時間:2022-04-13 01:25:28
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1、演播室系統(tǒng)基本結構和設計思路
數(shù)字演播室系統(tǒng)基本結構有兩種:一種如傳統(tǒng)模擬系統(tǒng)的線性結構,相應的設備換為數(shù)字設備,再加上編碼與解碼、復用與分離等部分;另一種是計算機網(wǎng)絡,采用以寬帶視頻服務器為中心的分布式結構。雖然目前以FC網(wǎng)、以太網(wǎng)為基礎的計算機網(wǎng)絡已可以實現(xiàn)局部范圍內(nèi)的某些功能,但要建立一個全部基于多媒體的數(shù)字系統(tǒng),技術上仍要提高。所以,數(shù)字演播室系統(tǒng)大多仍采用線性結構,系統(tǒng)的某些局部可以使用多媒體網(wǎng)絡。
數(shù)字演播室總體設計思路:確保系統(tǒng)的技術先進性和高可靠性,系統(tǒng)配置靈活,可兼容4:3和16:9格式,為將來的HDTV做好準備;在功能上,既要滿足對直播的要求,又可以進行后期節(jié)目的制作,并且保證出色的圖像質(zhì)量;系統(tǒng)應為將來的發(fā)展留有余地,包括綜合布線、計算機網(wǎng)絡拓撲結構的通道帶寬。
2、系統(tǒng)信號格式和接口標準
數(shù)字視頻信號格式種類繁多。目前,數(shù)字電視系統(tǒng)以串行分量數(shù)字信號格式為主流。通過串行數(shù)字接口(SDI)可用一根同軸電纜同時傳輸4:2:2數(shù)字分量視頻信號、數(shù)字音頻和時間碼。ITU---RBT601數(shù)字分量演播室標準建議和SMPTE267M分別提供了4:3和16:9兩種彩色電視信號的編碼方式、取樣頻率、取樣結構的明確規(guī)定(詳見表一)。演播室采用分量編碼,亮度抽樣頻率選為525/60和625/50行頻的公倍數(shù)2.25MHZ的6倍13.5MHZ,使樣值有正交結構,便于數(shù)字處理并使三大制式在數(shù)字域內(nèi)的每電視行的亮度樣值數(shù)統(tǒng)一于720個,兩個色度樣值均為360個,即4:2:2格式,從而使同一格式數(shù)字錄象機能記錄三種不同制式的信號,并使整個數(shù)字演播室能以4:2:2格式接在一起。正是這一標準,使各種數(shù)字演播室的數(shù)字設備能連成一系統(tǒng),形成一個4:2:2的數(shù)字演播室環(huán)境。
數(shù)字演播室分量視頻標準
參量4:316:9
編碼信號Y、CR、CBY,R-Y,B-Y
每行取樣數(shù)亮度信號864864或1152
每個色差信號432432或576
取樣結構正交結構,即取樣點按行、場、幀重復,每行中的R-Y和B-Y取樣與Y的奇次樣值(1,3,5…)同位
取樣頻率亮度信號13.5MHZ13.5或18MHZ
每個色差信號6.75MHZ6.75或9MHZ
編碼方式亮度和色差信號都采用線性PCM,每個樣值8或10比特量化
數(shù)字演播室視音頻系統(tǒng)設備
1、視頻部分
(1)數(shù)字切換臺切換臺是演播室的核心設備。
切換臺的數(shù)字化是演播室數(shù)字化的關鍵所在。目前,數(shù)字切換臺無論在外觀、操作還是內(nèi)部框架結構上,均與傳統(tǒng)的模擬切換臺相似,不同之處在于:切換臺和計算機技術相結合起來,實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)操作。其輸入的SDI接口不再與控制面板按鈕一一對應,而是由菜單設置其對應關系;輸入的視頻信號與鍵信號也不再區(qū)分,可接入任一路SDI輸入口。數(shù)字切換臺具有強大的設置菜單,可對制式、格式、寬高比、各種鍵及特技等在內(nèi)的幾乎所有參數(shù)進行設置。
以下是數(shù)字切換臺的選型原則:
采用串行數(shù)字分量電視信號格式;
保證足夠的直接切換的信號源;
至少要有兩級M/E,一級PGM/PST;
有兩個下游鍵(兩種字幕疊加或主、備字幕機)
可以存儲某些特技效果;
運行可靠性高,最好有備份電源系統(tǒng);
各信號源之間的自動同步;
能進行軟件操作,保證在面板失靈時,軟件能代替面板進行正常的切換操作。
目前,各種大、中、小型的數(shù)字切換臺和特技機有很多種,SONY的DVS系列、PHILIPS的DD系列、泰克公司的GVG系列、THOMSOM的TTV系列,還有UTAH、ABEKAS、SNELL等公司都紛紛推出各自的產(chǎn)品,切換臺的選型不僅要考慮演播室的節(jié)目制作類別和容量,還應考慮后期節(jié)目制作功能的兼顧,以充分發(fā)揮作用。
(2)攝像機
攝像機是前期信號的采集設備,在視頻系統(tǒng)中占有很重要的位置。目前,市場可供選擇的數(shù)字攝像機型號很多,各大廠家高級攝像機都采用12bit模數(shù)轉(zhuǎn)換,在信號處理上采用16bit以上的數(shù)據(jù)處理,保證了更精確的伽馬、拐點、輪廓校正。另外,演播室攝像機所用電纜長度最好不超過200m,超過時應用光纖,接插件要采用鍍金措施,防止輻射。攝像機質(zhì)量直接決定演播室的節(jié)目技術質(zhì)量,因此,需慎重考慮性能、價格和需求。以下是各大廠家演播室攝像機的列表比較
廠家池上Philips松下索尼日立
攝像機型號HK-388LDK-20AQ-235BVP-900PSK-2700A
CCD類別16:9FITCCD4:3FTCCD16:9M-FITCCD16:9FITCCD16:9FITCCD
模數(shù)轉(zhuǎn)換12bit12bit12bit12bit12bit
靈敏度(3200k)2000luxF8.02000luxF8.02000luxF9.02000luxF8.02000luxF8.0
水平分解力800線800線700線(16:9)900/700線(16:9)850/750線(16:9)
S/N60dB60dB60dB63dB60dB
可轉(zhuǎn)換鏡片YNYYY
表二攝像機主要技術參數(shù)
由表可見在實現(xiàn)4:3和16:9兼容時,各廠家采取的技術不同,日本各攝像機廠采用的是16:9的CCD元件,通過改變水平尺寸以實現(xiàn)對4:3的兼容。在進行4:3和16:9之間轉(zhuǎn)換時,由于成像面的水平尺寸不同,因此需要通過可轉(zhuǎn)換鏡片來彌補視角的變化。而飛利浦的LDK系列攝像機采取了動態(tài)像素管理(DPM)的技術,在4:3的CCD上實現(xiàn)了16:9的兼容,DPM技術沒有改變CCD成像區(qū)域的水平尺寸,只改變了垂直尺寸。選擇攝像機的最好方法是用戶根據(jù)系統(tǒng)投入的資金將各公司的相關檔次的攝像機架在一起攝取同一測試卡,對測試數(shù)據(jù)進行比較并結合自己的主觀感覺及攝像機的價格則優(yōu)選取。
(3)視頻記錄設備
目前,對于串行分量數(shù)字演播室可供選擇的廣播級錄像機有D1、D5和BETACAMDVW系列的產(chǎn)品。在數(shù)字演播室中,考慮到節(jié)目制作的質(zhì)量以及原有大量BETACAMSP格式節(jié)目素材的直接利用,應該首選BETACAMDVW系列的錄像機。近年來推出的DVCAM、DVCPRO、DIGITAL–S、BETACAM–SX等都是數(shù)字分量記錄格式,但互不兼容。它們都是進行碼率壓縮后將數(shù)字信號記錄到磁帶上,這在進行簡單的節(jié)目編輯和復制時,進行多次D/A、A/D變換后,信號的質(zhì)量會下降,因此比較適用于新聞節(jié)目的制作。在專業(yè)數(shù)字演播室中,BETACAMDVW應作為首選。
(4)數(shù)字矩陣
隨著演播室功能的增多,數(shù)字矩陣逐漸在演播室得到應用,系統(tǒng)中使用矩陣的目的在于:擴展切換臺有限輸入通道;根據(jù)節(jié)目制作需要改變監(jiān)視屏上監(jiān)視器的信號排布;記錄設備輸入源的選擇;攝象機返送源的選擇;提供緊急備路輸出通道;為整個系統(tǒng)進一步擴展提供選擇。
目前,生產(chǎn)矩陣的廠家在增多,矩陣的控制也越來越方便,產(chǎn)品工作穩(wěn)定,通道指標高,具有多種格式混合切換功能。現(xiàn)在生產(chǎn)矩陣的廠家有:索尼、飛利浦、LEITCH、PROBELL等,具體型號和矩陣大小用戶可根據(jù)自己演播室的實際需要進行選擇。
(5)數(shù)字串行設備
數(shù)字串行設備指串接在數(shù)字電路中,對數(shù)字信號進行變換和存儲的設備,包括A/D、D/A、數(shù)字信號幀同步機、數(shù)字臺標發(fā)生器、數(shù)字視頻分配器等。由于大規(guī)模集成電路的采用,數(shù)字串行設備的體積比相應模擬設備大為減小,通常只是一塊電路板。
雖然數(shù)字串行設備并非數(shù)字演播室的核心設備,但它通常串接在系統(tǒng)的輸入輸出端口處,直接一向到系統(tǒng)與外部時基及相位關系,也在很大程度上影響到經(jīng)各種變換后信號的技術指標。
2、演播室數(shù)字音頻系統(tǒng)
演播室音頻系統(tǒng)包括聲音接收裝置、音頻信號傳輸裝置、音頻信號編輯處理裝置、揚聲器等。廣播音頻將音頻取樣頻率規(guī)定為44.1KHZ或48KHZ。而AES(美國音頻工程師學會)/EBU(歐洲廣播聯(lián)盟)建議采樣頻率為48KHZ,這樣做除了能夠得到高質(zhì)量的數(shù)字音頻信號外,也使得音頻采樣與視頻頻率之間具有簡單的換算關系。有利于解決音頻信號與視頻信號之間的同步問題。
對音頻設備選型的原則是:
滿足各類節(jié)目的制作要求。
適應現(xiàn)代音樂制作方式。
符合演播室數(shù)字音頻標準。
演播室音頻標準AES/EBU,參數(shù)如表三。
量化比特16——20bit
取樣頻率30——50kHz
接口平衡卡儂/音頻電纜或BNC/75同軸電纜
音頻輸入電阻110/75
聲道數(shù)量1AEC/2AEC通道=2個/4個模擬聲道
傳輸特點AEC音頻碼流可以嵌入數(shù)字視頻碼流一同傳輸
表三演播室數(shù)字音頻標準
數(shù)字控制的模擬調(diào)音臺適合于演播室使用,不僅可以減少A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)量,而且整個調(diào)音臺的技術指標也比較高。
三、數(shù)字系統(tǒng)的測試
數(shù)字系統(tǒng)測試的是作為圖象信號載體,由“0”、“1”碼組成的碼流。這些數(shù)據(jù)流在經(jīng)過某個系統(tǒng)后發(fā)生的變化,及其對數(shù)碼流在后級設備中的再生的影響,是數(shù)字系統(tǒng)測試中的重要的事情。
數(shù)字系統(tǒng)的客觀測試包括以下內(nèi)容:
測試數(shù)字信號的模擬指標,如信號幅度、抖動、噪聲、上升及下降時間等,這些可在眼圖上得到綜合反映。
數(shù)字指標,包括誤碼率、時基誤差等。
數(shù)字信號碼流結構的測試,尤其是各種加在行、場逆程期間的輔助數(shù)據(jù)的測試。
