即時通信的概念精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇即時通信的概念，期待它們能激發您的靈感。

篇1

化學教學如何才能達到這樣的標準呢？運用核心概念統領教學，這是一個很好的策略[1][2]。核心概念是位于學科中心的概念性知識，包括重要概念、原理及理論等的基本理解和解釋，內容能夠展現當代學科圖景，是學科結構的主干部分[3]。中學化學倡導核心概念統領的教學是引導教師在教學中要把握本質，關注整體，超越具體事實，引領學生通過深刻思考，從本質上認識和理解所學知識，形成化學學科的思想、觀點和方法。

一、以核心概念為統領設計單元教學

1.確定教學單元

“化學中的平衡”是中學化學的重要教學內容，必修教材與選修教材均有涉及。必修2第二章第3節中介紹化學反應的限度，使學生認識可逆反應，初步建立化學平衡的概念。選修4第二章第3節則從定性（勒夏特列原理）和定量（平衡常數）角度使學生系統地認識化學平衡。選修4第三章則系統地討論化學平衡的一個重要應用――水溶液中的離子平衡，使學生有了應用理論解決問題的機會。由于這些內容具有內在的邏輯，所以教師可以將必修2與選修4部分有關化學平衡的內容整合，組成一個有利于學生認識發展的教學單元。

2.提煉單元核心概念

提煉單元核心概念就是教師應明確需要學生理解的重要教學目標。要想讓教學目標清晰，教師要將單元核心概念用陳述句的形式表述出來。這種操作方式從學生學習的角度來說便于學生清晰準確地理解什么是最重要的知識，從教師教學的角度來說可以更準確地確定教學內容。對于“化學中的平衡”單元，該單元的核心概念為：可逆反應在一定條件下都會達到反應限度；這個限度的定量描述叫平衡常數；改變條件平衡會向減弱這種改變的方向移動。

為了便于學生理解，該核心概念可以分解為以下三個基本理解：

（1）化學過程都有一定的限度，限度的大小主要由物質本身的性質決定。

（2）平衡是暫時的，外界條件的變化會使平衡關系發生變化――即發生平衡移動，移動的方向總是向削弱這種改變的方向進行（勒夏特列原理）。

（3）平衡體系中各相關物質存在一定的定量關系，這種關系是溫度的函數。

3.制定單元計劃組織圖

學生在學習中首先要依據事實，并將諸多事實中本質的內容提煉出來，形成基本理解，再將基本理解建構為核心概念，通過遷移、應用鞏固對核心概念的理解。本單元的知識關系圖如圖1所示。

教師可以以大晶體制作、水煤氣反應平衡數據等事實為教學依托，幫助學生認識可逆反應和平衡常數等概念，進而理解可逆反應在一定條件下都會達到反應限度，這個限度的定量描述叫平衡常數；如果改變條件平衡會向減弱這種改變的方向移動。之后，教師在依據這些核心概念討論并解決更多的事實（實驗現象、工業生產工藝等），在問題解決的過程中，加深對核心概念的理解。該單元的元計劃組織圖如圖2所示。

4.設計教學活動，促進核心概念構建

教師提煉出單元的核心概念、制訂好單元計劃組織圖后，需要將單元劃分為具體課時，找出該課時的核心概念，再將每一個核心概念劃分為幾個基本理解，將基本理解以引導問題的形式呈現給學生，圍繞核心概念的構建設計好相應的學生活動。

教學設計依照核心概念基本理解引導問題活動設計進行，課上教學以引導問題和活動為明線展開，經過概括和總結得出基本理解，進而教師要引導學生構建出本節課的核心概念。

以“難溶電解質的溶解平衡”教學為例，基本教學框架如圖3所示。

二、以核心概念為統領的教學設計實施感悟

1.有利于三維教學目標的實施

以核心概念為本的教學注重讓學生體驗知識、原理的生成過程，教學層次分明，有利于學生獲取學習知識和掌握技能的能力。在學習過程中，學生感悟概念的形成、規律的揭示與過程方法目標的實現。

此外，以核心概念為本的教學注重所學知識的持久性和遷移性，強調學生深層理解力的發展和復雜思維能力的培養，有利于學生知識目標與技能目標的達成。同時，教師將核心概念的理解作為教學目標，有助于學生理解與他們生活相關的事件和現象，使學生感受化學學習的意義與價值，達成情感、態度、價值觀的目標。

2.激發學生的思維

在“難溶電解質的溶解平衡”一節課的學習中，因為教師抽提出“化學中的平衡”的核心概念，并以此作為思維的武器，使學生的學習活動目標明確而有意義。教學活動一開始，教師就和學生通過猜想和實驗證實構建“難溶電解質的懸濁液中存在難溶物（固態）”和“對應離子間的動態平衡”的核心概念，且這一平衡符合化學平衡的規律。于是，學生從定性的角度即平衡移動的方向討論沉淀的溶解和轉化，也可以從定量的角度分析沉淀生成的條件，還可以應用上述結論再審視復分解反應發生的條件。在整個教學過程中，學生一直都在思考：事實是怎樣的？為什么是這樣？有什么理論支持？得到什么結論？這個結論能推廣嗎？還有什么用？由于整個學習過程有明確的學習目標和問題驅動，每一位同學在學習時會不斷地思考為什么與怎么樣，尋找不同的、具體的、基于內容的各個例子之間的聯系，讓其在較高的概念水平整合思維，使思維集中到概念性水平（知識可遷移層次），這樣的學習有深度，富有意義，能夠激發學生的思維。

