内容适配技术研究综述

来源 :软件 | 被引量 : 0次 | 上传用户:camel_xz
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:内容适配技术是实现通用多媒体接入的技术体系。MPEG-21标准提出了内容适配技术框架和服务环境描述技术规范。针对MPEG-21内容适配框架,从内容适配系统、服务环境数据交换、适配决策等方面,介绍国内外相关研究现状。
  关键词:内容适配;通用多媒体接入;内容服务;服务环境
  中图分类号:TP391 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.001
   A Survey on Content Adaptaiton Technology
   toNG ming-wen, LIU qing-tang
  (Dept. of Information Technology, Central China Normal University, Wuhan Hubei 430079, China)
  【abstract】content adaptation is a suite of technologies to realize universal multimedia access. with respect to content adaptation the framework and specification of service environment have been proposaled by MPEG-21. the states of the art of the research on the content adaptation technologies are reviewed such as content adaptation systems, exchange of service environment, adaptation decision-taking models etc.
  【Key words】Content adaptation; Universal multimedia access; Conent services; Service environment
   0 引 言
  随着电子技术、通信技术和网络技术的发展,人们可以随时随地的接入内容服务。例如:人们可以通过手机接收新闻;可以通过掌上电脑进行移动学习;可以通过PDA查找网络图片等。内容服务的终端设备和网络连接方式呈现出多样化趋势,形成了异构的服务环境。然而,由于终端设备能力的限制(如:计算能力,存储能力,屏幕尺寸等),以及网络特征不同(如:传输速率,丢包率,延迟时间等),随时随地接入内容服务的服务质量难以保证。如何在异构的服务环境中开展内容服务成为内容服务领域新的问题和挑战。针对这一问题,研究人员提出了通用多媒体接入(universal multimedia access)的概念[1-4],即:在异构的服务环境中,实现对内容无缝、平滑、个性化的访问模式。近十几年来,作为实现UMA的主流技术,内容适配技术得到了广泛的关注和研究。
  内容适配是指在内容服务过程中,内容根据服务环境的不同而变化,以适应服务环境过程。许多标准化组织针对内容适配技术已经展开了标准化工作,其中具有代表性的是ISO/ICE的MPEG(Moving Picture Experts Group )工作组制定的MPEG-21标准[2,3]。MPEG-21提出了内容适配框架如图1
  MPEG-21内容适配框架主要包括两个部分:适配决策引擎(Adaptation Decision-Taking Engine: ADTE)和比特流适配引擎(Bit-stream Adaptation engine: BAE)。适配决策引擎根据服务环境和适配质量决定比特流适配操作和操作参数;比特流适配引擎利用适配决策引擎的决策结果将原始内容转变为适配内容。MPEG-21标准化的重点是内容描述和服务环境描述,并提出了相应的信息描述元数据标准。内容适配技术并不是一个单一的技术,而是一套技术体系[5,6],其中包含诸多问题。关于内容适配技术中存在的各种技术难题,国外相关研究较多,但国内研究却较少见诸文献。因此,以下将从内容适配系统类型、服务环境数据交换、内容描述、比特流适配和
  目前,按照内容适配系统中各个组件的物理部署方式,可以将内容适配系统分为三种类型,即:客户端适配系统,服务器端适配系统和代理端适配系统。
  (1)客户端适配系统
  客户端适配系统实在客户端实现内容适配的系统类型。内容服务器端不必为不同的客户端准备不同的内容,或执行内容转换[7]。例如,智能手机用户可以直接访问百度主页(www. baidu.com)。该类型内容适配系统最大的优点是在内容适配过程中,不必传输客户端能力和用户偏好数据,从而在不增加网络负荷的条件下实现UMA。但是,这种内容适配系统存在两个问题。第一, 虽然随着电子技术的发展,客户端设备无论从计算能力,还是存储能力上都有了很大的提高。然而,内容适配的比特流适配(如:编码转换、模式转换、内容选择等)对计算机能力和存储能力要求很高,普通的移动终端设备难以满足;第二,尽管系统不需要传输部分服务环境数据,但是对内容没有做任何处理。因此,对于客户端能力要求高的内容(如:视频内容),客户端适配系统无法处理。所以,客户端适配系统只适合轻量级内容适配。
  (2)服务器端适配系统
  服务器端适配系统是在服务器端实现内容适配的系统类型[8,9]。因此,服务器除了提供内容服务之外,还要实现适配决策和比特流适配等功能。该类系统的优点在于,要进行适配的内容在服务器端,避免了内容的重复传输;通常服务器计算、存储能力强,可以完成计算和存储需求较大的内容适配。这类系统存在缺点是,内容适配将额外消耗服务器的计算和存储资源,当内容适配占用资源过多时,将影响服务器提供正常的内容服务。根据文献[9]研究,当同时存在8~10个内容适配请求时,服务器将产生过载现象。因此,服务器端适配系统适用于内容适配并发量小的服务。
