科技論文范文音視頻數(shù)據(jù)采集與傳輸技術研究

　　這篇科技論文范文發(fā)表了音視頻數(shù)據(jù)采集與傳輸技術研究，如今很多時候我們都會用到實時音視頻的數(shù)據(jù)采集和傳輸，例如視頻會議、監(jiān)控視頻等等，很大程度上方便了我們的生活，論文介紹了當前使用率最高的三種軟件技術。

　　摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，高科技的發(fā)展水平也得到了逐步的提高，由此在一定程度上導致電子游戲、音頻、視頻等多媒體設施的使用頻率越來越大。截止到目前為止，在Windows環(huán)境下設計實時音視頻的數(shù)據(jù)采集與傳輸技術主要有三種方法，即WindowsMedia、VFW和DirectShow。文章對實時音視頻數(shù)據(jù)采集和傳輸技術進行了探討。

　　關鍵詞：科技論文范文,多媒體,音視頻,數(shù)據(jù)采集,非線性編輯

　　目前，實時音視頻的數(shù)據(jù)采集和傳輸技術應用十分廣泛，例如公司里常用的視頻會議、學校中常見的遠程教育、超市里的視頻監(jiān)控、大家常用的視頻通話等。因為在不同的場合對于實時音視頻數(shù)據(jù)采集和傳輸技術的要求也有所不同，所以根據(jù)實際問題選擇合適的技術設計是非常重要的。人們之前使用的采集設備雖然使用方便，但是由于硬件的相關性強，使用起來會發(fā)生運用不靈活的現(xiàn)象，在一些比較復雜的場合就不太適合應用。現(xiàn)下使用率最高的就是WindowsMedia、VFW和DirectShow三種技術軟件，下面本文就針對這三種技術進行簡單的介紹，希望可以為人們更好地使用提供方法。

　　1使用VFW進行音視頻數(shù)據(jù)采集

　　VFW是在1992年由微軟公司推出的一項新的音視頻方面的技術手段，主要是為了解決當時存在的數(shù)學音視頻中遇到的問題。VFW的使用極大地方便了音視頻的數(shù)據(jù)采集，不僅可以對數(shù)據(jù)進行實時采集、編輯和播放的功能，還能開發(fā)其他復雜的應用。VFW的不同模塊具有不同的功能，其中最常用的就是VFW中的AVICAP模塊，它可以用來實現(xiàn)視頻捕捉的功能。首先，我們要在應用程序中創(chuàng)建一個AVICAP的窗口;其次，可以通過向這個窗口發(fā)送消息來實現(xiàn)對窗口的控制。AVICAP的優(yōu)點是可以對數(shù)據(jù)實現(xiàn)全面的捕捉，并將捕捉到的數(shù)據(jù)寫入磁盤中，可以給用戶提供預覽的功能;缺點是不擅長使用非文件型的視頻、軟件等，在程序的運行過程中，不能通過改編程序對這些視頻、軟件的格式及屬性進行更改，而只能像平常一樣，在對話框里設置這些格式和屬性。在把音視頻的數(shù)據(jù)轉化為文件的時候，VFW最擅長的就是對AVI文件的轉換。VFW進行音視頻捕捉的過程可以簡單地概括成：創(chuàng)建需要進行捕捉的窗口、對需要回調(diào)的函數(shù)進行注冊處理、獲得需要捕捉的窗口的設置功能、設置參數(shù)等，將這些工作處理完畢后，就要斷開主機與捕獲設備的連接，以防數(shù)據(jù)的丟失。VFW還具有對音視頻數(shù)據(jù)的壓縮和解壓、對文件信息的更改、控制圖像顯示等主要功能。現(xiàn)如今，VFW的使用已經(jīng)遠遠不能滿足人們的需求，尤其是在微軟已經(jīng)放棄了對VFW的后續(xù)開發(fā)之后，它在應用方面存在的不足也越來越明顯。所以在現(xiàn)在的工程應用中，除非我們只有VFW這一個設備可以使用或是只是利用VFW就可以完成我們需要處理的工作之外，已經(jīng)很少使用VFW了。替代它在工程中地位的是DirectShow，下面我們就對DirectShow的性能進行簡單的介紹。