3.提高教師課堂教學的實效性

以往在教學“難溶電解質的溶解平衡”時，教師一般會按照教材中的順序，通過實驗證實Ag+和Cl-的反應不能進行到底，引出“沉淀溶解平衡”概念，并不會討論沉淀的生成，直接利用教材中的例子講解沉淀的轉化和溶解，最后介紹溶度積常數及其應用。教師在講課過程中雖然會應用平衡移動原理，但通常是為了解釋具體問題，時間一長，學生往往就會遺忘。這樣的教學模式容易使學生只關注事實本身，不會在更廣泛的背景中考慮更上位的內容，達不到更高層次的認知。

在實施以核心概念為統領的單元教學三個月之后，筆者針對本校教學學習效果用調查問卷的形式進行檢驗，其中“請你用簡短的語言說明你對難溶電解質的溶解平衡的認識”，實驗班26人中有19人能回答出難溶電解質在固態及其溶液中的離子間存在平衡，該平衡遵循化學平衡的相關規則，還有5人提到用Ksp可以從定量的角度看沉淀的生成和轉化。而對照班25人中只有1人提到可以從平衡移動的角度看難溶電解質的溶解，而大部分學生（12人）只提到溶解度大的向溶解度小的方向轉化，顯然他們的學習只停留在記憶事實方面。又如“向硫酸銅溶液中通入硫化氫氣體可產生黑色沉淀，寫出反應的離子方程式。若向硫酸鋅溶液中通入硫化氫無沉淀產生，分析可能的原因”。實驗班15位學生利用Ksp從定量的角度很好地解釋了沉淀生成或不能生成的原因，而對照班的學生只有3人從硫化鋅與硫化銅的溶解度大小的角度來解釋，其他學生不知如何回答。

顯然，以核心概念為本的教學對學生深入理解知識和有效轉化知識而采取的超越事實的思考方式的影響力是顯著的。在面對一個復雜的電解質溶液的變化時，學生能自覺地運用化學平衡理論對變化進行預測，并在預測的基礎上，進行實驗求證，即以核心概念為本的教學設計能幫助學生在學習中形成科學的態度和方法，解決生活和工作中遇到的實際問題。

本文系北京教育學院市級骨干及學科帶頭人研修項目周玉芝工作室研究成果。

參考文獻：

[1]周玉芝.以核心概念為統領設計化學教學[J].化學教育，2012（6）.

[2]周玉芝.從表層學習到深層學習――以初中化學的分子概念教學為例[J].中學化學教學參考，2012（9）.

篇2

（一）電腦與智能手機即時通信工具的使用

最早的網絡即時通信工具是一種依附在電腦終端上的，通過使用者互相傳遞文本信息達到一對一人際交流目的的應用軟件。隨著互聯網的不斷發展，逐漸在傳遞文本信息的基礎上增加了語音、視頻、文件傳輸等功能。

以電腦為平臺的網絡即時通信軟件首次使人際傳播不再受地域的制約，迅速受到人們的歡迎。

2014年中國手機網民規模達5.57億，網民中使用手機上網人群占比由2013年的81.0%提升至85.8%。手機端即時通信使川保持穩步增長趨勢，使用率為91.2%。使用者上網從電腦終終端向手機終端轉移，使用者對即時通信軟件的使用從電腦終端向手機終端轉移。

本文借用滿足 效用生態位理論，研究定位于使用者在電腦即時通信工具與智能手機聊天工具的使用感受上有哪些不同；如今二者問的競爭關系如何；面對智能手機即時通信工具的挑戰，電腦即時通信工具又應如何適應新的媒介生態環境。

（二）滿足 效用生態位理論

1.滿足一效用生態位的概念。生態位（Ecological Niche）.義叫小生境或是生態龕位。生態位原本是對于生態系統中一個利群在時間、空間上的位置及其與其他種群之間的相互作用的生態學解釋。研究者將這一概念應用到媒體研究中，以解釋不同媒體間的競爭關系，并對其進行長期預測。其關注點在于，當新興媒體進入現有的媒介生態環境中，并試圖與其他相似的媒體共享這一環境中的資源時，新媒體與現有其他媒體間所產生的競爭程度如何，通過競爭，今后二者的關系是共存還是被收代。

滿足一效用生態位是生態位的子概念之一，由美國學者約翰.迪米克提出。生態位是指與用戶、媒體組織和產業相互作用的媒介生存環境。“滿足”是指用戶對某種媒體的選擇或需求，解釋了人們在消費這一媒體方面支出的時間和金錢等原因，具體分為“獲得的滿足”與“滿足機會”兩個方面。