  (3)代理端适配系统
  所谓代理端适配系统是指内容适配通过代理服务器实现的系统类型[10-11]。代理端适配系统的内容适配过程框架如图2。
   2 服务环境数据交换协议
  服务环境数据是设备能力、网络特征、用户偏好及自然环境等信息的载体。服务环境数据交换协议是客户端和内容适配服务器之间,交换服务环境数据的约定。根据文献调查,目前为止已经有四个数据交换协议。
  (1)HTTP交换协议
  超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol:HTTP)是最早包含服务环境数据交换约定的数据交换协议[12]。客户端在发出HTTP请求时,通过头部设定的字段,实现与内容适配服务器交换服务环境数据。HTTP头部描述的服务环境字段包括:接受媒体(Accept),接受字符集(Accept-Charset),接受编码(Accept-Encoding),接受语言(Accept-Language)和用户代理(User-Agent)。q为品质因子,反应用户对所选类型的偏好程度。表1为一个HTTP头部设置及其含义的实例。HTTP实现服务环境数据交换过程中无需增加新的协议内容,使用简单方便。但是该模型只局限于描述客户端的浏览器功能,而没有考虑服务环境中的其它信息;此外,这种服务环境数据交换是一种单向的方式,没有协商的过程。
  这些消息在位于客户端和服务器端的服务环境数据监听模块之间交换。对于同一事务中服务环境信息变化的情况,该协议采用两种解决方案。第一种方案重新发送服务环境数据;第二种方案发送服务环境的数据变化。Opera交换协议的优点是,通过将消息协议和通信协议分开,克服了CC/PP等交换协议对通信协议的依赖。Opera交换协议存在不足在于,对于一个完整的事务,有很长时间用于服务环境数据的交换,而不是真正的内容传输。另外,在实现过程中,客户端和服务器端都需要设计服务环境数据监听模块,增加了实现难度。
   3 内容描述
  所谓内容描述是通过元数据描绘内容的属性,以便于内容的索引和检索。在进行比特流适配时,必然涉及内容的检索问题。为高效的检索到所要求的内容,一种有效的技术手段是采用元数据描述内容的特征属性。关于内容描述研究,MPEG工作组做了大量工作,并制定了相应的标准——MPEG-7。MPEG-7标准提供了丰富的标准工具集以描述多媒体内容[16]。 MPEG-7的目标是解决多媒体内容的检索、转换、操作等问题。MPEG-7的主要组成元素有:
  描述工具:描述工具也称为描述器,它定义了每种属性的语法、语义和描述模式。描述模式规定了不同组件的关系结构和语义。
  描述定义语言(DDL):DDL用于定义MPEG-7描述工具的语法,并且允许创建新的描述方案或描述器。还可以用于扩展或修改已有的描述方案。
  系统工具:系统工具用于支持二进制编码,以实现高效的存储、传输、多路描述、内容同步描述和知识产权管理与保护等。
  除此之外,国际上关于多媒体内容描述还存在其它的技术标准,如:SMIL,SAMI。SMIL是同步多媒体集成语言(Synchronized Multimedia Integration Language)的缩写,念做smile.它是由W3C(World Wide Web Consortium)组织规定的多媒体操纵语言[17]。SMIL主要用于操纵多媒体片断,对多媒体片断的有机的、智能的组合,并实现不同媒体间的同步。SAMI是微软制定的多媒体同步互交换语言[18],其功能与SMIL相似,也是为实现多媒体内容操纵而设计。
   6 结束语
  通用多媒体接入将是未来内容服务的常用模式,内容适配作为实现该模式的技术得到了越来越多的关注和研究。然而,关于内容适配的研究在国内较少见诸于文献。此外,通过文献分析发现,已有的关于比特流适配、服务环境数据交换协议、适配决策模型的研究仍然存在许多不完善之处,研究人员能够在这些方面做进一步研究。
  参考文献
  [1] Rakesh Mohan, John R. Smith, Chung-Sheng Li. Adapting Multimedia Internet Content for Universal Access[J]. IEEE Transactions on Multimedia 1999,1(1):104-114.
  [2] Anthony Vetro. Digital Item Adaptation: Overview of Standardization and Research Activities[R/OL]. [2005-12]. http://www.merl.com/TR2005-056.
  [3] Anthony Vetro. Universal Multimedia Access in MPEG-21[C]. 73rd MPEG Meeting. Piscataway: IEEE Press,2003:21-26.
  [4] F.Pereira, Burnett, I .Universal multimedia experiences for tomorrow[J]. IEEE Signal Processing Magazine, 2003,20(2): 63 -73. A. Vetro, C.Christopoulos, T.Ebrahami.I. Special Issue on Universal Multimedia Access[J]. IEEE Signal Process. 2003,20(2):21-29.
