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【关键词】自主出题 实践 复习
一、“自主出题”复习法的实践和探索
在复习课中,我采用了“自主出题”复习法进行有效复习。在一次复习课上,我跟学生说:“这节课我给大家一个任务,每个同学出三道题目,其中两道选择题,一道非选择题。”没有其他要求,所以,学生马上开始行动了。效果还真不错,大家都很认真地在书本中寻找合适的适合出题目的知识点,最后,不到20分钟,就有学生将题目送上来了。随着学生的题目越来越多,我发现的问题也越来越多,大家交上来的题目大部分是类似文科的考试题目,都是抄书本的知识点。例如:“技术发展的核心是什么?A创新B美观C实用D准确”等题目,基本上是一些类似记忆的题目,这与我们的教学目标和教学要求是相违背的,而且题目的内容也非常集中,基本上是在前面几个章节。不过,虽然题目不符合要求,但学生在出题的过程中认真地看书,认真地出题,对整个书本的知识做了一个系统的复习,特别是平时表现不是很好的学生,因为看到这个形式比较有趣,所以也非常认真,也达到了复习的作用。但问题还是存在的,所以我马上进行了总结。
通过对第一个班级的问题分析和经验总结,在第二个班级上课时,我就跟学生说:“这节课我给大家一个任务,每个同学出三道题目,其中两道选择题,一道非选择题,出题时要注意每个题目用一个案例,可以是书本中的案例,当然最好是选用生活中的案例,将生活中的一些经典案例与我们的通用技术知识结合起来。而且,三个题目三个知识要分布在不同的章节。现做一个具体要求,其中一个知识点在第一、二两章,一个知识点在第三、四、五章,一个知识点在第六、七章,每个知识点出的题型不限,由大家把握。”有了一个具体的要求,大家就开始行动了,这一个班级的速度就明显不一样了,他们要结合生活中的案例来出题,而且分布在整本书的知识点中,要求就更高了。一节课下来,还有三分之一的学生三道题还没有完成,但还是有一部分学生速度比较快。后来一看,这个班级又出现了一个小问题,因为他们出题的时候根本不考虑如何答题,如果拿这样的题目让大家考试的话,肯定会难住一大片。比如一个学生出了这样一道题:“请画出抽水马桶的三视图。”这样的题目,说设计一个草图还可能会有一部分学生画出来,但要画一个三视图,难度不小啊。针对第二次的情况,我首先肯定了做法,但对存在的问题也进行了分析和总结。于是在第三个班级上课时,我对学生说:“这节课我给大家一个任务,每个同学出三道题目,其中两道选择题,一道非选择题。出题时注意每个题目要用一个案例,可以是书本中的案例,当然最好是选用生活中的案例,将生活中的一些经典案例与我们的通用技术知识结合起来。而且,三个题目三个知识要分布在不同的章节。现做一个具体要求,其中一个知识点在第一、二章,一个知识点在第三、四、五章,一个知识点在第六、七章,每个知识点出的题型不限,由大家把握。因为在上几个班级里出现了一些问题,有些同学出了一些可能连自己都无法回答的题目,所以我要求大家出好题目后要写出一个参考答案,同时我要将同学们的优秀题目选出来,在下个学期会考复习的时候将大家的题目组成一份试卷,让同学们考一考自己出的一份试卷。”这样一来,学生们的积极性更高了,当然难度也更大了。大家开始认真地思考,寻找合适的案例,出好题后又认真地写出参考答案。一节课下来,能够完成任务的学生不到一半,但交上来的题目质量就完全不一样了。例如:“平安夜的时候,苹果非常畅销,而包装后的苹果更是身价百倍,请问‘包装苹果”符合设计的一般原则中哪一个原则?A实用原则B经济原则C美观原则D可持续发展原则。”这些题虽然可能并不十分优秀,但已经达到了预期的目标,学生真正地站在了出题者的角度,按照教学要求去出题了。因为本人任教的班级比较多,在剩下的7个班级中,我不断地提高一些要求,进行着各种尝试,取得了一定的效果。在期末考试的时候,班级学生成绩明显有所提高。
二、对“自主出题”复习法的反思
通用技术发展轨迹课型研究反思一、引言
随着我国基础教育课程改革工作的不断推进和发展,一系列崭新的理念被提出和实践,其中普通高中通用技术课程是基础教育课程改革中非常具有特色的一门课程,充分反映了国家基础教育课程改革的目标要求。经过几年的发展,通用技术课程取得较好了成果。自 2004年至今,浙江、海南、山东、北京等省市相继在普通高中启动了通用技术课程实验与实践。通用技术教学课程实施是一个动态研究的过程,仍有很大值得探索的空间。
