据我国《专利法》及其实施条例、《计算机软件保护条例》等知识产权法律文件规定，专利技术在受保护期内，他人未经专利权人的许可不能实施。因此图书馆在开展数字参考咨询服务时，应加强咨询委托合同中关于知识产权的约定，避免涉及专利侵权纠纷。

2图书馆如何在数字化建设中规避知识产权纠纷

2.1 提高图书馆员的素质，增强知识产权保护意识

素质能力是图书馆专业人员的立身之本，无论何时都应不断加强和提高。在当前的网络环境下，要得到知识产权保护并且不侵犯他人的知识产权，首先要转变思想观念，提高自身知识产权素质，积极学习知识产权法律法规制度。由于国内知识产权事业的迅猛发展，新的法规也相继出台。图书馆员在运用信息咨询系统发挥信息职能的同时必须增强知识产权的保护意识，提高自己的政策认知能力及业务素质能力，充分掌握知识产权的法律法规。与图书馆数字化建设相关的知识产权法律法规，除了要学习《著作权法》、《计算机软件保护实施条例》等法规之外，图书馆馆员还应该在数字化建设和应用中，通过各种网络通讯方式，向读者传达知识产权保护思想，提高读者的知识产权保护意识，减少读者违法传播图书馆数字化信息造成的知识产权纠纷，从而达到在图书馆服务范围内普及知识产权保护意识的作用。

2.2 加强图书馆网站数字资源的版权保护

图书馆在建设自己的馆藏数字资源的同时，要通过各种手段加强数字资源的版权保护，在图书馆网站网页中，应该注重本馆馆藏数字资源的版权说明，按照知识产权相关法律规定，预防网络数字资源的侵权行为。图书馆应提高馆藏数字资源的自我保护意识，及时搜索、发现他人网站对本馆馆藏资源的非法转载和链接，并运用法律手段及时制止他人通过网络侵犯图书馆数字资源版权行为的发生。

2.3 恰当利用“合理使用”原则规避数字化建设中的知识产权纠纷

合理使用原则是指使用人在法律规定的条件下不必征得版权人的同意，也不必向其支付报酬，基于正当目的而使用他人版权作品的合法行为。《信息网络传播权保护条例》结合网络环境的特点，将著作权法规定的合理使用情形合理延伸到网络环境，并规定图书馆、档案馆等机构可以通过信息网络向馆舍内服务对象提供数字化作品。这在一定程度上扩宽了图书馆数字化建设中的合理使用范围，将成为图书馆规避知识产权侵权纠纷的一个重要渠道。

2.4 完善版权集体管理制度

网络环境中，版权集体管理机制的健全与否将在很大程度上制约图书馆功能的发挥，因为数字化作品的公共性与外部效应大大增强，提高了版权交易的费用。图书馆也必须判断将要使用的作品的版权状态，鉴别真正的版权人，并向他们取得授权，这就大大地增加了图书馆的交易费用。而通过网络版权集体管理机制，不但可以降低版权人监督作品使用情况的难度，而且可以具有比个人更强的管理能力，并且集体管理机构通过对不同图书馆就同一版权作品的授权申请的批量处理，可以大大降低交易的费用。

2.5 使用技术方式加强知识产权保护

在高科技时代，对知识产权进行的维权行为具有很高的技术含量。图书馆在数字化建设中为了加强知识产权保护，应该对图书馆的数字化信息资源进行技术武装，达到预防侵权行为发生的目的。目前比较成熟的有防火墙技术、数字水印技术等。

（1）防火墙技术。防火墙技术是当前网络信息安全防范措施最重要的手段。防火墙技术的工作原理是在被保护网络与外部网络之间设立一道屏障(即防火墙)，在此检查进出被保护网络的信息是否被准许通过，或用户的服务请求是否被允许，从而阻止非授权用户的进入和对信息资源的非法访问。

（2）数字水印技术。免费论文。数字水印技术是用信号处理方法在数字化的多媒体信息中嵌入隐藏的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。使用数字水印技术将作者姓名、创作时间、作品使用条件和要求等权利管理信息嵌入到数字作品中，由于数字水印具有几乎不可破译性，因此，偷换水印、去除水印的难度很大，从而使作者的精神权利和经济利益得到了保障。一旦该数字信息被复制，该水印会在其中央明显地显示版本信息，要想正常阅读复制数字信息，用户只能向数字图书馆的拥有者申请合法使用。

总之，在网络时代，知识产权保护问题已成为图书馆必须直接面对的问题。图书馆的数字化建设只有关注知识产权相关法律法规的更新和发展，从多方面、多角度重新审视数字化资源的合理合法性，才能为图书馆馆藏资源建设提供优化的运行环境和必要的保障体系，不断推进图书馆事业的发展。

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