  [5] M.H. Butler. Current Technologies for Device Independence[EB/OL]. [2005-10]. http://www.hpl. hp.com/techreports/2001/HPL-2001-83.pdf.
  [6] R.H. Katz. Adaptation and mobility in wireless information systems[J]. IEEE Personal Communication,1994,1: 6-17.
  [7] M.T. Chebbine, A. Obaid, S. Chebbine, R. Johnston. Internet content adaptation system for mobile and heterogeneous environments[C]. Second IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks. Piscataway:IEEE Press, 2005:346 – 350.
  [8] B. Knutsson, H. Lu, J. Mogul. Architecture and Performance of Server-Directed Transcoding[J]. ACM Trans. Internet Technology, 2003,2(4): 392–424.
  [9] Girma Berhe et al. Modeling Service-Based Multimedia Content Adaptation in Pervasive Computing[C]. CF’04. New York :ACM , 2004:60-69.
  [10] B. Kurz, I. Popescu, S. Gallacher. FACADE - a framework for context-aware content adaptation and delivery[C]. Second Annual Conference on Communication Networks and Services Research 2004. Piscataway :IEEE Press,2004:46–55.
  [11] R. Han, P. Bhagwat, R. LaMaire, T. Mummert, V. Perret, and J. Rubas. Dynamic adaptation in an image transcoding proxy for mobile WWW browsing[J]. IEEE Personal Communication, 1998,5 (6):35-37.
  [12] RFC 2616,Hypertext Transfer Protocol[S].
  [13] RFC-CCPP-20040115,W3C Composite Capability/ Preference Profiles[S].
  [14] WAP-174. UAProf: User Agent Profiling Specification[S].
  [15] Tayeb. L. Universal Profiling for Content Negotiation and Adaptation in Heterogeneous Environments[R/OL].20-26[2005-9].Opera Project Report.
  [16] ISO/IEC JTC1/SC29/WG11/N5525, MPEG-7 Overview(version 9)[S].
  [17] REC-SMIL2-20051213,Synchronized Multimedia Integration Language[S].
  [18] Understanding SAMI. http://msdn.microsoft.com/en-us/ library/ms971327.aspx.
  [19] Wai Yip. A Context-Aware Decision Engine for Content Adaptation[J], context aware computing IEEE Context -aware Computing, 2002,1(3):41-49.
  [20] Martin Prangl, Hermann Hellwagner and Tibor Szkaliczki. Fast Adaptation Decision taking for Cross-modal Multimedia Content Adaptation. In Multimedia and Expo IEEE International Conference 2006. Piscataway: IEEE Press,2006:137-140.
  [21] Debargha Mukherjee, Eric Delfosse, Jae-Gon Kim,and Yong Wang. Optimal Adaptation Decision-Taking for Terminal and Network Quality-of-Service[J]. IEEE TRANSACTIONS ON MULTIMEDIA ,2005,7(3):454-461.
  [22] Mingwen Tong, Zongkai Yang, Qingtang Liu. A Novel Model of Adaptation Decision-taking Engine in Multimedia Adaptation[J]. Journal of Network and Computer Applications,2010,33(1),43-49
  [23] Dietmar Jannach et.al. A knowledge-based framework for multimedia adaptation[J]. Appl Intell 2006,24(3): 109–125.
  [24] J.H. Yanga, W.Y. Shao. Enhancing pervasive Web accessibility with rule-based adaptation strategy[J]. Expert Systems with Applications, 2007,32(4):1154-1167
  [25] Mingwen Tong, Zongkai Yang, Qingtang Liu. A Novel Content Adaptation Model under E-learning Environment[C], 36th ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference, 2006,1-5
  摘 要:传统雷达通常采用固定的发射信号,没有根据感知的环境信息和目标特性的先验知识自适应地调整发射波形参数。认知雷达概念的提出,指明了未来雷达的智能化发展趋势。简要分析了认知雷达的相关概念、研究现状。讨论了认知雷达研究的关键技术、发展方向及基本思路。
  关键词:认知雷达;发射自适应;智能化;反馈
  中图分类号:TN957 文献标识码:A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.002
  Advances of the Studies on Cognitive Radar
  YANG Xiao-jun, YAN Liao-liao, PENG Hun, ZHANG Ran
  (Unit 63892 of PLA, Luoyang, He’nan 471003, China)
  【Abstract】Conventional radar system takes no account of the influences of environmental information and prior knowledge of target characteristics perceived by the receiver on the transmitter, and its transmitting signal parameters are fixed. The idea of Cognitive Radar indicates the developing trend of future radar - intelligence. The conception and advances of cognitive radar are analyzed. Also, some key technologies, research directions and basic research ideas are pointed out in this paper.