在方法論上，界定滿足一效用生態位要素有三項指標：一是使用者在媒體選擇或使用上“獲得的滿足”的生態位寬度；二足這一媒體與其他相似媒體在使用者“獲得的滿足”上生態位的重疊程度；三是這一媒體與其他相似媒體相比在使用者“獲得的滿足”方而的生態位優勢。通過對提供相似服務的不同媒體間生態位的寬度、生態位的相似性（童疊程度）以及媒介生態環境里二者的密集程度（相對優勢）的測量，可以衡E…媒體能滿足使用者需求的范圍的大小，呈現出媒體間不同的競爭關系。

2.滿足一效用生態位的計算公式。滿足- 效用生念位的計算公式包括三項：

首先是有關生態位寬度的計算公式。生態位寬度代表著媒體能夠為使用者所提供的功能的多樣性，具體指媒介生態環境中各媒體資源所占據領域是相對廣泛，還是相對狹窄。生念化寬度越廣泛，滿足的使用者需求也就越趨于多樣化。生念位寬度的計算公式如圖1。

其中，u、1分別表示某個既定范圍內的最大值和最小值；GO表示各問項中有關“獲得的滿足”的取值；N表爾使用某種媒體的調查對象人數；n表示第一個凋查對象；K代表往某個維度上的取值范圍；k是指“獲得的滿足”的第一個取值。

其次是生態位重疊的計算公式。它的作用足測量不同媒體為使用者所提供的服務的相似性，被看作是描述競爭媒體之間共存或替代程度的指標。生態位重疊的計算結果越低，兩種不同媒體間所提供的服務或者資源越相似，可被替代的可能性越高；計算結果越高，則媒體間所提供的服務或資源的羞異越人，可被替代的程度越低。生態位重疊的計算公式如圖2。

在生態位重疊的計算公式中，i，j分別代表兩種不同的媒體；G代表各問題項中，在媒體i和媒體j的“獲得的滿足”上的取值；N表示使用這兩種媒體的調查對象人數；n是指第一個調查對象。

最后是生態位優勢計算公式。它的作用是測量哪個媒體能給使用者帶來更多的使用滿足感，在競爭中更具優勢。競爭優勢得分越高的媒體，為使用者帶來的使用滿足感越高，在競爭中更具有優勢。生態位優勢的計算公式如圖3。

在生態位優勢計算公式中包含兩個小公式。在這兩個小公式中，i、j依然分別代表兩種不同的媒體。第一個公式用于當用戶對媒體i比對媒體j評分更高的問題項目上；而第二個公式則是用于使用者對媒體j比對媒體i評價更高的問題項目上。K，表示在問卷中各個維度上的取值范圍；k是指第一個有關“獲得的滿足”的取值；N是指同時使用媒體i和媒體j的調查對象人數；n則代表一個調查對象。

在國外，借用滿足 效用生態位理論來分析媒體間競爭關系的實證研究，主要是活躍在廣告占有率的研究、媒介內容的研究⑨等媒介研究與傳播學研究的各個領域。而在國內，運用生態位理論來分析媒體組織、媒體產業間競爭關系的實證分析并不多見，著眼于滿足-效用這個維度上對媒介生態環境中，新興媒體的進入與既有現存媒體間的競爭關系進行實證分析的研究更是少見。

滿足-效用生態位理論及其所包含的這三個測量公式，都是新興媒體要替代較舊媒體時所必須具備的條件。新興媒體要在媒介環境中占據一席之地，必須首先提供與較舊媒體相似的服務，其次，在提供相似服務的基礎卜.要有其新穎性與獨特性，最后，新興媒體在所有讓使用者感到滿足的維度上的綜合評價要高于較舊媒體。

研究方法

1.變量與問卷構成。國外，將滿足-效用生態位理論應用于即時通信工具的研究，早在智能手機登場之前，就已經開始了以電腦終端作為研究的對象。約翰-迪米克及其同事們在2008年，通過對滿足-效用生態位理論中“獲得的滿足”與“滿足機會”兩個維度對電腦即時通信工具、電子郵件、固定電話、移動電話四者間的競爭關系進行了研究。本文參考約翰?迪米克及其同事們在2008年的研究，使用的“獲得的滿足”與“滿足機會”兩個維度來界定電腦即時通信工具與智能手機通信工具二者間的競爭關系。

具體的，在本文中將社交性滿足作為“獲得的滿足”維度的操作性定義。它的問項主要由“與他人交換彼此想法或意見”、“與無法直接見面交流的人保持聯系”等13項構成。使用便利性作為“滿足的機會”維度的操作性定義，主要由“能更方便地與他人進行交流”、“能更輕松地知道他人的動向”等6項構成。受訪者對兩大維度的評分范圍分別從“1，非常不好”到“5，非常好”。

對“社交滿足”與“使用便利性”的信度檢驗（Cronbach's a）結果顯示（參照表1）：首先，在智能手機即時通信工具方面，“社交滿足”的信度系數是0.906；“使用便利性”的信度系數是0.824。其次，在電腦即時通信工具方面，“社交滿足”的信度系數是0.847；“使用便利性”的信度系數為0.765。根據結果，信度檢驗系數均在0.6以上。這說明，不論是智能手機，還是電腦即時通信工具，構成其“社交滿足”與“使用便利性”兩個維度的問卷問項之間存在內在一致性、穩定性。