二、通用技术教学概述
(一)通用技术的概念
技术推动着社会文明和经济的发展,深刻影响着人们的生产生活方式和社会观念。我国普通高中开设的“通用技术”课程是一门涉及内容较为宽泛的技术课程,它排除了信息技术,又与专业技术有区别。通用技术课程主要为了培养普通高中的创新能力、实践能力以及技术能力,根据普通高中教学目标和高中生的学习能力,从技术体系中选择一系列适合学生发展的技术,具有高度的综合性、通用性、基础性和实践性,这是一门人文与科学相融合的新课程,也是我国普通高中生的必修课程。
(二)国内外通用技术课程发展简介
早在1866年,马克思就提出把技术教育列入普通教育中,但是技术教育的地位一直不高。直到工业革命以后,技术得到了长足的进步和发展,技术教育得到了各国教育界的关注。根据联合国教科文组织对发展中国家的调查显示,几乎所有的发展中国家开始甚至早已把技术教育列入普通教育之中。国外技术教育的发展可以分为几个时期:手工业时期、文艺复兴时期、启蒙运动时期、第一次工业革命时期、第二次工业革命时期、二战后至 20世纪 80年代和20世纪 80年代以后。手工业时期、文艺复兴时期和启蒙运动时期,技术教育在普通教学中基本上是没有地位的,并且基本上以手工教育形态为主,基本没有技术教育的专用教学方法。第一次工业革命以后为培养适应社会发展的技术型人才,一系列经典专用教学模式被不断地提出和发展。我国的通用技术课程自20世纪50年代提出,于2001年编制出《普通高中技术课程标准(实验)》
(三)通用技术教学的课型
1.技术理论课
通用技术教材有许多与技术相关的理论知识,传统的教学模式以教师讲授为主,学生系统学习理论知识,这可以帮助学生高效系统地理解和掌握理论和技能。但该类教学模式以教师为主导,会影响学生主动学习的积极性。通用技术课中技术理论一般只需学生了解,只要学生应用技术理论去分析解决实际问题。在通用技术理论教学实施过程中要把教师讲授的教学模式与观察探索、案例分析、试验探讨等方法紧密结合。
2.技术试验课
通用技术的技术试验课和物理化学实验课虽然都需要学生动手实践操作,但是它们之间有着很大的区别:通用技术试验课需要通过试验探寻结果;通用技术试验课需要通过试验来修正自己的设想和改进自己的方案;通用技术试验课需要学生自主设计试验。因此在通用技术试验课上,教师应该观察学生实际试验操作,及时给予学生指导,帮助学生分析试验中存在的问题。
3.技术绘图课
技术绘图课是通用技术课程的重要组成部分,其中主要是机械绘图,要求学生能够识图并且用最适合的技术语言表达出模型或原型。技术绘图课一般具有较强的实践性和专业性,注重学生对于制图学习的感受和体验,避免把该课程变成技术技能教学。
4.技术制作课
技术制作课又称“模型或原型制作课”,主要通过教授模型或原型制作的理论知识和制作工具的使用技能,帮助学生根据预定的设计方案和制作工艺设计和制作模型或者原型,让学生充分感受和体验模型或原型制作过程,最后对设计方案和制作工艺进行评价。
三、通用技术课程的问题探析
(一)技术实践问题
通用技术课程立足于“做中学”和“学中做”,强调学生的亲身感受和体验,培养普通高中生的试验能力、设计能力、制作能力以及问题分析、解决能力。生活是大课堂,通用技术课程的实践设计应与普通高中生的现实生活紧密结合,避免两个极端实践倾向。教师应该给予学生充分的指导,避免学生为实践而实践,同时避免学生走上纯设计。
(二)技术创新问题
技术是为了创造,通用技术课程是一门以创新为教学目标的课程。高中教育阶段是高中生创造力正在发展的重要阶段,我国基础教育改革需要重点考虑的问题是培养高中生的想象力和逻辑思维能力。普通高中教育工作者应该充分利用通用技术课程的教学资源激发高中生勇于探究、勇于创新的信心和勇气,正确引导学生创新和创造。
(三)多学科整合问题
通用技术课程是各学科知识的综合运用,通过学科知识的有效整合,帮助学生对知识更好融会贯通的学习,提高学生的实践能力与思维能力。
四、结语
通用技术课程的不断推动和发展,会遇到种种困难,只有深入领会通用技术课程的目标要求和基本理念,把握关键问题,拓宽教育改革思路,才能真正实现通用技术课程的全面效应。
参考文献:
[1]顾建军.普通高中技术课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004.21.