增強測試,也即系統(tǒng)安全性測試,測試數(shù)字系統(tǒng)中畫面開始走向崩潰的拐點,以及當前系統(tǒng)距拐點還有多少余量等。
系統(tǒng)設計中需要注意的問題
1、數(shù)字接口標準
數(shù)字系統(tǒng)各設備間通過數(shù)字信號串行數(shù)字接口(SDI)相連接。SDI接口是按ITU---RBT601-2數(shù)字分量演播室標準建議,為N制SMPCE(SMPCE259M)和PAL制EBU(TECH3267-E)采納的標準接口。接口接受來自并行接口經(jīng)過修正的10bit信號,傳送比特率為270mb/s。可傳送4---8路數(shù)字音頻信號。用單根BNC電纜傳送,最長傳輸距離300米。由于SDI接口還是一種新型的、采用擾碼的NRII接口,因而被世界上眾多數(shù)字視頻生產(chǎn)廠家普遍采納。在其生產(chǎn)的視頻設備輸出均留有SDI接口,把SDI接口作為標準視頻接口。對當今多種數(shù)據(jù)壓縮方式并存,存在不同壓縮數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下,是十分重要的,它確保在4:2:2數(shù)字演播室環(huán)境下,使各數(shù)字演播室的不同的設備連成一個系統(tǒng)。SDI接口的使用也大大簡化了系統(tǒng)內(nèi)部不同格式數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換,為數(shù)字演播室視頻系統(tǒng)設計提供了方便。
2、定時和延時
在數(shù)字環(huán)境中并不需要準確的定時。因為數(shù)字系統(tǒng)的定時要求以時鐘周期、毫秒、行的數(shù)量級進行度量的,而不是以納秒級進行,而且通常不要求串行數(shù)字信號與時鐘周期的時間準確對齊,這就使得在數(shù)字系統(tǒng)中的定時問題變得簡單化。自動定時教正功能是輸入電路中的自動定時緩沖器實現(xiàn)的,一般數(shù)字視頻設備均具有這種輸入自動定時教正功能。數(shù)字切換臺的自動定時窗口大約是幾十微秒,在自動定時窗口的可調(diào)范圍內(nèi),自動定時窗口為所有輸入信號提供同樣的基準,這樣,輸入信號都有一個對稱的定時窗口,若所有信號源都落在這個窗口內(nèi),自動定時的特點就能使信號鎖定,并將輸入信號調(diào)整到精確狀態(tài)。所以,錄像機都可以直接接到切換臺上,這就大大簡化了系統(tǒng)調(diào)整,減少信號之間的定時誤差。
數(shù)字系統(tǒng)中,視頻信號經(jīng)過帶內(nèi)存儲器的設備后,相對于音頻尤其是模擬音頻信號會產(chǎn)生一定的延遲。一般來說,數(shù)字錄像機輸出的視音頻信號是同步的,切換臺的時延在幾行之間,而A/D、D/A、幀同步機、制式轉(zhuǎn)換器等所產(chǎn)生的延遲一般是一幀。只要合理安排信號流程,視音頻信號之間的延遲可以控制在難以察覺的范圍內(nèi)。如能覺察到延遲,可在音頻系統(tǒng)輸出端加接延遲器,以拉齊視音頻信號的時延差。
數(shù)字演播室發(fā)展趨勢
1、多媒體和虛擬演播室
由于數(shù)字電視技術和計算機技術都是對0和1處理,使得電視技術和計算機技術能很好融為一體,非線性編輯、虛擬演播室,就是二者結合的產(chǎn)物。非線性是相對常規(guī)的線性編輯而言,它以計算機的可修改性。信號記錄的非順序性和操作方便性使得型號的插入、搜索等操作簡單快速。非線性系統(tǒng)編輯方式由于采用編輯菜單只對記錄在硬盤中的節(jié)目素材時間碼進行各種記錄操作而非直接對視頻信號進行合成,因此在經(jīng)過多次編輯之后信號質(zhì)量基本沒有損失。而進行線性編輯的模擬信號損失卻很大,且對磁頭有磨損,增加了節(jié)目制作的成本。所以非線性系統(tǒng)不失為進行節(jié)目制作的一種良好方式。非線性編輯系統(tǒng)包含了數(shù)字特技機、字幕機、編輯機、調(diào)音臺的功能。經(jīng)過非線性編輯系統(tǒng)制作的節(jié)目直接輸出到數(shù)字分量錄像機,也可以進行D/A轉(zhuǎn)換后輸出到傳統(tǒng)的模擬復合錄像機,更可存在硬盤中通過網(wǎng)絡直接送播控中心播出。隨著演播室數(shù)字化技術及設備的發(fā)展,錄像機在傳統(tǒng)節(jié)目制作環(huán)境中的核心地位正在被非線編系統(tǒng)打破。因此,數(shù)字化制作環(huán)境中,非線性編輯將起著越來越重要的作用。虛擬演播室技術也已成為當今電視技術的熱點,虛擬演播室利用計算機技術生成三維運動的或靜止的場景,成功地解決了前景與背景之間的透視關系、比例關系,使合成的圖像有極佳的立體效果,可以達到以假亂真的地步。虛擬演播室不僅能提供虛擬場景,還能讓表演者走入(出)三維場景內(nèi),或者虛擬物體的后面。同樣場景內(nèi)的虛擬物體可運動到表演者的面前或周圍,這一點和傳統(tǒng)的色鍵摳像有很大的區(qū)別。虛擬演播室可以進行異地人物采訪。利用外來的視頻信號直接進入虛擬演播室系統(tǒng),與現(xiàn)場主持人結合進行實時的、面對面的采訪。在虛擬場景中,對虛擬物體(道具)的增加、刪除、移位是很方便的(和三維建模軟件有關),這為臨時修改創(chuàng)意提供了極大的方便。不僅大大節(jié)約了演播室的制景經(jīng)費,而且使演播室資源得到了更充分的利用。
在落實檔案管理數(shù)字化的過程中,必須要全面堅持檔案數(shù)字化管理的原則,具體分析如下:
1.全程管理原則。所謂全程管理原則,就是將數(shù)字化檔案管理工作看作一個整體,從這個整體的管理需求出發(fā),建立管理體系,制定管理措施,將檔案信息收集、保存、歸檔、銷毀等各個環(huán)節(jié)都施行數(shù)字化,運用統(tǒng)籌管理的方法,每個管理環(huán)節(jié)都不可松懈,各個環(huán)節(jié)之間要做好無縫銜接,進而實現(xiàn)整個管理工作效率與質(zhì)量的最大化。
2.真實完整原則。檔案管理的基礎就是確保檔案數(shù)據(jù)的真實可靠,在落實數(shù)字化管理的過程中,必須要堅持真實完整原則,數(shù)字化檔案的內(nèi)容、結構都不能與原有檔案出現(xiàn)差異,建立、使用之后也要保持檔案信息與原始狀態(tài)相同,并且要針對檔案使用者的姓名、使用檔案的時間等信息進行登記。檔案使用者必須要具備相應的權限,否則不可使用這些檔案資料。
3.使用方便原則。數(shù)字化管理模式的構建,最終目的就是為了能夠提升管理的效率與質(zhì)量,為人們提供更加便利的工作環(huán)境和信息使用環(huán)境,因此方便性原則是必不可少的。數(shù)字檔案經(jīng)過儲存、傳輸、加密等處理之后,必須要確保信息數(shù)據(jù)的可識別性,否則這些信息就無法被有效讀出,不能充分發(fā)揮其作用。要確保具備相關權限的使用者能夠及時、準確地獲取相應的信息,并可以在同一時間閱讀同一份電子檔案。
4.安全性原則。由于數(shù)字化管理依托于計算機技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術,而互聯(lián)網(wǎng)技術本身存在很多不安全因素,房產(chǎn)檔案作為非常重要的信息資源,一旦損壞或者丟失,有可能會帶來無法挽回的損失,因此必須要堅實檔案管理的安全性原則,這是開展一切數(shù)字化管理的前提。為了確保檔案數(shù)據(jù)的安全,必須要構建完善的安全防護體系,采用更加有效的保密措施,才能夠使系統(tǒng)硬件或者軟件都能夠免于自然災害以及人為的迫壞,減少檔案數(shù)據(jù)丟失或者破損的可能性。
二、加強房產(chǎn)檔案數(shù)字化管理的對策
在分析了執(zhí)行數(shù)字化管理的原則之后,下面針對具體的數(shù)字化管理措施進行分析:
1.提高數(shù)字化管理的認識,建立完整規(guī)范的檔案資料。構建數(shù)字化檔案管理的目的,是為了可以最大限度的利用檔案信息,并為社會發(fā)展更好的服務,如果檔案管理缺乏真實性與完整性,那么數(shù)字化管理也不存在任何意義。從目前我國大部分城市的房地產(chǎn)管理情況來看,通常房產(chǎn)管理部門都是計算機系統(tǒng)進行登記并發(fā)證,同時使用局域網(wǎng)以及數(shù)據(jù)庫技術對各項信息進行管理。但是能夠全面落實房產(chǎn)檔案數(shù)字化管理的城市并不多,這主要是由于人們對于數(shù)字化管理認識不完善,缺乏完整、規(guī)范的管理制度,因此必須要強化數(shù)字化管理的規(guī)范性,提升管理部門以及管理者對數(shù)字化管理的認識,保證資料要真實、完整,針對各種資料數(shù)據(jù)進行檢查,確保這些資料沒有問題才能夠進行轉(zhuǎn)化電子檔案,為數(shù)字化管理做好準備。
2.制定房產(chǎn)檔案館數(shù)字化建設發(fā)展規(guī)劃,并分階段有步驟地實施。在實現(xiàn)檔案管理數(shù)字化的過程中,檔案管理部門必須要充分考慮到各部門的建設發(fā)展,每一年的數(shù)據(jù)都在增加,因此要采取分層設計的方式,對現(xiàn)階段的庫存檔案進行合理分析,并且充分發(fā)揮檔案的使用紀律,將所有的檔案進行分類和管理,使缺少數(shù)字化的檔案庫存能夠以最短的時間發(fā)揮效力。制定階段性管理制度,并且有步驟,有計劃的進行落實,確保每個時期的數(shù)字化檔案管理都可以落實到位。
3.進一步完善房產(chǎn)權屬檔案數(shù)字化標準。數(shù)字化管理中標準化管理是不可忽視的方面,由于檔案管理數(shù)字化屬于新型事物,因此國內(nèi)缺乏完善的制度與標準,為了能夠為數(shù)字化管理創(chuàng)造更加有力的環(huán)境,奠定更加有力的基礎,國家檔案局要針對電子檔案的建立與管理出善的標準、規(guī)范制度,規(guī)范和指導各地的房產(chǎn)檔案現(xiàn)代化管理工作,最終建立起一個標準的房產(chǎn)檔案數(shù)字化利用平臺。
4.規(guī)范數(shù)字化檔案開放范圍和使用權限。數(shù)字化檔案的查詢與檢索是非常重要的環(huán)節(jié),因此在構建數(shù)字化管理模式的過程中,必須要設置相應的訪問權限,確保防衛(wèi)的安全性,公眾可以在公共網(wǎng)上對各種信息進行查詢和使用,同時對內(nèi)部人員開發(fā)相應的檔案查看權限,在單位內(nèi)部局域網(wǎng)中可以隨時查詢、使用和分享。
三、結束語
房產(chǎn)檔案管理信息化,是房產(chǎn)事業(yè)發(fā)展到一定階段的結果,是實現(xiàn)檔案管理現(xiàn)代化的趨勢,因此地產(chǎn)檔案管理部門以及工作人員必須要認識到信息化檔案管理的重要性,必須要積極強化信息化建設,制定更加完善的信息化制度,為檔案管理信息化的普及提供更加便利的平臺和條件。
作者:宋斌路 單位:齊齊哈爾市房地產(chǎn)產(chǎn)權市場管理處
參考文獻:
[1]孫嘉翊.房產(chǎn)檔案信息化管理探索[J].現(xiàn)代國企研究,2015(16).