  【Key words】cognitive radar; transmit adaptively; intelligentize; feedback
其他文献
摘要:在当今数据信息系统的开发中,分布式数据库和分布式应用系统间的数据同步问题是一个较为常见且较难解决的问题。现有的各种解决方案存在反映源数据频繁变化比较困难和数据同步效率低等问题。本文通过对Oracle数据库的物化视图日志机制的研究,简要介绍Oracle数据库物化视图日志的数据结构、对数据库记录操作的记录方式,提出了一种基于Oracle數据库物化视图日志的数据库同步技术,为分布式应用系统中数据表
期刊
摘要:文章介绍了网络在线教学系统的优势和特点,详细阐述了基于B/s的网络在线教学系统的设计思想、物理框架、功能结构以及系统实现的关键技术。该系统结构合理,交互性、可扩展性和教学适应性强,建立以学生为中心的教学模式,培养学生的探索性与创新性,从而提高教学质量。  关键词:教学系统;B/s模式;数据库设计  中图分类号:TP311.52 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-
期刊
摘要:从校医院医疗服务的实际出发,对HIS的数据传输、患者信息录入、药品管理、医生工作站、护士工作站等进行了系统功能描述。在软件开发商协助下运用现代化的工具计算机实现医院信息化服务和管理。一年来的运用显示,设计合理、操作简便、数快捷、管理全面的HIS系统能即时掌握就诊患者信息、药品消耗信息等,使校医院管理水平和服务质量有了显著提升。  关键词:医院信息系统(HIS);功能描述;门诊  中图分类号:
期刊
摘 要:本软件可为我单位公共场所管理人员提供监测现场的仪器直读数据与国家标准单位之间的转换功能。该系统已在实际工作中投入运行,使我们的业务工作变得简便快捷、准确规范,极大地提高了工作效率,具有一定的社会效益。  关键词:体积浓度;相对浓度;VB程序设计;软件工程  中图分类号: TP311 文献标识码:a DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.0
期刊
摘要:幼儿园安全具有特殊性和重要性,为了保证孩子的安全需要采用多种方法。射频识别技术能让感知变得迅速、灵活。文章介绍了射频识别技术的特点,幼儿园安全管理的主要内容。重点分析了射频识别技术在幼儿园环境安全、家长接访安全、校车安全等方面的应用。在幼儿园里应用射频识别技术能减轻老师的压力,有效提高安全管理水平。  关键词:射频识别幼儿园安全管理校园安全应用  中图分类号:TP393 文献标识码:A DO
期刊
摘要:数字水印是解决数字产品版权的重要手段,为保护数字水印的安全性,需采用加密技术。本文应用LabVIEW软件搭建了一个数字图像处理系统,实现了数字图像水印的加密操作。本文的特点是在该研究领域中尝试采用LabVIEW软件編写了系统,其系统操作界面友好,通过对两幅图片进行实际操作,证实了系统工作正常;此外系统所采用的Toral数字图像置换技术简单易懂,通过简单的计算即可得出规格图像的变换周期,便于图
期刊
摘要:當前网络十分发达,网络聊天软件也十分盛行,本文基于Java平台,使用多线程技术,采用TCP协议来实现网络聊天程序,为Java平台下的数据传输类系统开发提供了底层的技术支持。  关键词:网络聊天;多线程;TCP协议;技术支持  中图分类号:TP311 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2012.01.032
期刊
摘要:对于一般的本地图片或者网页上的图片,在鼠標移动的时候,并不能显示曲线上点的具体信息和精确坐标值。针对这一情况,利用Javascript语言编制曲线图网页,当用户鼠标置于曲线上任意点时,可显示出该点具体信息以及对应坐标值。整个网页由c#程序自动生成,无需借助其他控件,并且无论在本地双击或者放在网上都可以顺利实现此项功能。
期刊
摘 要:概念建模是提高需求分析质量的重要技术。针对分布式多媒体信息系统概念建模面临的系统的异构性、海量数据和格式的差异性、时空的不一致性问题,本文介绍了信息系统常见概念建模方法,包括结构化概念建模、面向对象概念建模和本体概念建模,在此基础上,采用基于UML的面向对象概念建模法对分布式多媒体网络教学系统概念模型进行描述和表达,并建立了UML类图到本体模型的转换。  关键词:分布式;多媒体信息系统;概
期刊
摘要:本文首先介绍了单片机和微控制器课程的开设情况,然后对微控制器系统环境下的应用情况进行了分析和归类,最后对微控制器课程的CDIO工程项目的开发进行了开发研究和探讨,认为CDIO符合高职高专院校教育教学改革的方向,值得推广。  关键词:CDIO;微控制器课程;单片机课程;应用情况;开发研究  中图分类号:TP311 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.201
期刊