[2]邢志芳.普通高中学生通用技术课程认同现状研究[D].东北师范大学,2006.11.
关键词:通用技术;教师;专业能力
通用技术课程承载着提高全民技术素养、为国家储备创新型人才的使命进入到高中课堂。通用技术课程的实施与发展,不仅给高中教育注入了新的活力,也提出了新的要求,尤其是通用技术教师的专业能力受到了挑战。众所周知,通用技术课程开设时间短,很多通用技术教师是从其他学科经过短期培训转过来的,尚处在学习和探索阶段,因此难免出现一些通用技术教师的教学效果(特别是技术实践的教学)远未达到课程标准要求的情况。
浙江省普通高中开设通用技术课程已有四个年头,经历了四次会考、七次高考;开展了两届(每两年一届)省级通用技术教师优质课评比、一届省级通用技术教师学科教学能力评比,各市、县(区)也开展了相应的评比。每次会考、高考后的分析会都凸显学生设计、动手操作能力的薄弱;各级教师评比也显露出大多数通用技术教师的专业水平与课程标准要求之间的差距。
一、通用技术教师专业能力的构成
专业素养也叫职业素养,通常是指某个特定的专门职业对从事该行业工作人员的基本要求。对通用技术教师而言,专业素养主要由专业意识、专业知识、专业能力、专业情感四要素构成。
通用技术教师的专业能力主要包括教学实施能力、教学研究能力和具备一定的基本技术素养以及技术教学能力。教学实施能力通常指教学媒体选择能力、教学过程设计能力、课堂教学组织能力、教学资源开发与利用能力和教学效果评价能力等。教学研究能力则包括教学反思和合作研究的能力。技术素养包括技术的设计、运用、加工、制作、管理和评价能力。技术教学能力则包括对技术实践过程的指导能力、技术作品的评价能力、技术探究的引导能力和技术创新的启发能力。
二、提升通用技术教师专业能力的意义
提升通用技术教师的专业能力,是学生掌握通用技术学科基本能力的前提和需要。《浙江省普通高中会考标准(通用技术)》明确提出:通用技术会考注重考查学科基本能力,通用技术学科基本能力包括——理解能力、设计能力、制作能力、试验能力、评价能力、应用能力。“水涨船高”,只有通用技术教师的专业能力提升了,才有可能使学生的通用技术学科基本能力得到提高。要实现通用技术教师专业能力的提升,要做到以下几点:
1.提升通用技术教师课堂教学的实施能力
通用技术教师课堂教学实施能力的提升,对学生而言就是课堂教学有效性的提高,关键在于:
(1)课堂教学案例(素材)的选择
课堂教学是学校实现课程目标的主要途径,是课程改革成功的保证。
在技术课程的实施上,《普通高中技术课程标准(实验稿)》中明确指出:“采取‘只提要求、不明确规定载体’的策略,要注重课程资源的有效整合。”苏教版通用技术教材《技术与设计1、2》中有非常丰富的案例资源,这些案例涉及面广、涵盖内容广泛,可以适应全国各地的经济、文化与自然条件的差异。所以教材中的案例,需要教师结合教学内容和学生情况选择性地分析与讲解,不能是脱离学生生活的生搬硬套;选用案例时,教师要深入分析案例中所蕴涵的技术思想和方法,发掘其所蕴涵的技术知识,分析其教育价值。执教者应不拘泥于教材已有的“框框”,适当地对教材中的案例进行合并、修改、补充,主动地调整、改编、充实教学内容,才能满足不同学生发展的需求,完成教学目标。