1.2平臺架構設計整個系統(tǒng)由支撐層、數(shù)據(jù)層、服務層、應用層和接入層等5個具有內(nèi)在聯(lián)系、結構分明的層次有機組成。支撐層是平臺實現(xiàn)的基礎和載體,它基于現(xiàn)有的基礎設施、軟硬件環(huán)境,建立一系列保障體系,是數(shù)據(jù)層、服務層、應用層、接入層的保障,縱向貫穿總體架構體系的各個層次;數(shù)據(jù)層是指通過服務層提供給應用層的各種地理信息數(shù)據(jù)以及社區(qū)管理數(shù)據(jù)的一體化數(shù)據(jù)資源體系,它是平臺應用的核心所在;服務層是根據(jù)多數(shù)用戶對平臺管理應用的共性需求而設計的標準服務接口,通過這些服務接口可為各種不同應用提供數(shù)據(jù)、地圖等通用性的服務;應用層面對平臺使用對象,針對不同的業(yè)務用戶提供面向最終用戶的應用等;接入層實現(xiàn)用戶在不同接入方式上的應用,如手機端以及電腦端不同的接入方式等,為平臺的通用性奠定基礎。系統(tǒng)總體框架如圖1所示。
1.3平臺功能設計該平臺結合社區(qū)主要管理職責,分別實現(xiàn)了人口管理、房屋管理、設施管理、數(shù)據(jù)管理及應用維護等功能,通過這些功能的建立,突破了傳統(tǒng)的MIS系統(tǒng)人不能落圖、圖不能管人的模式,實現(xiàn)了人口空間化。平臺以三維精細模型為載體,通過真三維房屋管理所含的所有戶和戶管理所含的家庭成員信息,實現(xiàn)了直觀的“以房管人”、“以人查房”的社區(qū)人口管理模式。另外,通過對社區(qū)內(nèi)房屋及公共設施的地毯式清查以及數(shù)據(jù)庫的建設,實現(xiàn)了對社區(qū)內(nèi)部所有公共設施和房屋的管理,并結合GIS的直觀性以及強大的空間分析能力,實現(xiàn)了如消防栓緩沖區(qū)分析、突發(fā)事件撤離路徑分析等對社區(qū)有重要實用價值的功能。系統(tǒng)主界面如圖2所示。
2數(shù)據(jù)建設情況
數(shù)據(jù)建設是平臺建設的關鍵,也是該平臺與以往社區(qū)紙圖化管理的最大區(qū)別。根據(jù)平臺功能需求,平臺數(shù)據(jù)主要分為基礎地理信息數(shù)據(jù)和社區(qū)管理專題數(shù)據(jù)。
2.1基礎地理信息數(shù)據(jù)平臺采用的基礎地理信息數(shù)據(jù)主要包括:大比例尺地形圖(矢量圖)、正射影像圖、地名地址數(shù)據(jù)、真三維模型數(shù)據(jù)等。由于平臺管理的是社區(qū)一級的數(shù)據(jù),因此要求數(shù)據(jù)盡可能詳細,主要采用1∶500地形圖以及1∶2000DOM影像圖作為平臺基本的工作底圖,并以詳實的地名地址數(shù)據(jù)為底圖提供基礎地理信息數(shù)據(jù)支撐。另外,平臺通過二三維一體化技術實現(xiàn)社區(qū)真三維模型數(shù)據(jù)與二維數(shù)據(jù)的一體化展現(xiàn),為社區(qū)的管理提供真實直觀的信息。二三維一體化精細數(shù)據(jù)如圖3所示。根據(jù)柳州市具體情況,部分數(shù)據(jù)如全市區(qū)的電子地圖數(shù)據(jù)等可實現(xiàn)與數(shù)字柳州地理空間框架數(shù)據(jù)的共享。
2.2社區(qū)管理專題數(shù)據(jù)平臺在專題數(shù)據(jù)方面圍繞人、房、公共設施三類數(shù)據(jù)為社區(qū)政務、社區(qū)公眾提供服務與管理功能。專題數(shù)據(jù)是該平臺的核心數(shù)據(jù),主要包括社區(qū)人口數(shù)據(jù)、房屋數(shù)據(jù)、戶數(shù)據(jù)、公共設施數(shù)據(jù)等。人口數(shù)據(jù)主要包括社區(qū)內(nèi)居民的姓名、性別、出生日期等與居民管理信息相關的屬性數(shù)據(jù),可通過地名地址數(shù)據(jù)與空間信息數(shù)據(jù)關聯(lián),實現(xiàn)人口住地位置的快速查詢等;房屋數(shù)據(jù)主要包括門牌號、建筑面積、所屬小區(qū)等與房屋管理信息相關的屬性數(shù)據(jù);戶數(shù)據(jù)主要包括房間號、戶面積、產(chǎn)權信息等與戶管理信息相關的屬性數(shù)據(jù),還包括戶型圖等圖形數(shù)據(jù);公共設施數(shù)據(jù)主要包括設施類型、設施名稱、負責單位等屬性數(shù)據(jù),可實現(xiàn)對社區(qū)內(nèi)主要公共設施如消防栓、變電站等設施的屬性管理,與空間信息數(shù)據(jù)關聯(lián)后可實現(xiàn)公共設施的快速定位查看。數(shù)據(jù)是整個平臺的靈魂,也是整個項目能否實現(xiàn)的重中之重。該項目通過和社區(qū)的合作,實現(xiàn)了對社區(qū)管理專題數(shù)據(jù)的全面性建設,建立了包含社區(qū)管理各方面數(shù)據(jù)的專題數(shù)據(jù)庫,為平臺功能的實現(xiàn)提供了堅實的基礎。
3關鍵技術研究
3.1平臺實現(xiàn)主要關鍵技術(1)精細的空間數(shù)據(jù)采集技術。項目獲取了社區(qū)范圍內(nèi)高分辨率正射影像、社區(qū)精細三維模型、大比例尺電子地圖數(shù)據(jù)等,并同數(shù)字柳州地理空間框架進行對接,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共建共享。(2)多源多類型的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化存儲技術。項目采用空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化存儲,空間數(shù)據(jù)類型多樣,如影像圖數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)等;屬性數(shù)據(jù)包含了人口數(shù)據(jù)、房屋數(shù)據(jù)、設施數(shù)據(jù)等,平臺通過統(tǒng)一的一體化存儲技術實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高效融合。(3)高效直觀的空間數(shù)據(jù)的計算機再現(xiàn)技術。目前二維、三維GIS技術發(fā)展迅速,空間數(shù)據(jù)的計算機再現(xiàn)已從傳統(tǒng)的二維矢量數(shù)據(jù)描述轉(zhuǎn)為二三維一體化的空間數(shù)據(jù)再現(xiàn),該項目通過采用高效的二三維一體化空間數(shù)據(jù)展示技術,實現(xiàn)了傳統(tǒng)二維矢量數(shù)據(jù)和三維精細模型及地表數(shù)據(jù)的一體化展示,并可進行豐富的二三維數(shù)據(jù)查詢及分析服務。
3.2平臺的主要特點(1)采用基于SOA和J2EE技術架構的GIS平臺軟件。考慮到社區(qū)管理的特殊性,采用了基于SOA和JAVAEE體系的設計理念,便于實現(xiàn)跨平臺與平臺之間的互操作,并利用WebServices方法實現(xiàn)一種松散耦合的異構式環(huán)境的集成。(2)社區(qū)的二三維一體化管理。平臺實現(xiàn)了對社區(qū)的三維精細化重現(xiàn),通過直觀的展示方式實現(xiàn)了社區(qū)內(nèi)所有信息的表達。通過平臺的一系列數(shù)據(jù)和功能,管理人員足不出戶就可了解社區(qū)內(nèi)每一棟建筑每一戶人口的基本信息以及社區(qū)管理的專題信息,并實現(xiàn)一系列實用化的功能,為社區(qū)的管理提供了先進的模式。(3)對接ServiceGISOGC標準地理信息服務。平臺在地圖應用服務與專題應用服務方面,充分利用了柳州市現(xiàn)有的“地理空間框架公共服務平臺”的柳州市二維底圖服務與一些公共資源專題服務,形成了資源共享共建,避免了資源的浪費。
1.2數(shù)字化管理水平低通過對當前已經(jīng)建立國有資產(chǎn)數(shù)字化信息系統(tǒng)管理的高校進行考察,筆者發(fā)現(xiàn),其存在的問題較多,主要表現(xiàn)就是數(shù)字化管理水平低。首先,大部分的資產(chǎn)管理系統(tǒng)為單機操作,缺乏開放性,除了本部門的管理者可以進入系統(tǒng)查閱相關資產(chǎn)數(shù)據(jù)外,其他部門的管理者無法進入管理系統(tǒng)參與到對國有資產(chǎn)的管理中,因而無法實現(xiàn)固定資產(chǎn)管理信息的互聯(lián)互通,致使管理效率大大降低。其次,數(shù)字化管理要求配置高標準的軟硬件,以使其管理系統(tǒng)具備較強的運算能力,甚至能夠達到分析和模擬人腦信息處理和思維過程的能力,即人工智能。但是當前許多高校的數(shù)字化信息系統(tǒng)軟硬件的配置普遍偏低,僅能進行最簡單的運算分析,因而難以滿足當前數(shù)字化管理的要求。再者,管理系統(tǒng)效率低下,難以獨立完成管理任務。如有的固定資產(chǎn)管理系統(tǒng),由于實行的是單機操作,且沒有配備一些高質(zhì)量的資產(chǎn)管理軟件,導致一些較簡單的操作如資產(chǎn)調(diào)撥、變動、報損等都無法獨立完成,還需要人工來填單子、錄入數(shù)據(jù)等,因而效率極低。
1.3缺少數(shù)字化管理系統(tǒng)專業(yè)從業(yè)人員[4]高校國有資產(chǎn)數(shù)字化管理系統(tǒng)的使用需要一批高素質(zhì)的專業(yè)人員,這部分人員既需要精通國有資產(chǎn)管理方面的專業(yè)知識,同時還需要掌握較扎實的電腦操作知識,如計算機語言的讀寫,數(shù)據(jù)的錄入、傳輸,簡單的編程等。國有資產(chǎn)數(shù)字化管理要求系統(tǒng)必須具備較高的安全級別,能夠抵制一些網(wǎng)絡病毒、黑客的攻擊,而現(xiàn)有高校的資產(chǎn)管理隊伍知識結構普遍老化,大都未接受過專業(yè)的電腦知識培訓,從而為數(shù)字化管理帶來不便。
1.4數(shù)字化管理系統(tǒng)建設的費用較高高校國有資產(chǎn)數(shù)字化管理系統(tǒng)對軟硬件的要求都較高,因而在建設過程中需要較高的經(jīng)費投入?,F(xiàn)在軟件的智能化程度提高,單位時間內(nèi)的運算速度非??欤蚨鴮τ嬎銠C配置的要求比較高,一般要求其運算內(nèi)存至少在1G以上,硬盤容量至少在80G以上,而對后臺服務器的配置要求更高,如果后臺服務器配置較低,則其響應時間較長,運算速度過慢,就難以發(fā)揮其應有的作用[5]。市場上配置越高的計算機,售價就越高。同時鋪設Web網(wǎng)線構建局域網(wǎng),為每個資產(chǎn)管理部門構建系統(tǒng)平臺等,都需要較大的資金投入。因而構建數(shù)字化管理系統(tǒng)花費巨大,大多數(shù)高校出于成本考慮沒有完全按高標準配齊軟硬件,從而使信息化管理系統(tǒng)不能充分發(fā)揮作用[6]。
2當前高校國有資產(chǎn)數(shù)字化管理實現(xiàn)的途徑