2.數據來源。本研究采用問卷調查的方法，于2014年11月6日～l5日，向在中國國內以及國外居住的，同時使用電腦與智能手機即時通信工具的使用者發放問卷300份，共收回問卷240份，其中有效問卷共207份。

根據有效樣本，調查對象的人口統計學特征如下，按照性別劃分：男性共94名（ 45.4%）、女性113名（54.6%）；按年齡段來分：“20～25歲”124名（59.5%）、“26～30歲”52名（25.1%）、“30歲及以上”24名（11.1%）。另外，職業方面，占據受訪者比例最高的是學生（148名，71.5%）；居住點方面，占據受訪者比例最高的是二級城市（187名，90.3%）。最后，受訪者日均使用智能手機即時通信工具的時間排序為：“l小時以下”（66名，31.9%）、“5小時以上”（63名，30.4%）、“1～2小時”（46名，22.2%）、“3～4小時”（52名，15.5%）；日均使用電腦即時通信工具的時間排序為：“5小時以上”（61名，29.5%）、“3～4小時”（52名，25.1%）、“1小時以下”和“l～2小時”均為47名（22.7%）。

頻度分析結果顯示，108名（52.2%）受訪者表示在使用智能手機即時通信工具后，對原有電腦即時通信工具的使用頻度、時間開始減少；94名（45.4%）的受訪者表示對于智能手機和電腦即時通信工具的使用頻度、時間與之前沒有變化；僅有5名（2.4%）受訪者表示在智能手機即時通信工具出現后對電腦即時通信工具的使用變得更頻繁。

另外，在受訪者對智能手機即時通信工具與電腦即時通信工具的使用偏好方面，111名（53.6%）的受訪者比96名（46.4%）的受訪者更頻繁地使用著智能手機即時通信工具。

（二）電腦與智能手機即時通信工具間的生態位寬度分析

據表3顯示，智能手機即時通信工具的生態位寬度范圍是在0.650～0.713之問；電腦即時通信工具的生態位寬度范圍是在0.676～0.681之間。“社交滿足”方面，電腦即時通信工具的生態位寬度人于智能手機即時通信工具；而在“使用便利性”方面智能手機即時通信工具的生態位寬度大于電腦即時通信工具。

生念位重疊的計算的數值越小，二者間的重疊程度越深。結果顯示，智能手機即時通信工具與電腦即時通信工具在“社交滿足”方面的相似度為3.460；茌“使用便利性”方面的相似度為1.820。

（四）電腦與智能手機即時通信工具間的生態位優勢分析新媒體

結果顯示，二者在“社交滿足”和“使用便利性”兩個維度上均存在顯著的生態位差異。電腦即時通信工具在“社交滿足”方面占優勢，而智能手機即時通信工具在“使用便利性”方面更占優勢。

研究結論

一方面，智能手機即時通信工具已經撼動電腦即時通信工具的地位。大部分受訪者表示使用智能手機即時通信工具的頻率和時間均有所增加；且一部分受訪者表示比起電腦即時通信工具，更偏好使用智能手機即時通信工具。

篇3

諾盛咨詢系統對從騰訊建立第一代即時通信工具QQ到微軟的MSN，從VODAFONE的MESSENGER /KDDI的HELLOMESSENGER等即時通信的發展歷程進行了詳細的研究，認為：

1.即時消息的發送/接收、即時狀態的設定/顯示是IM軟件的功能內核，而功能內核的外面是通信層功能，可以根據需求實現對各種類型信息的傳輸。

目前的IM軟件往往不再局限于簡單的通信功能，而是捆綁或拓展了許許多多的功能，從理論上講，凡是互聯網上成功的應用均可被IM軟件一網打盡。目前比較通行的捆綁功能有瀏覽器、郵件、網絡硬盤、搜索引擎、媒體播放器、RSS/網絡日志等。基于IM軟件強大的功能，IM運營商可以開展多種業務，比較典型的有通信類業務、娛樂性業務、商務性業務、廣告業務、在線市場調查業務等等。

2.未來的即時通信工具將會呈現幾大趨勢。

1）與電子郵件整合將成為業務推廣的主流。

隨著IM在網民中的日益普及，IM已經在很大程度上對電子郵件功能進行了替代，人們可以通過IM軟件進行即時的交互式的通訊，并且這種通訊可以以文本、圖片、音頻、視頻等豐富多彩的形式進行，同時，人們也可以通過IM軟件進行文件的傳送，這可以替代郵件的附件功能，此外，有許多IM軟件還支持離線消息收發，這更進一步拉近了IM軟件同電子郵件功能之間的差別。當然，電子郵件也有其自身的諸多優點，并且電子郵件的歷史遠長于IM軟件，相對也更為成熟，其用戶數目前也遠遠大于IM，因此，倘若我們不提替代一詞，而代以整合或融合或許更為準確。事實正是如此，IM軟件如今大都捆綁了電子郵件，并支持郵件到達的即時提示，這代表著一種IM與電子郵件日益融合的趨勢。