然而,现实中有许多通用技术教师为了吸引学生的注意力,在课堂教学中选用了大量的案例——一节课中就列举了数十个案例,教材中的照搬不说,还增加了与所讲内容不贴切的案例。整堂课学生看得眼花缭乱、不知教师所言之意,对相关案例有何作用不知所然,更不用说一些牵强附会的案例。相反,课堂教学优秀的教师,他们上的课是在“用教材”,而不是“教教材”。如,曾听过一节优秀的公开课,上的是苏教版《技术与设计1》第三章第一节《设计的一般过程》这节课,教材中以小板凳的制作作为设计的一般过程进行展示。然而这位教师认为风力举重机更能结合学校的实际情况(学校临江,风大),能最大限度地发挥学生的积极性,所以做了大胆创新——以风力举重机的设计、制作为案例进行讲解。的确,该教师选择的风力举重机,选材容易,制作简单,来自生活的灵感也很多。整节课学生兴趣高涨,教师创造性地使用教材也为学生展示创造力提供了最直接的平台。
(2)课堂教学的设计与组织
通用技术课程强调心智技能与动手技能的结合,强调理论与实践的统一。所以通用技术的课堂教学方式有别于其他学科,不能沿袭传统的教学方法,否则会让学生觉得枯燥乏味,失去学习通用技术的兴趣。
为了更好地达成通用技术课程目标,提高通用技术课堂教学的有效性是关键。要提高课堂教学的有效性,重中之重除课堂教学案例(素材)的选择外,就是课堂教学的设计与组织。一堂设计与组织好的通用技术课,会让学生轻松地掌握要学的技术知识,领会其中的技术思想和方法。如前述以风力举重机为例的这节课,该教师的课堂教学设计与组织就很好地实现了教学目标。他先用图片展示该学校地形图,通过分析学校濒临江边的地形,很自然地就由学校风大引到怎样把风利用起来的问题——设计风力举重机。接着教师就借这个风力举重机展开了一系列的对设计的一般过程的教学。整节课中有师生的互动、学生的小组协作、动手操作、展示评价,还有教师简洁明了的课件在学生面前的不断呈现,这样通过师生资源的多次整合,真正实现了课程的师生共建,保证了教材资源以外的教学资源在课堂上的合理利用。从中我们也可以看出,该教师的设计与组织是成功的,教师是“用教科书教,而不是教教科书”。
基本模式:如图1,若点E是线段AB上的一点,且∠CAE=∠EBD=∠CED=90°则CAE∽EBD.(当CE=DE时,CAE≌EBD,如图2)。
图1、图2基本模式的证明思路:利用七年级“同角的余角相等”得到∠ACE+∠CEA=∠BED+∠CEA,得出∠ACE=∠BED又因为∠CAE=∠EBD,根据相似三角形的判定方法之“两角法”证出CAE∽EBD。如果要证明全等,就用所得条件,再结合已知CE=DE利用AAS或ASA即证得。
基本模式变式1:如图3,把EBD平移使得点E和点A重合,此时CE和AD的交于点H,同时保证∠CHD=90°,这里同样可以利用基本模式的方法证明出两个三角形相似的结论,然后再把这样重叠后的两个三角形放入正方形(或者其他特殊图形中)就可演变为一道中考压轴题。
图4是图3在动态的情况下的特殊情况,即当点D作为动点,当该点和点F重合后的情形,此时在正方形内,CAE和EBD都变成了等腰直角三角形,如果点C和点E都作为动点的话,最后还会出现图5这个特殊情况。
一、利用模式引发“血案一”,轻松解决中难题
例1:如图6-1,l1∥l2∥l3,且l1,l2之间的距离为2,l2,l3之间的距离为3.若点A,B,C分别在直线l1,l2,l3上,且ACBC,AC=BC,则的长是
分析:过点A作ADl3于D,过点B作BEl3于E,利用基本模式(图2),证明ACD≌CBE,根据全等三角形的性质,可得BE=CD=3,再利用勾股定理列式求出AC=■的长,最后再由勾股定理或者利用等腰直角三角形的斜边等于直角边的■倍得结果AB=■AC=■×■=2■.