作者所工作的某高校國有資產(chǎn)管理處負責對全校國有資產(chǎn)進行管理,在推動工作過程中,深切感到數(shù)字化網(wǎng)絡管理不僅要有健全的機制和保障措施,還要有較高素質(zhì)的各級管理人員。在學校下達的《借助網(wǎng)絡管理平臺推動全員參與國有資產(chǎn)管理的研究》課題研究中,感到有必要在日常工作中加強以下幾方面的措施,以使國有資產(chǎn)數(shù)字化管理落到實處,實現(xiàn)人人關心,人人參與。
2.1切實提升全校的數(shù)字化管理意識要實現(xiàn)高校國有資產(chǎn)管理的數(shù)字化,首先必須樹立起數(shù)字化管理需要全校人人參與的認識。高校資產(chǎn)管理者一定要摒棄過去認為數(shù)字化管理是紙面文章的偏頗認識,要認真學習數(shù)字化管理領域的有關知識,了解系統(tǒng)特點和共用領域,并對其在當前高校資產(chǎn)管理中的應用狀態(tài)進行深入的了解,準確把握其對學校工作推動的趨勢。同時要建立健全一套與數(shù)字化管理相適應的管理機制,從人員配置與系統(tǒng)構建上為數(shù)字化管理的實施奠定基礎。此外還要進一步建立健全資產(chǎn)管理制度,要建立一套分管校長負總責,各二級單位領導具體負責的制度,從而將資產(chǎn)管理的責任具體到人,以便管理系統(tǒng)可以對國有資產(chǎn)的使用、損耗、出借等具體行為實施全過程跟蹤和監(jiān)測,從而避免國有資產(chǎn)的流失。
2.2構建高效的數(shù)字化資產(chǎn)管理平臺當前高校大多都構建有局域網(wǎng),且多采用光纖接入,傳輸速度較快,技術比較成熟,因而可以采用購置相關資產(chǎn)管理軟件和后期自行開發(fā)的方法建立包括資產(chǎn)購買審批系統(tǒng)、資產(chǎn)清查系統(tǒng)、資產(chǎn)設備管理系統(tǒng)、資產(chǎn)維修系統(tǒng)、調(diào)劑、報廢系統(tǒng)和考核在內(nèi)的數(shù)字管理系統(tǒng)。平臺可借助現(xiàn)有成熟的Internet網(wǎng)絡,構建自己的分布式數(shù)據(jù)庫,客戶端不需要安裝軟件,只需通過瀏覽器就可以實現(xiàn)訪問。系統(tǒng)要設置分級權限,針對不同管理者設計不同授權,實行全方位管理。
2.3持續(xù)提高管理人員的素質(zhì)首先要加強對現(xiàn)有資產(chǎn)管理人員的業(yè)務知識和技能培訓,高??梢猿浞掷米陨淼膬?yōu)勢教育資源,采用集中和分散相結合的方法定期對資產(chǎn)管理人員進行資產(chǎn)管理軟件使用方法的培訓,以使其盡快熟悉相關知識和技能,掌握常用的信息化技術手段。同時要根據(jù)高校國有資產(chǎn)數(shù)字化管理的特點,采用“引進來”的方式向校內(nèi)外公開招聘相關的高素質(zhì)人才。此外,還應該積極地“走出去”,組織現(xiàn)有資產(chǎn)管理人員積極學習其他高校或事業(yè)單位國有資產(chǎn)數(shù)字化管理的先進經(jīng)驗,以強化自身國有資產(chǎn)數(shù)字化管理方法。
2.4定期考核與分析,提高管理水平國有資產(chǎn)管理是系統(tǒng)性工作,不僅日常管理工作需要各級管理人員負責,同時一些專家學者購置的專用教學科研儀器也需要他們的參與管理。對資產(chǎn)管理定期考核,并提出分層分類管理的一些措施,不僅可以對管理人員的工作成效進行量化,同時可以為儀器設備等資產(chǎn)的有效使用提供指導,避免不必要的損耗和浪費。
3國有資產(chǎn)數(shù)字化管理系統(tǒng)的應用
作者所在單位的國有資產(chǎn)數(shù)字化管理系統(tǒng)始建于2011年,平臺使用Internet網(wǎng)絡,后臺服務器使用WindowsXP構造的Web服務器,采用MicrosoftSQLServer2000數(shù)據(jù)庫進行管理。系統(tǒng)采用的資產(chǎn)管理軟件是北京化工大學聯(lián)合普諾迪公司開發(fā)的系列產(chǎn)品。產(chǎn)品分為單機版、超級客戶端和網(wǎng)絡版。該軟件主要包括資產(chǎn)清查系統(tǒng)、儀器設備、實驗項目及人員管理系統(tǒng)、家俱管理系統(tǒng)、低值品管理系統(tǒng)、材料(倉庫)管理系統(tǒng)、行政事業(yè)單位固定資產(chǎn)(設備、家具、交通、房屋、土地)管理系統(tǒng)、高校用房管理信息系統(tǒng)、圖書資料管理系統(tǒng)、資產(chǎn)采購管理系統(tǒng)等14個子系統(tǒng),借助實驗項目及人員管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對平臺中各系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計、查詢等功能,并能以圖表格式輸出打印,從而使主管部門和領導能全面了解全校資產(chǎn)情況,實現(xiàn)了資產(chǎn)動態(tài)化管理,同時為學校事業(yè)發(fā)展決策提供詳實的依據(jù)。近年來,在學校領導的高度重視下,為更好地發(fā)揮數(shù)字化網(wǎng)絡對國有資產(chǎn)管理的支撐作用,先后出臺并修訂了國有資產(chǎn)購置、使用、報廢和考核等一系列管理辦法。隨著校園網(wǎng)的升級換代,資產(chǎn)管理網(wǎng)絡從過去的單機版擴展為網(wǎng)絡版,各個二級單位均在網(wǎng)上開展國有資產(chǎn)的日常管理業(yè)務。隨著事業(yè)的發(fā)展,學院國有資產(chǎn)管理部門不斷強化自身素質(zhì),選派多批次基層管理人員外出培訓,以提高資產(chǎn)管理軟件的使用效率,強化信息化意識和國有資產(chǎn)管理技能,國有資產(chǎn)數(shù)字化系統(tǒng)已經(jīng)在學院國有資產(chǎn)管理中發(fā)揮了重要作用。
(二)數(shù)字化管理能夠適用國土資源易變更性特點。國土資源種類繁多,其中地籍方面檔案資源就非常容易出現(xiàn)信息變化。特別是當前我國經(jīng)濟快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設速度不斷加快,地籍信息經(jīng)常會出現(xiàn)改變。如采用傳統(tǒng)的手工管理模式顯然會對很多檔案資料進行追溯性修改,而在數(shù)字化管理模式下,利用智能化的信息系統(tǒng),將相關的信息統(tǒng)一搜索出來,并統(tǒng)一進行修改,從而極大地提升管理效率。因此,數(shù)字化管理能夠輕松應對國土資源信息容易變更的問題。
(三)數(shù)字化管理能夠適用國土資源完整性特點。國土資源檔案是一個系統(tǒng)性的資源集合,很多資源并不是獨立信息個體,而是將多種信息資源綜合在一起形成一個完整性資源,因此如果某一個資源信息出現(xiàn)缺失就容易造成國土資源信息的不完整,從而影響資源的檢查和監(jiān)督作用。在傳統(tǒng)的手工管理模式下,這種完整性特點成為國土資源檔案管理難以解決的難題,一旦出現(xiàn)某一個信息變更,就需要追溯這個資源的所有相關性信息,并對此進行修改。但是在數(shù)字化管理模式下,這種相關性的建立已經(jīng)通過數(shù)據(jù)庫完成,因此很容易輕松調(diào)用并進行修改,極大地提升了國土資源檔案管理的效率。
二、推進國土資源檔案數(shù)字化管理的主要措施
(一)改變觀念充分認識數(shù)字化管理的重要作用。只有充分認識到數(shù)字化管理在國土資源檔案管理方面的適用性,就能夠有利于改變相關領導的思想觀念,在推進國土資源檔案管理的數(shù)字化過程中,必須要有相關的領導進行推動才能夠?qū)嵤?,因為國土資源本身的復雜性會涉及到諸多部門的通力合作,如果這些部門的信息沒有納入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,就難以轉(zhuǎn)化成知識庫,從而實現(xiàn)高效的系統(tǒng)化管理。所以只有所有領導摒棄門戶之見,轉(zhuǎn)變觀念,將國土資源檔案信息統(tǒng)一收集被納入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,并在日常的工作中使用數(shù)字化管理系統(tǒng),才能夠有效提升國土資源管理效率。
(1)利用計算機技術和網(wǎng)絡技術將傳統(tǒng)介質(zhì)的檔案資料進行處理,將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息,并以數(shù)字化的形式存儲,這樣一來,通過網(wǎng)絡,用戶就可以隨時隨地獲取到自己所需的信息,以此來實現(xiàn)檔案信息的共享,提高檔案信息的使用效率;
(2)通過統(tǒng)一規(guī)劃的,規(guī)范化的、標準的數(shù)據(jù)結構,各個部門之間可以方便地進行數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換;
(3)數(shù)字化檔案除了包含傳統(tǒng)檔案的所有功能之外,還在此基礎上加入檔案編目、檢索自動化、標引自動化以及辦公自動化等,使得檔案管理工作更加方便、快捷,管理水平也得到了進一步提升。
二、我國檔案數(shù)字化建設所具有的完備條件
1、計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展。計算機網(wǎng)絡是檔案數(shù)字化管理工作開展的平臺,如果缺少了計算機網(wǎng)絡作為支撐,那么檔案數(shù)字化管理也就無從談起。近年來,我國計算機網(wǎng)絡技術的發(fā)展可以說已經(jīng)非常成熟了,幾乎所有的企事業(yè)單位都實現(xiàn)了無紙化辦公和電算化業(yè)務,這些都會檔案數(shù)字化管理的實現(xiàn)奠定了堅實的基礎。同時,信息產(chǎn)業(yè)技術的和其他專業(yè)技術的崛起,也為檔案數(shù)字化管理的有效開展提供了便利條件,比如說通信技術、電子技術等。
2、人才隊伍建設規(guī)模逐漸擴大。隨著我國計算機網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展,企事業(yè)單位檔案數(shù)字化管理成了一種必然趨勢,這就必然需要一批專業(yè)具有綜合素質(zhì)的管理人員。為了滿足這種需求,企事業(yè)單位加大了對檔案管理人員的培訓力度,截止到目前,我國具備檔案管理理論知識、實踐應用技術的人才規(guī)模已經(jīng)十分壯大了。因此,唯一所要求的就是其能夠適應未來數(shù)字化檔案管理技術的升級適應要求,這樣才能使企事業(yè)單位檔案管理更加效率化與集約化,從而更好地促進企事業(yè)單位的穩(wěn)定發(fā)展。
三、實現(xiàn)我國檔案數(shù)字化管理的措施