　　2使用DirectShow進行音視頻數(shù)據(jù)采集及傳輸

　　很多種Filter組成的，在應用程序工作的時候就需要DirectShow中的Filter支持它的運行，不過Filter并沒有限定的條件，程序員可以根據(jù)需要編制不同的Filter。應用程序運行過程中涉及到的FilterGraph，就是由很多Filter組成的，我們可以將這些Filter根據(jù)用途進行分類，大致的分為源Filter、傳輸Filter和渲染Filter三部分。為源Filter提供數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源來自于文件系統(tǒng)，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)、采集設備等獲取，源Filter中的數(shù)據(jù)在經(jīng)過傳輸Filter時會得到一些處理，處理后由渲染Filter輸出，數(shù)據(jù)在經(jīng)這三方面的處理后，輸出的就不再是原來的數(shù)據(jù)，而是一些聲卡、顯卡或者是文件。隨著高科技的發(fā)展，視頻采集設備也得到了逐步的完善。目前，常用的視頻采集的設備有視頻采集卡、USB攝像頭等，無論是哪種設備，都可以使用DirectShow進行音視頻的處理工作。當視頻采集卡不具備對音頻的信息采集功能時，可以用計算機自帶的聲卡替代視頻采集卡的不足。采集到的數(shù)據(jù)可以利用上述所說的辦法進行處理，轉化原有的格式，得到想要的文件。這種辦法可以將數(shù)據(jù)處理的工作最大限度的簡單化，不過在對這些數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡傳輸時，卻因為DirectShow中沒有相應的Filter，而無法進行網(wǎng)絡傳輸。除了上面所說的三種常用的Filter外，還有一種Filter叫做包裝Filter，它的工作主要是在內(nèi)部完成與硬件的交互工作。其中經(jīng)常使用的是在實時音視頻中針對聲卡和WDM驅動的包裝Filter，而在VFW視頻采集卡只是有時會用到。DirectShow還有一個優(yōu)點就是，由于它自身支持對內(nèi)核模式下的數(shù)據(jù)傳輸，而減少了數(shù)據(jù)從內(nèi)核到用戶，不同模式間轉換的計算量，避免了不必要的麻煩，提高了工作效率。實時采集到的音視頻數(shù)據(jù)如果在傳輸過程中有特殊的要求，比如需要在IP網(wǎng)絡上傳輸、對傳輸?shù)臅r間有嚴格的控制等，在這時，就需要程序員靠自身的技能編寫程序，而不能運用以往的程序來完成任務。用于數(shù)據(jù)流的廣播和接收的Filter只在很少的地方能夠直接進行應用，一般情況下，使用這類的Filter時，需要首先對其中的Sample進行編譯連接，在生成DLL后，利用regsvr32的命令行狀態(tài)，對生成的DLL進行注冊，注冊完成后就可以直接投入使用了。因為實時音視頻的信息量大、涉及范圍廣，再加上它自身的實用性很強的特點，導致在TCP網(wǎng)絡中的通信狀態(tài)不太好，常常會遇到信號不良的狀況。為了解決這種問題，就需要在運輸層加上RTP和RTCP來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量，這樣無疑會加大我們的工作量。在這種情況下，使用DirectShow就顯得不太合適，而WindowsMedia的優(yōu)勢就凸現(xiàn)出來了。下文對WindowsMedia的功能及用途進行簡要的介紹。

　　3使用WindowsMedia進行音視頻數(shù)據(jù)采集及傳輸

　　WindowsMedia是微軟專門針對流媒體開發(fā)的一項應用，包括Audio、Video、Encoder、Services等主要組成部分。這些主要組成部分各有各的用途，其中WindowsMediaEncode可以直接對音視頻中的數(shù)據(jù)進行編碼、格式轉換等，除此之外，還可以利用WindowsMediaEncode實現(xiàn)一些特殊的功能;WindowsMediaServices主要用做流媒體信息的發(fā)布，常常與微軟公司內(nèi)部的服務器捆綁在一起，用來獲取流媒體的內(nèi)容，并將其傳播出去。這些WindowsMedia的組成部分形成了一個完整的工作系統(tǒng)，可以對實時音視頻的數(shù)據(jù)進行不同階段的處理工作。為了保證信息傳輸過程中的安全，微軟公司還為此專門開發(fā)了MMS協(xié)議，為網(wǎng)絡安全提供了很好的QOS保障，對于需要在網(wǎng)上進行傳輸?shù)膶崟r音視頻數(shù)據(jù)而言，相比于前面介紹的兩種方法，WindowsMedia相對更安全一些。WindowsMedia在構建實時音視頻數(shù)據(jù)的采集及傳播時，有一個特定的過程。我們可以將這個過程簡單地概括為：運行WindowsMediaEncoder軟件，在資源屬性中選擇相關設備的屬性，在Output中選擇目標的文件名，在Compression中選擇需要壓縮的文件的格式，在完成這些設置之后，就可以開始實施音視頻的數(shù)據(jù)采集了。數(shù)據(jù)采集成功后，在計算機中點開WindowsMediaPlayer，然后選擇File-OpenURL就可以查看已經(jīng)采集到的信息。進行屏幕捕捉和進行信息采集的步驟有所不同，它是在Source中選擇Video和ScreenCapture，然后在下拉菜單中選擇需要捕捉的區(qū)域，在不做特殊選擇的情況下，捕捉到的是整個屏幕的內(nèi)容，為了方便以后的查看，可以將捕捉的內(nèi)容以文件的格式保存下來。4結語根據(jù)本文的論述可以知道，在實施音視頻的數(shù)據(jù)采集過程中使用VFW的情況越來越少，目前替代它的數(shù)據(jù)采集功能的是DirectShow。DirectShow不僅在非線性編輯方面的功能十分強大，而且任何一種設備和數(shù)據(jù)源都可以利用它實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的目的。不過在利用網(wǎng)絡將多媒體的數(shù)據(jù)進行流式傳輸方面，DirectShow還存在很多弊端，這時就需要運用WindowsMedia解決數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸中遇到的難題，作為微軟專門為此設計的一項應用，WindowsMedia在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，可以更好地保障數(shù)據(jù)的質量安全，網(wǎng)絡協(xié)議與網(wǎng)絡傳輸方面都為它的數(shù)據(jù)傳輸提供了絕對的便利，可以收到事半功倍的良好效果。

　　參考文獻

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　　作者：陸開華 單位：云南音像出版社

　　推薦期刊：《現(xiàn)代科學儀器》(雙月刊)創(chuàng)刊于1991年，由中國分析測試協(xié)會主辦。本刊宗旨:薈萃全球信息，評介世界儀器，發(fā)揮導向作用，為促進中國儀器事業(yè)的發(fā)展服務。