二、利用模式引发“血案二”,轻松解决图形变换题型
(一)一次折叠的血案
例2:如图7,将矩形ABCD沿直线AE折叠,顶点D恰好落在BC边上点F处,已知CE=3cm,AB=8cm,则图中阴影部分面积为 cm2.
分析:利用基本模式得出ABF∽FCE,注意根据折叠的过程以及矩形的性质,得:AF=AD=BC,EF=DE=CD-CE=AB-CE=8-3=5.根据勾股定理求得CF=4,再设BF=x,由相似性质:■=■,解得求得SABF+SCEF=■AB・BF+■FC・CE=30cm2。
(二)两次折叠的血案
例3 :将矩形纸片ABCE按如图8的方式折叠,AE、EF为折痕,∠BAE=30°,BE=■,折叠后,点C落在AD边上的C1处,并且点B落在EC1边上的B1处,则BC和CF的长为( )。
A.3■和2 B.3和2■ C.4■和■ D.4和2
(1)BC的思路分析:由折叠的性质,可得:∠AEB=∠AEC1,EC=EC1,又由四边形ABCE是矩形,得出AD∥BC,证出∠AEC1=∠AEB=∠EAC1=60°,证得AEC1是等边三角形,可得EC1=AE,等量代换得EC=AE,又由30°直角三角形的性质,得AE=2BE=2■,则BC=AE+EC=3■.(2)解CF的简要过程:由(1)得EC=2■,AB=3,又由基本模式,易得ABE∽ECF,■=■,CF=2。故选A.
三、利用模式引发“血案”――添加辅助线,轻松解决动态压轴题
(一)静态压轴题的血案
例4:如图9,边长为4的正方形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A,C分别在x轴、y轴的正半轴上,点E是OA边上的动点(不与点O,A重合),EPCE,且EP交正方形外角的平分线AP于点P。
(1)如图9-1,当点E是边的中点OA时,证明CE=EP;
(2)如图9-1,当点E是OA边的中点时,在y轴上是否存在点M,使得四边形BMEP是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图9-2,当点E是OA边上的任意一点时(点E不与点O,A重合),设点E坐标为E(t,0)(0
(1)利用基本模式,作出相应辅助线,如图9-3,过P作PHx轴,交x轴于点H,易证得OCE∽HEP,由相似性质得到关于HP的方程,得到HP的值;在RtOCE与RtHEP中,分别利用勾股定理求出CE与EP,即证到CE=EP;
(2)利用基本模式变式1中的图4原理作辅助线。如图9-3,过B作BM∥PE,由CEEP,推出CEBM,利用同角的余角相等可得∠OCE=∠CBM,又BC=CO,利用ASA证得BCM≌COE,BM=CE,而EP=CE,可得出EP=BM及四边形BMEP为平行四边形,由全等的性质得CM=OE=2,求出OM的长即求得M坐标;
(3)理由与(1)同理,如图9-4过点P作PHx轴,由基本模式得COE∽EHP,利用■=■,得HP=t,EH=4-t+GP=4,最后利用勾股定理得出结论.
(二)动态压轴题的血案
例5:如图10,在平面直角坐标系中,点C的坐标为(0,4),动点A以每秒1个单位长的速度,从点O出发沿x轴的正方向运动,M是线段AC的中点.将线段AM以点A为中心,沿顺时针方向旋转90°,得到线段AB.过点B作x轴的垂线,垂足为E,过点C作y轴的垂线,交直线BE于点D.运动时间为t秒.当点B与D点重合时,t的值为 ;
分析:易得RtCAO∽RtABE;当B、D重合时,BE=OC,根据比例式,求得t=8。
四、利用模式,触类旁通
(一)从相似到三角函数的血案
例6:如图11,沿AE折叠矩形纸片ABCD,使D点落在BC边的点F处已知AB=8,BC=10,则tan∠EFC的值为 .
