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基于AI与视频图像化的农产品移动电商的流媒体技术的系统架构
摘 要:本文对农产品电子商务,尤其是普遍存在的信息流展示问题进行技术分析。当前,电子商务活动中数据传输的主要载体是移动互联网,基于移动互联网的流媒体(Streaming Media)数据传输会产生时延,延迟抖动,数据包丢失等典型的服务质量问题,亟需开发出一种适用于农产品移动电商的流媒体服务,笔者根据多年的流媒体技术与电子商务技术的积累,在这个基础上,结合最前沿的人工智能(Artificial Intelligence)技术,基于流媒体特征和信息化方式完成流媒体服务的搭建和流媒体中间件的构建,完成对流媒体信息的音视频编解码,实现视频图像化的功能,进而创建一种适用移动电子商务且可实时发布的流媒体信息展示方法。
关键词:流媒体;移动电商;AI;视频图像化
电子商务的发展,创造了新的消费需求,同时农产品因其自身的特性, 虽然比其他产业电子商务的发展困难得多,但依然发展迅猛,目前已成为第四大类网上热销产品。农产品电子商务行业逐渐呈现出规模化、标准化、多功能、全渠道等发展趋势。但随着消费者对农产品质量安全意识的提高,研究一种适合农产品电子商务特点的商品展示方法成为了农产品电子商务领域一项重要的工作。
流媒体(Streaming Media)是一种新兴的媒体格式具有丰富的表现方法,有鉴于此,研究流媒体技术,创建一种适用于农产品电子商务的流媒体信息实时展示、发布方法,对农产品电子商务平台的构建有着极其重要的作用[1][2]。
1 流媒体技术的系统构架
该研究的目的是创建一套流媒体信息服务方法以实现对农产品移动电子商务应用中产品状态以及产地情况的实时展现,其主要研究对象为视频信息,因此该研究设计的总体构架包括流媒体服务器、应用服务器、流媒体设备3部分,如图1所示。
流媒体服务器是流媒体应用的核心系统,流媒体设备作为流媒体信息的提供者,将实时流媒体信息传送至流媒体服务器。应用服务器作为应用提供方,负责处理外部流媒体应用请求,并对请求发出响应。
2应用于农产品移动电商的流媒体技术的设计要求和研究方法
流媒体应用系统的主要性能体现取决于媒体服务器的性能和服务质量。因此,研究适应移动电子商务应用的流媒体服务器是核心内容,其中压解码中间件的设计与实现是重中之重[3-5]。
1.1设计要求
为了保证该设计完成后能实际应用,又兼顾用户在使用过程中智能终端的性能以及网络带宽使用费等问题,其具体设计要求如下(1)实现农产品信息的在线实时直播功能;(2)确保流媒体信息的实时性 ;(3)保证其清晰度 ;(4)应用终端的硬件处理能力 ;(5)能在移动终端上实现,同时减少其网络使用费。
1.2研究方法
通过对 MPEG-4、H.264 这 2 类当前使用的主流编码标准的研究与分析, 发现:MPEG-4 的兼容性好,压缩比高,数据损失小 [6-8],单个画面清晰度较 H.264 高,业务适用性广,动作连贯性清晰度较 MPEG-4 有优势。研究确定用 H.264 进行编码,采用RTSP、RTP 传输协议及 live555 框架实现流媒体服务。
2应用于农产品移动电商的流媒体技术的设计与实现
2.1整体设计
研究所述流媒体服务(以下简称 i-server)为直播型流媒体服务,因其功能的特殊性,它需要支持基于分组图像的视频播放。为满足这个需求,其总体设计如图 2 所示。
2.2关健技术实现方法
视频流转换成图像序列的方法,具体实现步骤如下 :
(1)从视频流数据解抽出单位时间(缺省为 1 秒)内的所有 NAL,生成相应的 AVPacket 结构 ;(2)对 AVPacket 结构进行解码,得到 AVFrame 结构体 ;(3)对 AVFrame 进行转换;(4)从新 AVFrame 中抽出图像数据,生成 VFIS 结构体 ;(5)将 VFIS 封装成 CVFIS结构(CVFIS 是所述分组图像的一种表达形式,其中,AVPacket、AVFrame 由ffmpeg 定义,VFIS 和 CVFIS 结构如下所述 :
分组图像生成后,会立即通过子系统之间的高速传输通道传输给“分组图像服务”子系统。对分组图像管理、网络传输能力评估和网络自适应传输 3 个部分进行简要说明。
(1)分组图像管理。
“分组图像服务”子系统获得分组图像 CVFIS 后, 基于 F18_table 转换表转换成分组大小为 18 的标准分组,F18_table 的实现如下所示:
将标准分组定义为 18 主要是为了方便处理CVFIS 的合并和拆分操作。
(2)网络传输能力评估
采用不依赖其他系统和设备的方法,通过移动终端返回的延时值设置链路的传输能力等级。延时值计算方法为 d =[(a-b) / b]* 100;式中, a 为终端取分组图像时长,b 是分组图像单位时长,d 为延时率 ;当 a 小于 b 时,d 为 0。
(3)网络自适应传输
网络自适应传输就是基于网络传输能力动态调整发送移动终端分组图像的组大小和图像质量。一种可能的调整方案如下:当传输能力为 0 时,发送标准CVFIS,分组大小为 18 ;当传输能力为 1 时,转换成大小为 12 后发送 ;当传输能力为 2 时,转换成大小为 6 后发送;当传输能力为 3 时,将标准 CVFIS 转换成大小为 6,且降低图像质量(如提高 JPG 图像的压缩率)后发送。
3小结
本文对农产品电子商务,尤其是普遍存在的展示问题进行分析,基于流媒体特征和信息化方式完成流媒体服务的搭建和流媒体中间件的构建,完成对流媒体信息的压解码,进而创建一种适用移动电子商务且可实时发布的流媒体信息展示方法。
基于以上研究,在 live555 流媒体服务器框架上构建了适用于移动电子商务需求的流媒体服务器原型,解决了移动终端存在的问题并在一定程度上减少了应用所产生的网络资费。
参考文献 :
[1]李浩君,吴亮亮,邱飞岳. 从传统流媒体到移动流媒体学习资源转换系统设计与实现 [J]. 电化教育研究,2013,34(4):53-58.
[2]孙 阳. 电子商务信息发布中的流媒体技术分析 [J]. 科技经济导刊,2018(12):11,99.
[3]吕少君,周渊平 . 基于 Live555 的实时流媒体传输系统 [J]. 计算机系统应用,2015,24(1):56-59.
[4]刘大红. 基于RTSP 流媒体服务器的设计与实现 [D]. 西安 :西安电子科技大学,2013.
[5]邵振超 . 流媒体传输协议分析关键技术研究 [D]. 成都 :电子科技大学,2014.
[6]黎洪松,程福林,艾新宇 . 视频编码技术的若干新进展 [J]. 计算机应用研究,2016,33(8):2246-2254.
[7]阮若林,胡瑞敏 . 数字视频压缩编码技术标准现状与展望 [J]. 电视技术,2014,38(3):7-11.
[8]傅 轶. 基于 Live555 代理服务器的远程视频监控系统 [D]. 北京 : 北方工业大学,2017.