1、全面引入信息技術。隨著相關部門對人事檔案管理工作重視程度的不斷提高,實現(xiàn)管理工作信息化、數(shù)字化已經(jīng)成為未來人事檔案管理的必然趨勢。因此,全面引入信息技術是非常重要的。具體來說,就是要將計算機技術充分利用起來,建立科學的檢索系統(tǒng),并在此基礎上將檔案的內(nèi)容整理之后錄入電腦,以此來供管理人員在日后的時間里,對其進行更改和查閱。
2、加大經(jīng)費投入,為管理工作的開展創(chuàng)造條件。在過去的時間里,企事業(yè)單位在經(jīng)營和發(fā)展中,領導所重視的幾乎都是安全生產(chǎn)、經(jīng)營管理和經(jīng)濟效益,卻往往忽視了對檔案的科學管理,這就直接導致了檔案信息資源無法得到充分利用,降低了管理水平,對企事業(yè)單位的發(fā)展也會造成一定程度的影響。因此,如果想要從根本上做好檔案數(shù)字化管理工作,領導部門必須提高對檔案數(shù)字化管理的重視程度,加大經(jīng)費投入和管理人員的培訓工作。同時,作為檔案管理人員,應該盡量將數(shù)字化的優(yōu)勢最大限度地發(fā)揮出來,為領導決策提供真實、可靠的資料,以此來提高檔案工作的地位,從而獲取更多的支持。
1.1基于項目裝箱單的制造過程及多層次視圖控制由于建材裝備產(chǎn)品的大型化、復雜性,導致裝備產(chǎn)品的零部件眾多、生產(chǎn)周期長。產(chǎn)品的多主體制作、分期交付、拆解發(fā)運和現(xiàn)場施工使得建材裝備產(chǎn)品在制作過程中,不但需要考慮產(chǎn)品制作,而且需要考慮發(fā)運和現(xiàn)場裝配。在這一過程中,要保證制作、發(fā)運和裝配的可行性,就需要有合理的裝箱單對制造過程進行指導。裝箱單是技術部在對設計部門提供的產(chǎn)品物料清單(BillofMaterial,BOM)進行轉(zhuǎn)化的基礎上,由生產(chǎn)部、質(zhì)量部和儲運部等對裝箱單信息的進一步完善而形成的指導性文件,其包括制作內(nèi)容、制作工程量、尺寸信息、裝箱標識等信息,是項目最終交貨的依據(jù),也是制造過程中計劃制定、任務分配和工程結算的依據(jù)。裝箱單信息模型如圖2所示,主要包括制作工藝信息、檢驗信息、其他信息等。在信息的存儲過程中,各類信息以面向裝箱單的具體零部件為對象進行控制,以便后續(xù)信息的處理和集成。在產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程中,基于裝箱單的制造過程主要包括過程控制和進度監(jiān)控兩方面內(nèi)容。(1)基于裝箱單的制造過程控制基于裝箱單的制造過程控制以項目為基礎,將管理人員、設計人員、技術人員、生產(chǎn)人員、質(zhì)檢人員和庫管員等通過裝箱單進行有機整合。圖2所示為基于箱單的制造過程控制流程,主要包括技術準備、生產(chǎn)制作、質(zhì)量報檢、進度控制、入庫和發(fā)運等基于裝箱單的一系列流程?;谘b箱單的制造過程控制具有以下特點:①技術部、生產(chǎn)部、質(zhì)量部、儲運部等根據(jù)裝箱單組織部門工作;②提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成,減少了各部門的重復工作;③具有數(shù)據(jù)的可追溯性,能夠根據(jù)裝箱單進行信息跟蹤和反饋。這些特點為實現(xiàn)建材裝備制造過程控制以及制造過程信息的追溯奠定了良好的基礎,采用這種基于項目裝箱單的控制方法能夠有效掌控和管理項目的生產(chǎn)進度,提高管理的效率,減少因信息的閉塞導致的失誤,從而保證項目交付的及時性。(2)基于多層次視圖的進度監(jiān)控項目進度的監(jiān)控是保證項目按期交付的重要手段,其中如何對項目進度進行監(jiān)控是進度控制的關鍵。建材裝備制造企業(yè)中以工程量作為結算和交貨的依據(jù),而這一依據(jù)是以裝箱單為基準,因此,本文根據(jù)建材裝備制造企業(yè)基于裝箱單的制造過程控制的特點,提出基于多層次視圖的進度監(jiān)控方法,通過工序?qū)右晥D、部件層視圖、設備層視圖、項目層視圖四個層次進行控制。圖4所示為多層次視圖監(jiān)控模型,表明了各層次視圖之間的連接關系。
1.2基于項目物料需求的物料流控制物料是生產(chǎn)制造活動的基礎,物料需求來源于技術部根據(jù)產(chǎn)品BOM信息匯總得到的物料信息。建材裝備制造企業(yè)用裝箱單指導生產(chǎn),根據(jù)裝箱單及圖紙信息領取物料,整個物料流動過程中,根據(jù)物料的計劃跟蹤號(由項目、計劃批次及物料類型確定的唯一標識)對物料的整個流動過程進行控制,圖5所示為具體的物料控制流程?;谟媱澑櫶柕捻椖课锪狭骺刂凭哂幸韵绿攸c:①以項目為源頭,通過計劃跟蹤號來唯一標識物料從需用計劃、占用、代用、詢比價、訂單、入庫和出庫等流動過程,可追溯性強;②便于統(tǒng)計和對比項目物料的需求量、購買量、入庫量和出庫量;③能有效避免物料的錯領、超領等問題。這些特點為實現(xiàn)建材裝備制造企業(yè)物料需求的透明性和可追溯控制提供了基礎,也為成本分析提供了基礎數(shù)據(jù)。
1.3基于項目合同收支的資金流及預警控制企業(yè)進行生產(chǎn)和經(jīng)營活動的驅(qū)動力是利潤,為了有效控制項目的利潤,需要對項目的資金流進行控制。一種有效的控制方式是嚴格區(qū)分項目的收入和支出,通過收支的統(tǒng)計控制資金的流動,同時對超出項目資金計劃的資金流進行預警,避免事后被動的成本統(tǒng)計,便于事前主動采取控制措施。以下結合建材裝備制造企業(yè)的特點,從控制和預警的角度構建資金流模型和預警模型。(1)基于項目合同收支的資金流控制模型建材裝備制造企業(yè)的合同主要分為銷售合同、采購合同、委外合同、運輸合同和其他合同五大類,其中銷售合同是作為收入類的合同,其他四類合同是作為支出類的合同,另外還可能發(fā)生資金流動的是項目的索賠,既存在收入類的索賠,又存在支出類的索賠。本文根據(jù)建材裝備制造企業(yè)項目收支的特點,提出基于項目合同收支的資金流控制模型,如圖6所示。針對項目合同,分別統(tǒng)計收入和支出,其資金流的控制分為兩部分:①針對項目合同簽訂金額的資金控制,具體體現(xiàn)為合同金額;②針對合同結算的資金控制,具體體現(xiàn)為按收付款統(tǒng)計的項目合同的實際結算金額。(2)項目資金流預警模型目前在以項目為主導的建材裝備制造企業(yè)中,對項目資金流的控制過于被動,缺乏資金流動的事前預警,即對項目資金流的控制是事后的統(tǒng)計和分析,此時項目往往已經(jīng)發(fā)生超支,而對項目執(zhí)行過程中可能發(fā)生的異常或超支的資金無法提前預警。因為在信息管理平臺中提供了良好的基礎數(shù)據(jù)支撐,所以提出基于內(nèi)控指標體系的資金流預警策略,即在項目執(zhí)行前針對不同的控制指標制定相應的內(nèi)控指標標準,對項目執(zhí)行過程中的實際發(fā)生值按照不同的標準進行分級,實現(xiàn)部門級、主管領導級和總經(jīng)理級的多級預警。圖7所示為基于內(nèi)控指標的多級預警模型,假定對項目Project進行內(nèi)控指標預警。
2制造過程協(xié)同與數(shù)據(jù)集成
為支持建材裝備制造企業(yè)三大業(yè)務流(制作流、物料流、資金流)以及多制造主體平臺的系統(tǒng)集成,在統(tǒng)一的架構體系下,需要對集團各制造主體的業(yè)務活動進行整合,即多制造主體之間項目制造過程的協(xié)同,從而實現(xiàn)對項目的集團化管控。建材裝備制造企業(yè)數(shù)字化智能化平臺集成的目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成和共享,由于各制造主體在地理位置、信息系統(tǒng)和管理流程等方面的差異,需要多制造主體進行項目制造過程的協(xié)同,滿足多系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成以及管理審批流程的可重構,這也是制造集團數(shù)據(jù)集成和共享的基礎。
2.1多主體制造過程的協(xié)同由于建材裝備制造集團的多個制造主體分布在不同的地域,其制造過程協(xié)同的實質(zhì)就是圍繞項目任務所進行的一系列制造過程信息的共享[12],主要包括兩方面:①針對項目任務執(zhí)行的制造過程信息共享,如制造任務計劃、零部件的檢驗信息、發(fā)運計劃等,特別是各制造主體的制造任務執(zhí)行進度,通過及時的制造任務進度信息共享,保證項目的按期交付;②針對項目任務執(zhí)行過程的資源信息共享,如設備信息、供應商信息等,特別是各制造主體的庫存物料資源信息,通過及時消耗庫存的多余物料來減少呆料和滯料,提高資金的流動率。圖8所示為建材裝備制造集團在統(tǒng)一的技術平臺體系下,多制造主體進行制造過程協(xié)同的示意圖,制造集團在統(tǒng)一的管理平臺下,實現(xiàn)不同地域的制造主體以及任務、資源等信息的共享。
2.2基于數(shù)據(jù)傳輸中間件的數(shù)據(jù)集成技術數(shù)據(jù)的集成是將不同來源、格式、特點的數(shù)據(jù)在邏輯或物理上進行集中,提供較為全面的信息共享。目前,在建材裝備制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營活動中使用了多種信息化管理軟件,如產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(ProductDataManagement,PDM)、企業(yè)資源規(guī)劃(Enter-priseResourcePlanning,ERP)、辦公自動化(Of-ficeAutomation,OA)等,這些系統(tǒng)在物理上分離,但在數(shù)據(jù)邏輯上關聯(lián)緊密,由于數(shù)據(jù)共享程度不高,存在很多重復性工作,這是企業(yè)的基本現(xiàn)狀,同時集團多主體制造過程的協(xié)同迫切需要實現(xiàn)多個系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)集成。在數(shù)據(jù)集成方面,常用的方式是聯(lián)邦式和中間件模型[10-11],聯(lián)邦模式能夠為用戶提供統(tǒng)一視圖,但是需要在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫架構下同時對多個異構數(shù)據(jù)庫進行訪問和控制,由于各系統(tǒng)是封裝的,實施起來比較困難;中間件[11]是獨立于異構數(shù)據(jù)庫和應用程序之間的軟件,主要實現(xiàn)信息傳遞,在實施上較為容易。為了實現(xiàn)建材裝備制造企業(yè)數(shù)字化管理平臺與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成,本文提出一種可配置的數(shù)據(jù)傳輸中間件來滿足數(shù)字化管理平臺的數(shù)據(jù)集成需求,該中間件的主要特點是根據(jù)用戶的需求,通過簡單的配置實現(xiàn)數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)的傳遞,從而達到信息共享的目的。圖9所示為數(shù)據(jù)傳輸中間件的基本工作流程,首先根據(jù)異構系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)集成需求,通過模板編輯器定義模板,主要包括數(shù)字化管理平臺數(shù)據(jù)與異構集成平臺數(shù)據(jù)的對應關系、一些特定數(shù)據(jù)信息(如單據(jù)編號、產(chǎn)品代碼等)的創(chuàng)建及匹配方法,以保證數(shù)據(jù)在異構系統(tǒng)的可追溯,同時針對不同的數(shù)據(jù)集成需求定義不同的模板,組建模板庫;最后根據(jù)實際的數(shù)據(jù)集成需求從模板庫中調(diào)用對應的模板,實現(xiàn)數(shù)字化管理平臺與供應鏈管理(SupplyChainManagement,SCM)和OA等系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)分發(fā)共享。
2.3基于權限與重構的流程重組技術由于制造過程中數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)在不同企業(yè)存在差異,并且隨著時間的推移,企業(yè)需要對其流程進行變更、優(yōu)化和重組,例如,企業(yè)傳統(tǒng)的收票流程為“供應商開票儲運部確認發(fā)票和入庫單信息紙質(zhì)版?zhèn)鬟f到采購部確認財務部添加發(fā)票信息財務部鉤稽發(fā)票”,在這一流程中,儲運部和財務部存在重復性工作,儲運部已確認發(fā)票信息,而財務還需要重新添加后再審核;優(yōu)化后的收票流程為“供應商開票儲運部添加發(fā)票信息紙質(zhì)版?zhèn)鬟f到采購部確認財務審核鉤稽發(fā)票”,減少了儲運部和財務部的重復性工作;同時企業(yè)在單據(jù)審批時,為了保證審批的合理性和效率,在審批的權限和流程上也存在重組和優(yōu)化。數(shù)字化管理平臺需要具有柔性,能通過簡單的配置快速適應流程重組的變化需求。本文提出一種與權限結合的流程重構方法,并在管理平臺中進行了應用,具體的流程如圖10所示。該配置方法的主要特點是:權限和流程配置相結合,配置方法具有柔性,對于重組或新增的流程,由管理員設置數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)模式,如串行、并行、串并綜合等,并確定處理人員,每一個人員對應不同的角色和權限;在實際應用中調(diào)用相關的審批流程,按照配置的串行、并行或串并綜合的模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)。
3應用案例
基于上述建材裝備制造企業(yè)流程管理的方法和理論,本文在MicrosoftVisualStudio2008和Mi-crosoftSQLServer2005平臺上,利用Microsoft.NetFramework3.5等工具開發(fā)了基于瀏覽器/服務器(Browser/Server,B/S)架構的建材裝備制造企業(yè)數(shù)字化管理平臺,并在中國中材裝備集團進行了實際應用。中國中材裝備集團是中國中材集團旗下的中國中材國際工程股份有限公司按專業(yè)化分工原則、集旗下全部裝備資源組建的從事裝備產(chǎn)業(yè)的高新技術企業(yè),下屬12家建材裝備制造基地,各制造基地的信息化建設需要進一步展開,以適應集團化制造模式下的信息集成和管理需求。目前,數(shù)字化管理平臺已經(jīng)在中材裝備制造集團下屬的中材(天津)重型機械有限公司、唐山中材重型機械有限公司和唐山海港中材裝備制造有限公司等3家企業(yè)進行了應用,在業(yè)務管理、流程審批、計劃控制、成本管理、需求傳遞的及時性和效率等方面取得了較好的應用效果,為企業(yè)的集團化管控提供了有力的平臺支撐。數(shù)字化管理平臺的功能模塊主要按部門劃分,包括待辦事宜、辦公管理、考核管理、市場管理、技術管理、采購管理、生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、儲運管理、財務管理、合同管理和安全管理等模塊。系統(tǒng)功能結構如圖11所示。圖12所示為項目的添加界面,在合同投標完成后,由技術管理人員添加項目信息,包括項目的名稱、編號和日期等。圖13所示為各部門匯總到采購部的物料需用計劃,由儲運部進行庫存的占用和代用后,采購部生成詢比價單及訂單,進行原材料的采購。圖14所示為生產(chǎn)部月生產(chǎn)進度管理界面,生產(chǎn)部可以根據(jù)技術部提交的裝箱單及其工程量信息,結合月生產(chǎn)交包對生產(chǎn)制號及項目的進度進行監(jiān)控。圖15所示為質(zhì)量部報檢管理,各部門提交的報檢計劃由質(zhì)量部進行統(tǒng)一質(zhì)檢,原材料及成品需要質(zhì)檢合格后才能入庫。圖16所示為儲運部庫存管理界面,包括物料的基本信息、標識項目歸屬的計劃跟蹤號等。儲運部根據(jù)訂單進行入庫,按照項目、生產(chǎn)制號進行出庫。圖17所示為合同收支界面,主要包括基于項目的各類合同的金額、收付款比較和索賠等。
2.科研管理信息化的必要性
高職院校專業(yè)門類多,科研項目及成果所涉及領域廣、數(shù)量大,給學校的科研管理工作帶來不小的難度。隨著辦公自動化水平的提高,各學校對科研的投入增加,參與科研活動的人員不斷增多,科研管理的壓力也逐步增大,對科研管理工作提出的要求也越來越高,傳統(tǒng)的管理模式已不再適應當前科研管理工作的要求。搭建和應用科研管理系統(tǒng)信息化平臺,有助于服務高職院校教師的科研工作,有助于輔助領導進行科研管理決策,進而有助于提升學??蒲泄ぷ鞯恼w水平。目前,多數(shù)高職院校的科研管理工作仍然是依靠人工進行,通過Word、Excel等常用的辦公軟件來處理大批量的數(shù)據(jù),這種方式的缺點是不能實時地掌握最新的科研情況,而且有大量的重復勞動。隨著工作的不斷增多,數(shù)據(jù)長期不斷積累,科研管理工作的質(zhì)量和效率已經(jīng)受到了人工操作和這種舊的管理模式的嚴重制約。從科研管理的有效性來看,信息技術化管理在很大程度上能提升管理的效率。從科研管理的規(guī)范性來看,信息技術化管理極大地促進了管理的規(guī)范化和程序化。一直以來,高職院校的科研管理工作的隨意性很大,而信息技術的應用客觀上對管理工作的規(guī)范化提出了要求,實現(xiàn)機上作業(yè),便于提高作業(yè)效率,也便于對信息的加工、處理與分析,實現(xiàn)了管理效益的大幅度提高。
3.數(shù)字化校園背景下的科研管理信息化建設
(二)對老照片進行數(shù)字化處理,有利于老照片的保護。為了更好地保護檔案,檔案部門不斷改善庫房條件,并采取各種措施保護保管珍貴檔案。但隨著時間的推移,照片這種特殊形式的檔案,其自然老化、發(fā)黃、褪色、霉變等時有發(fā)生。所以,單靠改善保管環(huán)境以延長它的自然壽命效果有限,對其進行數(shù)字掃描后,利用數(shù)碼照片替代原始照片的使用,減少了紙質(zhì)照片檔案的使用次數(shù),延長了原照片檔案的壽命,維護了照片檔案的安全和完整,有利于對老照片珍貴原件的保護。
(三)對老照片進行數(shù)字化處理,有利于老照片的保管。數(shù)字化后的照片直接貯存在光盤、磁盤等介質(zhì)中,占用空間小,一張薄薄的光盤能夠保存上百張照片檔案數(shù)據(jù),解決了日益增長的檔案入庫帶來的庫房面積不斷擴張的壓力。數(shù)字化后的照片檔案查找便利,有利于保管。數(shù)碼照片無限復制的特點讓照片檔案永葆青春,保存千秋萬代。
二、對老照片檔案進行數(shù)字化翻拍或掃描
對庫存老照片按年度形成順序逐冊逐張地進行掃描或翻拍,為了保護老照片,操作員最好戴上棉質(zhì)手套,以避免指紋、汗紋留在照片上造成污染,并注意輕拿輕放。用數(shù)碼相機拍攝速度快,但質(zhì)量難以保證,翻拍后需要再次進行修整,利用掃描儀掃描照片速度慢,但掃描后的照片一般不需要進行二次加工,掃描類型采用jpg格式、分辨率為300dpi即可,掃描后的照片要及時回歸原位。產(chǎn)生的數(shù)碼照片要及時編寫電子照片的檔號及文字說明。數(shù)字化后的照片編號與實物照片保持對應。
三、老照片檔案數(shù)字化管理后的修復
老照片由于年代久遠,難免有部分老照片出現(xiàn)褪色、發(fā)黃、霉變現(xiàn)象,對具有極其重要意義的老照片,利用現(xiàn)代科技手段進行復制、修復。如某醫(yī)院從老職工手中征集到一張拍攝于上世紀60年代初的建院元老合影照片,原照片因為沒有得到妥善保管已經(jīng)被損壞,還沾染了污漬,圖像變得模糊不清,經(jīng)過技術人員的仔細加工、復原、電子化處理,得到一張非常珍貴的醫(yī)院建院元老合影照。所以,對老照片在保持原貌的基礎上進行修復的過程,也是對老照片的一種拯救過程,修復好的數(shù)碼老照片更美觀、更實用、永葆青春。
四、照片檔案的貯存
數(shù)字化后的老照片除在電腦上保存便于利用外,還應該利用其它介質(zhì)脫機保存并定期檢查以保障數(shù)碼照片的安全。數(shù)碼照片載體的保管參照電子文件的管理規(guī)定,要保證數(shù)碼照片信息的原始性、真實性,一般采用只讀光盤進行貯存,以防修改。數(shù)碼照片光盤應該刻錄一式三份,一份供查閱利用,一份封存保管,一份異地保存。對于醫(yī)院這種單位,形成的照片數(shù)量不多,數(shù)碼照片的保存一年刻錄一張光盤即可,刻錄好的數(shù)據(jù)光盤盒裝后在盒上標明相關信息,如數(shù)碼照片的起止檔號、對應的紙質(zhì)照片的冊號、貯存格式類型等。所有光盤應存放在防滋柜中,庫房溫度控制在17℃~20℃,相對濕度控制在35℃~45℃。數(shù)碼照片的光盤一般每四年轉(zhuǎn)存一次,發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施,確保數(shù)碼照片檔案的萬無一失。
五、老照片檔案數(shù)字化管理后的利用
(一)利用老照片檔案建立院史教育的基地。許多醫(yī)院為了弘揚歷史文化,建立院史館,作為職工院史教育基地。數(shù)碼照片可反復利用的特點為院史館的建立提供了便利,醫(yī)院老前輩艱苦創(chuàng)業(yè)時期留下的老照片,通過院史館展出,讓醫(yī)院歷史文化大放光彩,員工深受教育,自然產(chǎn)生對前輩們創(chuàng)業(yè)精神的敬仰和對當前新生活的珍惜;對外來的賓客來說,院史館展現(xiàn)了醫(yī)院發(fā)展的光輝歷程和源遠流長的深厚歷史文化給他們留下深刻印象,老照片的應用讓院史館聚歷史性、藝術性、文化性為一體,令每個參觀者都感到是一種精神的洗禮。
(二)通過OA網(wǎng)利用和公布老照片檔案。數(shù)字化后的老照片為信息化利用創(chuàng)造了條件,通過OA系統(tǒng)或電話,利用者隨時發(fā)出利用信息需求,檔案管理者根據(jù)要求快速查找并通過OA網(wǎng)傳送電子照片,讓利用者足不出戶便捷快速地利用照片檔案,促進了利用者和檔案員的溝通與互動。定期在醫(yī)院網(wǎng)站上公開部分老照片檔案,舉辦電子照片展覽,利用圖片獨特的視覺魅力吸引職工及患者了解醫(yī)院,加強溝通,達到宣傳醫(yī)院文化、提升醫(yī)院形象的效果。
一.取樣比方面的比較
從表一可以看出在取樣比方面dvcpro(25mbps)與dvcam未滿足ccir601規(guī)定的亮度信號與色度信號r-y、b-y的取樣比4:2:2,這是衡量數(shù)字視頻信號是否達到廣播級的一個重要標準。不滿足此標準就與廣泛采用4:2:2的多數(shù)數(shù)字切換臺與特技機較難以兼容。在制定此國際統(tǒng)一的分量編碼的標準時,亮度信號抽樣頻率的選擇必須兼顧不同的掃描制式,由于現(xiàn)行的掃描制式主要有625行/50場和525行/60場兩種,它們的行頻分別為15625hz和15734.265hz,因此itu-r建議的分量編碼標準的亮度抽樣頻率為13.5mhz,這恰好是上述兩種行頻的整數(shù)倍,另外按照國際現(xiàn)行電視制式,亮度信號最大帶寬是6mhz,根據(jù)奈奎斯特抽樣定理,抽樣頻率至少要大于2×6=12mhz,可見取13.5mhz也是合適的。另外由于人眼的視覺對亮度變化比對色度變化敏感度更高,色差信號的帶寬可以比亮度信號帶寬窄得多,所以在分量編碼時兩個色差信號的抽樣頻率可以低一些,同時也考慮到抽樣的樣點結構滿足正交結構的要求,itu-r建議兩個色差信號的抽樣頻率均為亮度信號抽樣頻率的一半,即6.75mhz,因此,對演播室數(shù)字電視設備進行分量編碼的標準是:亮度信號的抽樣頻率是13.5mhz,兩個色差信號的抽樣頻率是6.75mhz,其抽樣頻率之比為4:2:2,稱為4:2:2格式。4:1:1取樣格式又在4:2:2取樣格式的基礎上把色差信號的取樣頻率降低了一半,即色度清晰度又降低了一半,因此它的色度信號要差一些。而在4:2:0的取樣比情況下,一場中相連兩行的色度取樣入以產(chǎn)生一個單色度取樣,它不僅色差信號要差一些,而且它還具有許多缺點。首先,由于使用隔行掃描,垂直方向的清晰度已經(jīng)被降低,而采用4:2:0取樣比的視頻,在垂直方向上色度清晰度又降為只有水平方向上的一半;另外,垂直插入色度取樣的過程很復雜,當場處理或垂直方向上有移位時會使色度清晰度再度下降,雖然直接顯示人眼看不出來,但當有較多色度處理時就顯得不足,更會導致糟糕的多代復制效果;再有,它無法把水平和垂直方向上色度信號取樣密度的差別考慮在內(nèi)。表二總結了包括ntsc和pal制在內(nèi)的不同視頻格式色度信號的取樣密度。
顯而易見,4:2:0無法在水平和垂直兩個方向上降低等量的色度清晰度,水平對垂直色度清晰度是處于3:1的比例,即使把4:3的寬高比考慮在內(nèi)時,水平到垂直的比率仍是2.25:1。很明顯,4:1:1取樣結構能在水平及垂直方向上,提供平衡的色度清晰度。如果目的是使用一種ntsc或pal的復合標準來分配一個信號,那么4:2:0就比較差,它的水平色度清晰度比ntsc或pal更高,但垂直色度解析度卻比這些復合標準更差。
在糾錯能力方面betacam-sx是四種格式中糾錯能力最強的。數(shù)字錄象機都采用二維rs糾錯編碼,即里德-索羅門碼(reed-solomon),它是利用伽羅華創(chuàng)造的伽羅華域(galoisfield)中的數(shù)學關系來把傳送數(shù)據(jù)包的每個字節(jié)映射成伽羅華域中的一個元素(又稱符號),每個數(shù)據(jù)包都按碼生成多項式為若干個字節(jié)的監(jiān)督校驗字節(jié),組成rs的誤碼保護包,接收端則按校驗矩陣來校驗接收到的誤碼保護包是否有錯,有錯時則在錯誤允許的范圍內(nèi)糾錯。rs糾錯編碼具有很強的糾正突發(fā)誤碼的能力。在里德-索羅門編碼中,通常以符號為單位來處理,一般選用8比特符號,這樣做可以處理非常大量的數(shù)據(jù),8比特伽羅華域最長的序列為28-1=255個符號,總共有255×8=2040比特。在此編碼中每個符號要乘以某個基本元素的冪次方后再模2加,如圖一所示。因此,我們必須定義兩個符號伽羅華域的乘法如表三所示。
在里德-索羅門編碼中一系列誤碼可以用碼字除一定數(shù)量的一次多項式,如果要糾正t個錯誤,那么碼字必須要被2t個不同的形式如x+an的一次多項式整除。這里的n取值為直到2t的所有整數(shù)值。a是基本元素,以3比特伽羅華域為例,基本元素a是010,輸入是5個符號,每個符號3比特,與相應的元素相乘后直接模2加輸出。因為有兩種系數(shù),所以得到兩個校驗字,由于沒有出錯,所以在校驗時,兩個校驗式的結果都為零,即:
s0=abcdepq=0
s1=a7aa6ba5ca4da3ea2paq=0
當接收到的符號有錯時,通過計算可以得到與符號有關的錯誤信息,舉例如圖二所示。此時有錯的碼用加撇表示,s0是錯誤碼,真正的d=d’+s0=101001=100,錯誤的位置將由s1與s0的關系決定。s1和s0是同一個錯誤的不同的碼,由于s1是由乘an次方的各接收符號模2加得到的,因此s1/s0=ak的k恰好是乘2n的那一個符號。
為了糾正一個符號錯,要2個符號的檢測碼,一個用來確定位置,一個用來糾錯,糾t個錯誤需要2t個檢驗符,這時要計算2t個等式,確定t個位置和糾t個錯,能糾t個符號的rs碼生成多項式為:
g(x)=(x+a0)(x+a1)(x+a2)…(x+a2t-1)
如果由某種方式預先知道哪一個符號出錯,則可以用同樣數(shù)量的檢驗符糾正同樣數(shù)量的錯誤符號。
另外,為了適應不同的碼組長度可使用截短的rs碼,例如dvb和ga。ga采用rs(207,187,10),即分組碼符號長度為207個,187個信號符號,可檢出207-187=20個錯,可糾正(207-187)÷2=10個錯。該碼就是從rs(255,235,10)碼截短而得到的,實際上可以看成255個符號中除207個有具體的值外,剩余的48個符號全部添零,可以用同樣的電路進行編解碼。
在dvcpro、dvcam、digital-s格式中視、音頻數(shù)據(jù)的內(nèi)碼組為rs(85.77)碼,檢錯能力為85-77=8byte,糾錯能力為(85-77)÷2=4byte。視頻數(shù)據(jù)的外碼組為rs(149.138),在內(nèi)碼組指出錯誤位置時能糾錯149-138=11byte。音頻的外碼組為rs(14.9)碼,在內(nèi)碼組指出錯誤位置時14byte中有不多于14-9=5byte的錯誤都能得到糾正。而betacamsx的視頻內(nèi)碼組為rs(124.112)外碼組為rs(64.50),聲音的內(nèi)碼組為rs(124.112)外碼組為rs(14.6),其外碼組的糾錯能力明顯高于其它格式,加上磁跡寬度又比其它格式寬了許多,即使一個gop中有兩根磁跡丟失,誤碼校正仍可正常進行,其誤碼校正數(shù)據(jù)塊的組成如圖三所示。
三.壓縮方面的比較
在壓縮方面dvcpro、dvcam和digital-s采用類似于m-jpeg的dv方式(包括dct、自適應量化、之字形讀取游程與可變字長編碼),m-jpeg是可以實現(xiàn)對視頻圖像的實時壓縮和解壓縮的幀內(nèi)編碼,故不必采取復雜的措施就能實現(xiàn)零幀精度的編輯,但是幀內(nèi)信息冗余量太小,不能有過大的壓縮比,否則會丟失一部分圖像數(shù)據(jù),影響圖像質(zhì)量,因此數(shù)據(jù)率較大,不利于高速傳輸與存儲。而sony的betacamsx采用mpeg-2壓縮方式,即運動圖像的幀間編碼,它的主要機制是:
1.消除時間冗余,即利用連續(xù)圖像各幀之間的相關性以傳輸幀間小量的差值代替?zhèn)鬏斷弾瑘D像的全部信息。
2.消除空間的冗余和基于人眼視覺特性的量化以壓縮待傳信息。
3.利用游程零和變字長編碼技術減少所傳碼率量。
基本的mpeg-2視頻壓縮系統(tǒng)是由幀內(nèi)及幀間壓縮共同組成的,如圖四所示。壓縮是從空間冗余的減少開始的,使用幀內(nèi)部壓縮便可以達到此目的。幀內(nèi)部壓縮使用有損和無損的信號處理方法來減少圖象中的數(shù)據(jù),它不使用任何來自之前或之后的圖象信息。另外,在視頻信號中還有一種冗余便是時間冗余,對一個給定的圖像順序,幀與幀之間的圖像內(nèi)容通常只有微小的變化,這種幀間的相對圖像內(nèi)容位置的變化是幀間壓縮的一個重要組成部分。幀間壓縮一般是在未壓縮的圖象上進行的,是一個無損過程。在圖四中穩(wěn)定幀存儲器有一幅完全解析度、完整數(shù)據(jù)的前一幅圖象,在運動補償區(qū),最能預測當前幀的矢量被計算出來,已預測的幀存儲器擁有一個根據(jù)前一幀和運動矢量所建立的預測的當前幀,輸出的是預測當前幀跟實際的當前幀相減以后的差。如果沒有運動或其它變化,當前幀便可得到完美的預測,差分幀的輸出為0(極易壓縮);當前一幀跟后一幀有點不同時,差分幀仍有少量數(shù)據(jù)需要壓縮。預測幀是從一個被dct量化、解碼后的圖象發(fā)展而來的。在mpeg-2系統(tǒng)中包含有三種幀結構,即:
·i幀:只包含有幀內(nèi)編碼。
·p幀:是從對i幀或其它p幀進行向前預測而得到的。
·b幀:是從對i幀或其它p幀進行雙向預測而得到的。
由于mpeg-2不僅消除了空間上的冗余,而且消除了時間上的冗余,因此使用mpeg-2可以在比較大的壓縮比的情況下保持較好的圖像質(zhì)量,sony的betacam-sx采用10:1壓縮,數(shù)據(jù)率為18mb/s是現(xiàn)有數(shù)字錄象機中最低的,有利于高速傳輸與存儲。另外,mpeg-2還具有如下特色:
1.輸出碼率流速率可適應同步或異步傳輸,無需固定;
2.適應于逐行或隔行掃描系統(tǒng);
3.可用于4:2:0、4:2:2、4:4:4等亮、色取樣;
4.按清晰度可以將圖象分為4個等級,高級解碼器可與低級解碼器實現(xiàn)下兼容;
5.按使用的工具和方法不同分為5種類型,即允許分層性編碼,以保證不同的傳輸與接收要求。
mpeg-2的這種開放性的優(yōu)點,決定了betacam-sx將來可直接與眾多公司生產(chǎn)的數(shù)字視頻系統(tǒng)連接,進行數(shù)據(jù)交換、傳輸、制作而不需任何數(shù)字的轉(zhuǎn)換設備,就連一貫采用m-jpeg數(shù)字壓縮算法的非線形編輯領域也在積極向mpeg-2靠攏。matrox、品尼高等一些非線形軟、硬件主流產(chǎn)品廠商也已經(jīng)宣布將于99年第一季度推出采用mpeg-2壓縮算法的視頻板卡及軟件,無疑這其中受益的是betacam-sx,而且betacam-sx本身還推出了一種盤帶結合型錄象機,為進行非線形編輯提供了更加優(yōu)越的條件。另外,mpeg-2將是廣播電視向全數(shù)字化過渡的最佳選擇也逐步被大多數(shù)視頻專業(yè)人士認可,所以美國以及西方各國普遍以mpeg-2標準作為數(shù)字hdtv圖像壓縮編碼系統(tǒng)的核心,這無疑又為betacam-sx的未來發(fā)展提供了一個優(yōu)越性。
最初的mpeg-2標準是為視頻分配而設計的,為家庭提供一個可接受的圖象質(zhì)量,但是由于有限的數(shù)據(jù)率(最大為15mb/s)和采用4:2:0取樣,它的質(zhì)量并不適合專業(yè)制作和后期制作,4:2:0的取樣結構也不能達到演播室對多代復制所要求的圖象質(zhì)量,采用小型gop(groupofpicture)結構和15mb/s的數(shù)據(jù)率不能產(chǎn)生所需的圖象質(zhì)量,大型的gop結構又令演播室的信號切換很困難也不能實現(xiàn)零幀編輯,因此很多的錄象機采用幀內(nèi)dct處理,造成在整個節(jié)目到播出的鏈條中,節(jié)目制作是唯一不使用mpeg-2的部分。sony公司在與大批廠商的共同努力下,順應了發(fā)展的趨勢率先推出采用mpeg-2mp@ml的改進型mpeg-24:2:2p@ml壓縮算法的betacam-sx,以兩幀(i幀和b幀)作為一個gop,既保證了廣播級的圖像質(zhì)量,又實現(xiàn)了高穩(wěn)定性以及高速的數(shù)據(jù)傳輸,但是最初我們還是有一點疑問,就是betacam-sx如何實現(xiàn)零幀編輯,這恐怕也是很多家電視臺在選擇數(shù)字錄象機時的疑慮之處。在解釋betacam-sx如何實現(xiàn)零幀編輯之前,首先讓我們先看一看其它采用幀內(nèi)壓縮的數(shù)字錄象機是如何進行零幀編輯的。
在進行復制或編輯時,目前數(shù)字錄象機通常都使用串行數(shù)字(sdi)或模擬接口相連接的。因為即使裝配了傳輸壓縮數(shù)字信號的接口(如:sdti、qsdi等),那么它只能應用在復制操作中,而一旦需要疊加字幕或在系統(tǒng)使用時,也必須使用sdi或模擬接口。
betacam-sx有兩種類型的錄象機,一種是盤帶結合型的錄象機,它主要利用硬盤進行編輯,然后在復制到磁帶上;另一種是磁帶錄象機,即在磁帶上完成編輯,下面分別描述一下它們是如何進行零幀編輯的。
betacam-sx盤帶結合型錄象機實現(xiàn)零幀編輯的關鍵是裝備了兩個相同的mpeg解碼器,原理如下:(如圖六所示)
1.磁帶中的素材上載到硬盤上。
2.編輯時,將記錄在硬盤上的素材(壓縮信號)轉(zhuǎn)換為基帶信號(不壓縮信號),生成編輯決定表(edl)。
3.最后復制到磁帶上。edl會控制兩個mpeg解碼器讀取硬盤上的素材,然后在經(jīng)過mpeg編碼器記錄在磁帶上。
betacam-sx磁帶錄象機實現(xiàn)零幀編輯的關鍵是裝備有超前重放系統(tǒng)(advancepbsystem)。超前重放系統(tǒng)主要是在錄象機記錄磁頭之前安裝了超前重放磁頭(advancepbhead),它可以先將磁帶上的betacam-sx信號重放,經(jīng)過解壓縮處理轉(zhuǎn)換為基帶信號,再進行編輯,然后將完成的節(jié)目進行壓縮,最后記錄在磁帶上。但它的位置必須是十分精確,它超前的時間應該等于重放的時間與記錄的時間之和。下面我們舉例加以說明。(如圖七所示)
以裝在一個盒子中的兩個圓形來表示處于一個gop中的兩幀壓縮圖象,以一個三角形表示外部的信號(如:sdi),我們將看到betacam-sx是如何利用超前重放系統(tǒng)實現(xiàn)零幀編輯的。
1.重放超前重放磁頭先讀取記錄在磁帶上的betacam-sx信號,即拿出一個裝有兩個圓形的盒子。
2.解碼經(jīng)過解壓縮等的處理后,betacam-sx信號被轉(zhuǎn)換為基帶信號,即將盒子打開,圓形可以顯示出來。
3.編輯與外部的信號進行編輯制作(零幀精度),好比用一個三角形來替換一個圓形。
4.記錄將完成的節(jié)目進行壓縮,然后記錄在磁帶上,好比最后再用盒子將一個三角形和一個圓形包裝起來放回去。
由此可見,betacam-sx完全能夠?qū)崿F(xiàn)零幀精度的編輯,但是在此還存在一個問題就是會影響編輯圖象的質(zhì)量,主要指以下兩點:
·為實現(xiàn)零幀編輯,編輯過程的數(shù)據(jù)必須是解壓縮的,不能直接使用壓縮信號編輯。多次解壓縮與壓縮過程會影響圖象質(zhì)量;
·放機輸出的解壓縮信號在錄機再次壓縮時,如果出現(xiàn)i幀與b幀的交換(幾率為50%)會產(chǎn)生圖象質(zhì)量下降。但一般情況下的編輯圖象質(zhì)量仍可以接受,至于多次編輯圖像質(zhì)量到底會有多大損失,是否仍在允許范圍之內(nèi)還有待于實踐來證明。
另外,值得說明一點,為了實現(xiàn)零幀編輯betacam-sx加裝了超前重放磁頭,從而形成了betacam-sx的雙磁頭結構。當其中任何一個磁頭發(fā)生故障時,錄象機會產(chǎn)生報警信號,不能再實現(xiàn)零幀編輯,但在重放過程中仍可以應用另一個磁頭正常運行??梢娺@種雙磁頭結構在錄象機的重放過程里無形中又提高了它運行的可靠性。
五.與現(xiàn)有設備的兼容性方面
最后,我們還有一個要著重考慮的方面,即為了節(jié)省資金利用原有設備要達到現(xiàn)有設備與新設備的兼容性。如果原有設備主要為betacam-sp錄象機,由于betacam-sx錄象機是由betacam-sp發(fā)展而來的,該機向下兼容,使用磁帶也完全相同,這樣就充分保持了設備發(fā)展的連貫性。在使用過程中,可以完全忽略攝象機是數(shù)字還是模擬,回到臺里要用哪一套設備編輯等一系列問題,這樣就更充分發(fā)揮了原有的betacam-sp設備的使用能力,避免了選用新型設備而產(chǎn)生老型設備的問題。同時該格式的錄象機的機械部分與betacam-sp機型完全一致,保持了betacam-sp的高穩(wěn)定性,維護、保養(yǎng)的方法也基本相同,這樣在后期服務上省去了大筆人員培訓費和零配件費用。如果原有設備是其它的機型,則需要考慮與其它數(shù)字錄象機的兼容性,在此不再加以分別說明。
詳述了betacam-sx的一些特點之后,再簡單介紹一下betacam-sx的主要記錄參數(shù)。betacam-sx使用的磁帶是寬度為12.65mm的金屬涂布帶,磁跡的組織與其它錄象機不同,不是按照幀來組織,而是按gop(相當于兩幀,即i幀和b幀)來組織。對于525/60制式,每個gop加糾錯碼后組成10條磁跡;而對于625/50制式,使用12條斜磁跡。在磁速的安排上,視頻磁跡放在兩側,中間安排8段音頻數(shù)據(jù)和兩段系統(tǒng)數(shù)據(jù),另外還有3條縱向磁跡,一條輔助磁跡,一條時碼磁跡和一條控制磁跡。betacam-sx的主要參數(shù)總結如下:
視頻處理:525/60625/50
4:2:2處理4:2:2處理
8比特/樣值8比特/樣值
507行/幀608行/幀
視頻輔助數(shù)據(jù):一行/場
磁跡數(shù):10條/gop12條/gop
帶速:59.515mm/s59.575mm/s
磁跡間距:32um
磁鼓直徑:81.4mm
磁鼓轉(zhuǎn)速:75hz
記錄碼率:約40mbps
視頻壓縮:10:1壓縮,輸出碼率約18mbps
視頻質(zhì)量:y:25hz-5.5mhz,金屬帶
r-y,b-y:25hz-2.0mhz,金屬帶
s/n>48db
音頻:4聲道線性pcm
16比特/樣值
48khz抽樣
硬盤容量:90分鐘dnw-a100p
磁帶到硬盤:4倍速裝載
在垃圾處理管理中發(fā)現(xiàn)問題和處理問題環(huán)節(jié)上存在著“脫節(jié)”的現(xiàn)象,制約了管理效能的提高。一方面,現(xiàn)有的管理體制中,相關行政管理部門之間缺乏管理信息共享、配合協(xié)作的有效途徑,難以將事先準入、事中監(jiān)督與事后執(zhí)法等環(huán)節(jié)有機結合起來,形成部門管理的合力,致使城市管理往往處于事后被動管理的不良現(xiàn)狀,既增加了管理成本,又影響了解決問題的效率;另一方面,發(fā)現(xiàn)問題的方式是以人力巡查為主,而人力巡查發(fā)現(xiàn)問題效率相對不高、時間上較為滯后,致使管理當中的一些實際問題難以及時得到解決。數(shù)字化管理對重點區(qū)域的設施進行實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,提升垃圾處理效率。
1.2數(shù)字化管理有利于再造辦事流程
實現(xiàn)垃圾處理流程的透明化;建立完善管理考核監(jiān)督機制,通過數(shù)字信息系統(tǒng)對相關行政部門進行量化考核,真正把管理各項工作落到實處,從源頭上防止不作為、亂作為行為的發(fā)生;推進有關部門更好地為群眾辦實事,進一步加大對垃圾處理熱點難點問題的治理力度,樹立政府良好形象,促進社會和諧。
1.3數(shù)字化管理有利于進一步提升管理水平
變突擊運動式管理為經(jīng)常性的、可持續(xù)性的、深入到每個角落細節(jié)的管理。通過現(xiàn)場監(jiān)督,可及時處理發(fā)現(xiàn)的問題,能將事故消滅在萌芽狀態(tài)。從傳統(tǒng)的被動應付到主動處理、及時處理,數(shù)字化管理模式產(chǎn)生的效應,實現(xiàn)了變斷斷續(xù)續(xù)的突擊為持續(xù)的管理;變政府有些部門的不作為、亂作為為規(guī)范執(zhí)法、文明執(zhí)法。
2垃圾處理數(shù)字化管理的作用
2.1提高管理效率
隨著法律規(guī)范的不斷增加,執(zhí)法主體的個數(shù)也會隨之增加,執(zhí)法主體很難采用傳統(tǒng)的管理模式合并成一個或簡單幾個。垃圾處理數(shù)字化管理有效地克服了職能交叉、取證困難等問題,不管有多少個執(zhí)法主體和部門,歸根結底就兩個工作軸:一個監(jiān)督,一個指揮,把所有的部門都在監(jiān)督、指揮的系統(tǒng)中整合起來,發(fā)揮了協(xié)同效應。這就解決了管理中的一些難點問題,并提高了城市管理效率。同時,科技手段的運用將發(fā)揮重要作用。
2.2降低管理成本
數(shù)字化管理有效整合了分散在市級有關部門和各個區(qū)的管理力量,促進其他力量參與垃圾處理管理,實行統(tǒng)一的協(xié)同聯(lián)動,徹底改變了過去管理部門獨立奮戰(zhàn)的局面。通過垃圾處理數(shù)字化管理系統(tǒng)網(wǎng)絡的延伸,將新聞媒體與數(shù)字化管理、電子政務及政府門戶網(wǎng)站進行鏈接,與街道、社區(qū)及各類主體結合,強化了各方面的關注與參與,提高了管理的廣度與深度,形成了基層單位和群眾參與、職能部門齊抓共管的格局。此外,實行數(shù)字治理,實現(xiàn)信息資源共享,實現(xiàn)垃圾處理管理工作的增效、減員減編和節(jié)約管理經(jīng)費的目的。
2.3理順管理流程
數(shù)字化管理通過采取無線網(wǎng)絡技術、信息化技術等手段,建立了一個基于數(shù)字信息中心為中樞的數(shù)字化管理新流程,實現(xiàn)管理事項辦理流程的制度化、標準化。數(shù)字化管理把建立兩個“軸心”,作為數(shù)字化管理運轉(zhuǎn)的“核心”。所謂“兩個軸心”,即指揮中心和監(jiān)督中心,監(jiān)督中心負責發(fā)現(xiàn)和收集管理問題,將責任單位明確的事項直接派發(fā)到相關單位,將責任單位尚未明確的事項派發(fā)到指揮中心,由指揮中心進行協(xié)調(diào)和落實責任單位。各責任單位根據(jù)數(shù)字化中心派發(fā)的任務,在規(guī)定的時限內(nèi)處置完成。指揮中心對各部門涉及管理工作事項的落實情況,進行督促檢查,確保責任落實到位。