分析:根据折叠的性质和锐角三角函数.在RtABF中,有AB=8,AF=AD=BC=10,由勾股定理得BF=6,根据基本模式得∠EFC=∠BAF,故tan∠EFC=tan∠BAF=■=■该题是证明基本模式过程中步骤的应用。
(二)利用模式,解决多种血案
例7:如图12,在矩形纸片ABCD中,已知AB:BC=2:3,点M在BC边上,将矩形折叠,使点D落在点M处,折痕为EF,若AE=2,CM=4,则AB的长为 .
关键词:流媒体;视频监控;编码压缩;传输流程
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2013) 01-0172-02
1 引言
视频监控是安防系统的重要组成部分,是公共安全领域重要的安全管理手段之一[1]。通过视频监控系统,安防人员可以直观而方便的掌握现场的安全动态,同时还可以满足事后寻求线索和调查取证的需要。为了满足这些要求,视频监控系统必须要有更高的清晰度和监控画面的实时性,但因为当前网络带宽有限,再加上监控项点和数据量越来越大,这样传统的面向存储单一码率的视频监控技术已经很难满足安防系统的要求。而流媒体技术的兴起与发展为解决以上问题提供了一条途径。基于流媒体技术的视频监控系统必将是网络视频监控技术向一体化、数字化和智能化发展的方向,该技术在安防工程实践中也将的到广泛的应用[2]。
2 流媒体技术概述
流媒体(Streaming Media)是指通过网络以实时的数据流方式传输和音视频多媒体信号的技术。而数据流方式就是把音视频信号通过编码压缩处理之后发送给流媒体服务器,从而用户就可以在监控端上通过网络访问流媒体服务器,而获得实时、连续的数据流,并在网络浏览器上边下载边观看。运用数据流方式之后就不再需要准备一个用于存储多媒体文件的空间,也不需要将媒体文件全部下载下来就可以通过浏览器直接观看。流媒体传输技术的主要特点是参与传输的多媒体数据必须以流的形式存在的,所以用于流媒体传输的多媒体数据必须要采用高效的编码器对即时的音视频信号进行压缩编码,使其格式符合流媒体传输要求的数据信号才能放在流媒体服务器上参与传输。
3 流媒体的关键技术
3.1 编码/压缩技术
编码是将多媒体文件转化成流媒体格式文件的数据处理技术。在流媒体技术实现中音视频数据的编码性能是决定流媒体传输质量的关键,而编码性能又由以下几个因素决定:一是编码效率,即在满足音视频质量的基础上要使媒体流的速率尽量低,从而实现对流媒体数据的压缩目的;二是编码的冗余性和可靠性。由于流媒体是在网络上进行实时传输的,所以必须将传输过程中的数据丢失对解码质量的影响考虑进来。
3.2 流媒体传输协议
流媒体传输协议主要有实时传输协议RTP、实时传输控制协议RTCP、实时流协议RTSP和资源预定协议。
(1)RTP与RTCP协议
RTP作为网络传输协议的一种,它主要针对多媒体数据流的传输问题,它同时支持多播和单播应用。一般RTP使用UDP传输数据,但是他也能够在TCP或ATM等协议上工作。就RTP本身而言,它并无法为按顺序传输数据包提供可靠的传输机制,同时也不能提供流量控制或拥塞控制,而是依靠RTCP来完成这些服务,因此,RTP一般会和RTCP配合起来使用,这样可以经过有效的反馈而达到良好的传输效率。
(2)RTSP协议
RTSP是针对一对多应用程序中通过IP网络传输多媒体数据而制定的,它在体系结构上高于RTP和RTCP,RTSP主要采用TCP或RTP实现数据的传输。它和采用单向方式的HTTP有所不同,RTSP支持客户端和服务器同时发出请求并做出响应。
(3)RSVP协议
RSVP是网络资源预订协议,它通过预留网络资源方式为流媒体的传输提供了优越的服务质量(QoS)。RSVP主要由发送者、接收者和主机或者路由器等元素组成,在进行发送前发送者首先告知接收者将要发送数据,同时告知需要采用怎样的服务质量(QoS),这时接收者会给主机或路由器一个同样的通知,然后系统就可以进行数据发送操作,在这个过程中主机或路由器负责流出所有合适的资源。