2） 多媒體化將成為必然。

IM早已不再是簡單的文本交互，現在的IM已經是名副其實的多媒體軟件。隨著IM技術的進步，并受益于互聯網網絡帶寬的不斷拓展，音頻、視頻功能已經逐漸成為IM軟件標配，并在逐步成為主流。

3）多功能化將成為即時通信工具差異化競爭的主要工具。

IM事實上早已突破了即時通信的范疇，現在的IM，其豐富多彩的功能遠不是即時通信這幾個字所能涵蓋的。從某種意義上講，現在的IM不能再被稱為即時通信軟件，它幾乎能捆綁各種互聯網上的流行應用：它既可以是一款媒體播放器，也可以是瀏覽器、搜索引擎，也可以是網絡硬盤，或者又可以是RSS信息聚合器，等等，即時通信只是其眾多功能中的一項――當然，它是一項最為基礎和基本性的功能，也是人們仍將其稱為即時通信軟件的最后一點理由。

4） 跨平臺將是即時通信業務發展的必由之路。

篇4

在現有的即時通信系統中，實現音視頻通信的核心組件包括音視頻處理框架和即時通信協議兩個部分。音視處理框架集成了音視頻采集、音視頻編解碼、音視頻分流控制、音視頻數據流網絡擁塞控制等技術模塊，能夠完成音視頻數據流的采集、編碼、分流等基本處理流程;即時通信協議則負責為音視頻數據協商傳輸通道，并且在協商好的傳輸通道上建立對應的連接，從而為音視頻數據的順暢傳輸提供保障。

1即時通信協議

即時通信協議是進行即時通信必須遵循的信息規范，主要負責完成用戶信息傳輸通道協商，客戶端與服務器通信信令傳輸控制等任務。XMPP是主流即時通信協議之一，是基于可擴展標記語言(XML)的協議，其繼承了在XML的高可擴展性，可以通過發送擴展的信息來處理用戶需求。目前最常用的即時通信協議體系主要是SIP和XMPP協議體系，兩者都可以完成音視頻通信功能。另外，一些商業公司自行開發私有的即時通信協議實現了相對封閉的通信環境，例如QQ和MSN。XMPP協議是個總稱，包括核心協議，擴展協議等。

核心協議只規定了很小、很基本的一些功能，大部分功能都是在擴展協議中規定的。實際上，XMPP協議只是作為協商協議應用，真正的P2P連接和實時通信是通過其擴展協議實現的。Jingle就是典型的擴展協議案例。Jingle［6］是Google開發的XMPP協議上的擴展，其解決了在XMPP協議體系下點對點的P2P連接問題。Jingle協議提供了多種傳輸方式用于數據傳輸，而針對多媒體數據的最為常見的模式是兩種UDP傳輸方式。一種傳輸模型是RAWUDP［9］，RAWUDP是在UDP協議上發送媒體數據包的傳輸通道模型，可以實現在同一局域網下的P2P連接，沒有網絡穿越功能，無法實現遠程通信;另一種模型則是功能更為強大的ICE－UDP［8］，ICE－UDP也是在UDP協議上發送媒體數據包，并且可以實現具有防火墻的網絡穿越和ICE連接性檢查，實現遠程通信。ICE是標準的建立P2P連接性檢查的協議，其自身不能獨立工作，必需在信號通道的協調下建立連接，而XMPP協議就可以作為ICE通道協商的協議標準。

基于Jingle/XMPP協議實現的即時通信框圖如圖1所示。Jingle通過XMPP完成P2P通道的協商任務，同時通過Jingle協議建立P2P通道并進行連接性檢查，然后建立并完成RTP會話，從而完成音視頻通信。如果選擇ICE－UDP通道傳輸模型進行RTP視頻數據傳輸，XMPP服務器可以使用STUN［2］服務器收集用戶的地址，包括NAT［3］后面的私有地址以及NAT與互聯網連接的公共地址，并且以此為基礎建立映射機制，完成會話參與者跟具體的網絡地址間的轉換和NAT穿越。

2音視頻處理框架

即時通信系統中的音視頻處理框架主要為用戶提供一組多媒體數據處理的接口，用戶可以用這些接口實現從多媒體采集卡上獲得數據，進行壓縮編碼、格式轉換、數據封包等一系列操作，從而完成多媒體的實時處理傳輸功能，大大簡化多媒體處理的復雜性。目前具有二次開發功能的音視頻處理框架包括Gstreamer，Directshow，Opencore等。其中DirectShow是微軟公司在ActiveMovie和VideoforWindows基礎上推出的基于COM的流媒體處理開發包。運用DirectShow可以很方便地從支持Windows驅動模型的采集卡上捕獲數據，并進行相應的后期處理乃至存儲到文件中。OpenCore則是手機操作系統Android的多媒體核心，OpenCore的代碼非常龐大，是一個基于C++的實現，定義了全功能的操作系統移植層，各種基本的功能均被封裝成類的形式，各層次之間的接口多使用繼承等方式。而基于Linux平臺的GStreamer則是完全開源的多媒體框架庫，利用其可以構建一系列媒體處理模塊，包括從簡單的Ogg播放功能到復雜的音頻混音和視頻非線性編輯處理。Gstreamer應用非常廣泛，大多數手機平臺及個人電腦Linux平臺均采用Gstreamer進行音視頻處理開發。

2.1Gstreamer音視頻處理

Gstreamer通過其模塊化設計理念，更加便于構建流媒體應用程序。它將各個模塊封裝起來，以元件的形式提供給用戶使用。用戶可以利用庫中原有的元件進行應用程序的編程，同樣也可以編寫元件，然后插入到庫中，以便日后調用時使用。如果只利用庫中的元件來實現特定功能，只需要采用模塊化的方式編寫應用程序［4］。Gstreamer實現局域網內簡單多媒體音視頻傳輸發送端的框圖如圖2所示。對于視頻數據流，Gstreamer在發送端將攝像頭(v4l2src1)采集的數據依次經過色度空間轉換(ffmpegcsp1)、H263視頻編碼(ffenc_h263p1)、RTP［1］載荷頭添加(rtph263ppay1)，在gstrtpbin中實現實時傳輸協議(RTP)和實時傳輸控制協議(RTCP)數據包整合，并添加發送報告的背景時鐘時間戳，便于在接受端進行音視頻同步播放，然后發到UDP端口(udpsink)。在接收端，從UDP端口截獲的數據依次經過RTP和RTCP數據包解析、RTP載荷頭解碼、H263解碼器解碼視頻數據、色度空間轉換，最后經過視頻顯示插件顯示到窗口中。其中gstrtpbin是進行RTP會話管理的核心組件，可以完成RTP數據包傳輸控制、RTCP數據包生成、沖突檢測、音視頻分流等任務。

2.2Farsight視頻會議框架

通過Gstreamer開發庫中的基礎元件可以完成音視頻處理的功能，并且可以進行簡單的局域網內視頻通信。但是，在視頻會議等復雜應用中經常包含多個多媒體會話，而且多媒體會話之間的協調非常復雜，需要通過更為高層的處理框架來實現會話管理的功能。Farsight是以Gstreamer為基礎開發的視頻會議框架，它能夠提供一套完整的為多媒體流協議編寫插件的應用程序接口，同時還為用戶提供API調用這些插件。即時通信應用程序可以使用Farsight進行音視頻會議，而無須擔心底層的數據流和NAT穿越的問題。因為Farsight［5］是以Gstre-amer為基礎進行開發，所以開發新的元件能夠和已有的Gstreamer元件整合，實現完成視頻會議功能的多媒體框架。Farsight可以包含多路音視頻會話流，包含多個會話參與者，具有強大的音視頻會話管理功能。它通過模塊化設計為許多即時通信軟件提供音視頻會議的服務，大大擴展了多媒體處理的功能，并且可以實現更為強大的視頻會議功能。目前很多即時通信客戶端軟件都采用Farsight完成音視頻通信。本文以Gstreamer/Farsight音視頻處理框架為重點，詳述其內部結構及功能實現。

Farsight中包括4個核心概念:會議(Conference)、會話(Session)、參與者(Participant)、流(Stream)。會話參與者是指多媒體數據源，可以是音頻或視頻等;會話則代表一路音頻或視頻會話，通常有一個媒體類型和一個輸出端;會議則代表一個多媒體會議，可以包含多路會話，并且完成多路會話的協調管理;當參與者加入到會話中，就將多媒體數據引入會話中，使得數據能夠流動，從而構成數據流。另外，Farsight實現了網絡層的抽象，即將網絡抽象為一個發射器對象，當數據流被創建時就會建立發射器對象，然后通過設置發射器參數確定發送的目的地址。實際上，Farsight并沒有參與多媒體數據的采集和打包工作，它只是為多媒體數據流傳輸到網絡端進行發送提供了一個通道，并且對通道進行協調管理，保證不同的會話參與者與其特定的數據流綁定以防止收發混淆。

Farsight實現RTP視頻會議的結構如圖3所示，其中FsRTPConference是Farsight框架下的一種插件，主要的RTP會話管理功能都在這個組件中實現。FsRTPConference中可以同時存在多路FsSession，每一路FsSession因參與者或音媒體源的不同代表不同的多媒體會話。編解碼器在雙方建立連接前無法確定，只有當通信雙方的客戶端協商之后，才會根據具體的編解碼器名字調用并進行插件的連接。

Farsight通過將gstrtpbin封裝到FsRTPConference中，添加一些其他的必要組件，實現RTP會話。RTP管理器主要由gstrtpbin負責完成RTP會話管理的操作。在發送端，視頻源和音頻源通過Sink接入到會話中，編解碼器協商成功后，將編碼器與數據源和過濾元件連接，然后通過RTP混合器將音視頻數據發送到RTP管理器中，完成RTCP數據包的生成以及RTP會話的管理。最后，經過數據發射器將數據發送到相應的數據通道中。在接收端，數據流同樣要經過類似的信息解碼過程得到音視頻數據。在發送端，數據發射器在Farsight中通常有多種插件選擇，例如多播UDP插件、Libnice插件等，目的是為了實現底層數據傳輸的連接性檢查。Libnice是實現了ICE和STUN協議規范的軟件庫，開發者以此為基礎完成nice插件，可以實現基于ICE的數據發送。但是Libnice中只定義了如何在P2P連接確立后進行連接性檢查，以及如何在確定的P2P連接上進行數據傳輸的網絡穿越，并沒有定義如何進行P2P連接，即P2P通道的協商任務。Jingle協議規范則定義了P2P通道建立連接及通道協商的任務。目前，Jin-gle協議已經在Libpurple(多協議會話開發庫)中實現。

3即時通信系統中音視頻通信的實現

為了開發的便捷，Pidgin軟件的開發者將負責通信部分與圖形用戶界面部分分開，分離出來的核心代碼構成即時通信客戶端開發的核心部分，被稱為Libpurple。這個程序庫已被Adium與Proteus這些客戶端使用。完成分離后，開發者將有可能以各自的圖形程序庫編寫自己的客戶端接口。在Libpurple中，為實現多媒體通信，開發者將基于Farsight的多媒體處理框架進行繼承和封裝，實現即時通信協議，并提供接口供用戶使用，用戶可利用應用程序接口編寫程序實現網絡層的連接。使用者可以使用Libpur-ple直接編寫即時通信程序的核心代碼，并構建應用程序。

同時，Libpurple實現了許多即時通信協議的通信，例如MSN，XMPP，AIM等協議，同時完成了媒體后端流處理與相應即時通信協議的協同工作。Libpurple在Farsight的基礎上進行開發，實現了一套具備自身特點的流媒體模式。通過對Lipurple庫的理解分析［10］，得到了Libpurple實現音視頻數據流控制及會話管理的方法，如圖4所示。圖4中Src是音視頻數據源，傳輸到FsSession進行音視頻流整合、RTCP包生成、數據流管理等操作。Vol-ume和level則分別表示音頻的音量與消息控制插件。Libpurple采用FsSession做會話管理，并在FsSession的基礎上添加Gstreamer基礎元件進行控制，完成自己需要的功能。FsSession通過選擇不同的連接通道，將音視頻數據流通過發送器進行發送。

Libpurple中實現了Jingle協議進行RTP通信的規范，并提供兩種數據通道，RAWUDP和ICE－UDP供用戶使用。在進行具體RTP視頻通信時，程序根據不同情況選擇不同的通道使用。圖4選擇RAWUDP作為數據發送通道，用戶也可以選擇其他通道進行數據發送。為了與Jingle協議合作完成音視頻通信，Libpurple建立了一個組件對象purplemedia，這個對象在Farsight組件中提取相關的參數信息，例如編解碼器信息、發送目的地址等，并傳遞給Jingle協議，便于Jingle協議進行通道協商。當有新的即時通信協議需要利用Farsight完成視頻通信時，開發者往往需要以Libpurple為基礎進行開發，完成即時通信協議在Libpurple上的移植，以實現視頻通信。在眾多采用Libpurple庫開發的即時通信軟件客戶端中，Pidgin是最成功的，也是少數幾個可以實現音視頻通信的案例。Pidgin是一款支持多協議客戶端的圖形化即時通信應用程序，它可以使用AIM，Jabber，MSN，Yahoo等即時通信軟件的帳號進行登錄。并采用Libpurple作為開發庫，利用圖形開發工具包編寫用戶界面及各種事件提醒和任務管理，從而實現在多種即時通信協議基礎上的音視頻通信。

篇5

【關鍵詞】即時通信 物聯網 移動互聯網

1 引言

即時通信業務可以實現用戶狀態的訂閱、獲取、更改和即時消息的發送、轉寄/拒絕等。自1998年面世以來,特別是近年來的迅速發展,截至2009年底,國內即時通訊用戶規模已突破2.77億,其中手機即時通訊用戶約占總體用戶的1/3,規模達9141萬。即時通訊用戶中,20~29歲的青年人群所占比例高達40.2%,人數達1.11億。這一人群同樣也是移動即時通訊的最大用戶群體,占到了整體比例的53.7%。

在目前國內的即時通信市場上,主要有騰訊QQ、微軟MSN、阿里旺旺等產品;但除了騰訊和微軟外,其他公司推出產品的時間都很短,手機用戶也極少,市場有待開發。由于運營商擁有其他產品開發商所無法比擬的網絡優勢和用戶規模,能夠同時連通眾多手機、PC、掌上電腦,已具備改變市場格局和即時通信使用習慣的條件,目前各個運營商都在積極發展典型的移動互聯網業務――即時通信(IMPS),中國移動推出飛信,中國聯通推出超信,而中國電信通過和微軟的合作推出了天翼LIVE,當然現在無論在功能上還是在客戶群體的大小上,它們都還無法與QQ相提并論。

值得注意的是,現在即時通信不只是一個單純的聊天工具,其功能日益豐富,逐漸集成了電子郵件、博客、音樂、電視、游戲和搜索等多種功能。它已經發展成集交流、資訊、娛樂、搜索、電子商務、辦公協作和企業客戶服務等為一體的綜合化信息平臺。但還僅限于人和人之間的通信。

另外,無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所有的物體,如輪胎、房屋都可以通過因特網主動進行交換。射頻識別技術(RFID)、傳感器技術、智能嵌入技術將得到更加廣泛的應用。“物聯網”概念的問世,打破了之前的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開:一方面是機場、公路、建筑物,而另一方面是數據中心、個人電腦、寬帶等。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施,物體或者機器通過傳感器把溫度、濕度、健康數據等準確地獲取,轉換成電子信息傳遞到信息中心進行處理,從而實現人與機器、機器與機器之間的信息交流。

現在的物聯網基于Web 3.0,這需要一些新的技術,比如說傳感技術使得互聯網更多地融入物理世界;網絡傳輸技術比如3G、4G實現了移動互聯、無線傳感器網絡(WSN)技術等。我們認為物聯網的本質還是擴大互聯網應用,尤其是行業應用。按照這一思路,我們需要尋找傳感器技術與移動互聯網技術的結合,本文考慮將移動互聯網的重要手段――即時通信應用于帶有傳感器的機器,從而將即時通信的用戶從人群擴大到機器,通信從人與人之間擴大到人與機器、機器和機器之間。

2 實現方案

IMPS業務是由Instant Message(IM)業務和Presence Service(PS)業務組成的。IM業務,可在一系列的參與者間實時地交換各種媒體內容信息,并且可以實時知道參與者的信息,從而選擇適當的方式進行交流,它具有便利、快捷、直接的特點,非常適合朋友之間、組織內部以及企業和客戶之間的交流。 PS業務,就是使得參與實體(人或者應用)通過網絡實時和修改自己的個性化信息,比如:位置、心情、連通性(外出就餐、開會)等,同時參與實體可以通過訂閱、授權等方式控制存在信息的范圍。PS業務可以通過E-mail、SMS、IM等方式通知用戶狀態信息。

按照IM和PS的不同實現機制,我們考慮兩個實現方案:

(1)IM方案

該方案類似于點到平臺的短信方案,如圖1所示,服務器是控制機器的,包括對它的新建、刪除,以及知識管理等;所有傳感器從現場獲取的數據會傳給信息處理中心節點,然后再發送給機器引擎;用戶信息數據庫用來存儲擁有該業務功能的用戶信息,因為所有即時通訊的用戶都可以添加該物聯網機器為好友(如圖2所示),但并不是所有人都能從它那里獲取到物聯網的信息,必須是購買該業務功能的企業或行業用戶才行。

首先,服務器端(機器引擎)需要新建一個機器,機器的本質就是一個聯系人,只不過它是和機器的信息相關聯,它是由機器引擎來控制,而不是由用戶控制;用戶添加該機器后,向其發送問題請求;機器引擎通過知識分析,將問題號及用戶的相關信息通過調用http/webservice接口發送到物聯網的網關控制節點。網關控制節點通過查詢用戶數據庫,判斷用戶是否合法;若合法,便會從傳感器網絡中獲取用戶需求的數據,并通過http/webservice接口返回給機器引擎。機器引擎獲取到數據后,會把數據呈現在用戶添加的機器聊天界面。

(2)PS方案

呈現功能指當用戶狀態發生變化時,其狀態信息(脫機、聯機、離開、馬上回來等)也隨之進行相應的變化,便于他人隨時查看所要聯系的用戶的在線狀態。需要帶有傳感器的手機能獲取手機周圍的狀態信息,然后在手機主人的后面進行呈現,如圖3所示,如果Steven的手機上自帶有溫度傳感器或者可通過Zigbee/Bluetooth等近距離技術從外部溫度傳感器上獲取溫度信息,那么Steven周圍的溫度即可呈現在狀態信息中。

3 前景分析

目前移動互聯網和物聯網正處于發展上升期,尋找其結合點對于中國電信運營企業意義重大,為了和QQ等互聯網企業差異化競爭,需要挖掘自己的特色,比如結合現有的家庭客戶和行業客戶開展人與人、人與機器、機器與機器之間的通信。

IMPS已經成為電話、短信之外不可缺少的通信工具,目前其用戶只包含人群,如果讓IMPS將機器用戶也包含在內,將會使得用戶數大增,并給人們工作和生活帶來極大便利。因此,IMPS的目標客戶將包括關心各種手機傳感信息的公眾客戶和通過手機傳感收集器獲取有關信息的行業客戶。

4 結束語

本文提出了兩種實現人機用戶即時通信的技術方案,IM方案通過業務平臺側修改就可以實現,PS方案則需要帶有傳感器的終端配合。我們相信如果能讓物聯網的觸角――傳感器與手機結合,將使得人群的狀態更加豐富,成為人們交往的另一通道。值得特別注意的是物聯網是跟物理世界打交道的,在互聯網上呈現時,隱私和安全更為重要,因此對用戶的認證環節需要特別關注。

參考文獻

[1]易觀國際. 2010年第1季度中國市場移動IM數據監測報告[R]. 2010.