3.3 媒体服务器
媒体服务器是用于存储和控制流媒体数据的计算机,因此流媒体服务器的性能是决定其流媒体服务扩展能力的重要因素。媒体服务器性能的主要影响因素有处理器配置、I/O总线、存储带宽等,目前主要有两种搭建性能优越的媒体服务器的方法,一种是采用了大规模并行处理结构,这种方式应用较为广泛,比如采用超立方体结构将各个流媒体服务单元连接成一个整体;另外一种方式是采用较为简单的PC集群的方式,即利用局域网将若干个PC流媒体服务进行连接,在其前端采用内容交换与负载均衡器将流媒体服务请求尽可能均匀的分配给各个PC媒体服务单元。总体来看前者比后者的性能优越,但成本较高。
4 基于流媒体技术的视频监控系统的应用分析
4.1 系统的体系结构
实际应用中流媒体视频监控系统的设计方案较多,但就其体系结构的本质而言都比较类似,如图1所示为典型的流媒体视频监控系统体系结构图。系统主要有:音视频采集系统;音视频信号编码压缩器;流媒体视频服务器;网络传输系统;监控端等。
系统开启时,首先从音视频采集系统(摄像头)获得原始的音视频信号,经过由数据采集芯片和MPEG-4压缩芯片构成的编码部分将数据转化成MPEG-4数据流,再通过局域网将数据流传送到流媒体服务器,流媒体服务器将数据流转化为流媒体,然后通过网络将其实时的传输到计算机网络上,这样监控端就可以通过与网络的连接获取媒体数据流,并通过解码解压缩而得到实时音视频信号,并可以用浏览器播放,同时监控端还可以通过浏览器对前端实施控制。
4.2 系统的工作过程
在视屏监控系统使用时,用户通过在监控端计算机的浏览器上输入服务器的IP地址,就可以用浏览器调用的播放器实时的播放监控画面。流媒体监控系统的具体工作过程可以描述为:监控端详流媒体服务器发出请求后,Web浏览器和Web服务器使用HTTP/TCP进行控制信息交换,并将待传输的实时数据检索出来,Web浏览器调用A/V播放器,再使用HTTP从Web服务器检索相关参数对A/V播放器进行初始化,A/V播放器及A/V服务器运行RTSP/TCP和RTCP/TCP,使视频传输的控制信号得以交换,然后A/V服务器使用RTP/UDP协议将音视频数据传输给播放器。具体如图2所示。
4.3 系统实现的功能
系统能够实现的基本功能有以下几个方面:
(1)用户权限管理功能
用户要访问监控画面或对其进行控制时,其作出的访问或控制申请首先会被发送到流媒体服务器上,流媒体服
务器会对其权限进行认证,如果该用户具有以上操作的权限,则随即将监控画面向用户转发或执行用户的控制指令,这种用户权限的管理功能,很好的保证了系统的安全。
(2)实时监控功能
用户可以通过监控端浏览器观看权限允许区域内的所有监控图像,并且所有的画面都是实时动态的。同时所有的视频采集端都可以按照预先设定的流程成组或单独自动的巡视各个区域,也可以定点监视重要区域。并且可以通过监控端对前端进行远程控制和多画面分割组合监视。
(3)视频存储功能
系统将视频文件存放在流媒体服务器中,可以按照连续或者某时间端的方式进行录制,并且服务器还具备DVD光盘刻录功能,可以将视频文件刻成光盘保存。
(4)视频转发功能
流媒体视频监控系统支持同一局域网内的多个用户同时对同一个监控前端的访问,这时流媒体会对带访问用户进行逐一认证并将当前的数据进行转发。
(5)远程访问功能
系统提供的Web服务可以和企业管理信息系统进行连接实现联网功能,这样用户可以在任意的互联网节点的浏览器或客户端上获得所有监控前端的音视频信号。
5 结束语
基于流媒体技术的视频监控系统集合了计算机技术、网络技术、通信技术和计算机视觉技术,使其达到了在任何时间、任何空间都可以对多个远程前端的实时监控,同时实现了视频监控、信号的数字录制与储存及远程联网访问等功能,这些流媒体在视频监控系统中应用所产生的显著优势,使其在各个领域具有更为广阔的应用空间,尤其是随着流媒体软、硬件技术的继续提升,基于流媒体技术的视频监控系统将会有更加先进的功能和更为广阔的发展前景。
参考文献: