PAL视频监控系统实时性分析和优化

为了满足现有电视广播制式(PAL)视频信号对标准化、网络化的视频监控的需求,提高传输实时性,通过对视频模数转换、采集、编码、解码、实时流传输协议(RTSP)等相关技术分析和研究,设计了一种基于以太网传输的低延时PAL采集播放系统.理论分析和实测发现,视频的采集、编码、解码、传输等流程中视频数据的缓存是影响系统实时性的重要因素,提高前端视频帧率、采用低延时模式对视频解码、采用多线程解码播放措施可以提高系统的实时性.     

一种基于CAN总线的煤矿数字化扩音电话系统的设计

文章分析了现有的煤矿调度电话系统的弊端,介绍了一种基于凌阳SPCE061A单片机和CAN总线的矿用扩音电话系统的设计方案。该系统利用凌阳音频压缩编码算法库(SACM-LIB)实现对语音数据在10~24 kbit/s范围内的压缩编码,从而得到适合在CAN总线中传输的中低速率的语音数据;对于接收到的语音数据,利用语音解码算法,实时解码后送入功放模块,驱动扬声器播放。测试结果表明,该系统稳定可靠,传输距离远,语音质量高,为解决现有煤矿语音通信系统实时性不足的问题提供了一种新的解决方案。     

嵌入式实时数据库研究与实现

嵌入式实时数据库系统是指可在嵌入式设备中独立运行的一种数据库管理系统,以高可靠性、高实时性和高信息吞吐量为目标,其数据的正确性不仅依赖于逻辑结果,而且依赖于逻辑结果产生的时间.通过对嵌入式实时数据库关键技术研究,基于嵌入式Linux平台设计与实现了一个嵌入式实时数据库原型系统--ERDB,该系统实现结构化查询语言SQL-92子集,采用抢占式事务管理技术,当系统检测到实时事务时,优先调度执行实时事务,从而满足实时性能需求.     

基于RTLinux的容错硬实时性的研究与实现

容错已逐渐成为实时系统的一个重要特性,针对RTLinux的实时调度机制尚未考虑容错的需求,对RTLinux进行了容错硬实时性的改造.改造了基于主/副版本容错模型对任务模型,对先前提出的基于最坏响应时间的容错实时任务可调度性分析,通过将改进的最佳容错分配因子搜索算法(improved fault-tolerant priority configuration search algorithm,IFPCS)运用到实时调度算法中,提高了RTLinux的容错实时性能,并给出了容错实时程序的设计框架.     

集群技术在电力综合自动化系统中的应用研究

介绍了一种利用集群技术实现双机容错的开发方法.通过对集群技术运行机制的深入研究,提出了采用基于“层”模式的双机容错系统技术方案,在普通PC服务器上实现了双机容错系统,分析了该系统的可用性,针对电力综合自动系统的结构特点,对心跳侦测等功能进行了改进,并在一套小型变电站自动化系统上进行了实验验证,能够较好的满足中小型电力综合自动化系统的需求.     

嵌入式电力监控系统中温备份技术的研究与实现

嵌入式电力监控系统是一个对可靠性要求非常高的系统,需要具有容错能力的软件进行维护.针对嵌入式设备硬件资源及计算能力的限制,研究分析了影响备份系统可靠性的故障模型,提出了一种满足该模型的基于温备份的容错解决方案,深入讨论了在温备份的解决方案中实时数据的同步策略,给出了具体的设计与实现.按该同步策略,采用故障注入法对实现进...     

基于RTLinux/Linux的容错计算机联锁控制系统设计与实现

计算机联锁控制系统作为车站关键基础信号设备，不仅要具有高度的安全性、可靠性、实时性、可维护性、可用性，强大、快速的处理能力以及良好的可扩展性，还应具有良好的性能价格比。基于RTLinux／Linux的容错计算机联锁系统采用软硬件多级混合容错技术，确保系统可靠性和安全性的实现；利用RTLinux的实时多任务处理能力，提供系统在分布式环境下实时通信能力；利用源代码公开的特点，保证系统具有良好的可扩展性及良好的性能价格比。     

一种新型飞行器管理计算机的设计和实现

围绕新一代先进航空飞行器,对高度综合化飞行器管理计算机的需求,国内外争相开展新型容错计算机的相关技术研究;ARINC 659背板总线因其强实时性、高带宽、抗干扰和容错能力强而著称,现已成为航空电子设备标准背板总线,也已成为模块化、综合化架构航电系统的关键技术;因此,基于ARINC 659总线容错计算机的研制已逐渐成为高可靠航空电子系统研究的热点和重点;提出了基于ARINC 659总线的新型容错计算机构架设计方案、余度管理以及故障实时诊断与隔离等关键技术。     

基于DM642 PCI Master读方式的AVS视频数据传输实现

介绍了AVS解码器的系统构成;研究了基于TMS320DM642芯片实现PCI主模式读方式的数据传输系统.给出了在嵌入Linux操作系统下通过DM642PCI主模式读方式实现AVS视频数据传输的具体方法;给出了视频数据接收线程与视频解码线程间的相互切换方法并配合内存映射、环行缓冲等方法,实现AVS视频流实时解码.实际结果证明此解码系统能满足实时性要求.     

实时双机嵌入式容错系统实现与可调度性研究

针对电力直流监控系统的可靠性要求,采用实时双机嵌入式容错系统的设计以实现功能.采用了基于内核抢占式的实时多任务操作系μC/OS-Ⅱ进行容错设计、修改了内核调度,并讨论、验证了容错的任务可调度性.可靠性检测结果表明,双机容错系统的功能可以满足实际要求.     

协同系统中可扩展的动态容错模型研究及实现

针对协同系统的特点以及其对可靠性、实时性和性能等方面的要求，提出了一种可扩展的动态容错模型xDFT（Extensible Dynamic Fault Tolerance Model，xDFT）．本容错模型将容错支持结构和容错机制结合在一起：在本模型中首先定义了一种可扩展的、动态容错支撑结构；基于此，提出了一种容错机制．xDFT模型能够根据系统负载状况设定服务节点的负载阈值，改变服务冗余度，不仅提高了服务效率，而且以一种简单有效的方式实现了负载平衡．     

A fine-grained privacy protection data aggregation scheme for outsourcing smart grid

Compared with the traditional power grid, smart grid involves many advanced technologies and applications. However, due to the rapid development of various network technologies, smart grid is facing the challenges of balancing privacy, security, efficiency, and functionality. In the proposed scheme, we design a privacy protection scheme for outsourcing smart grid aided by fog computing, which supports fine-grained privacy-protected data aggregation based on user characteristics. The fog server matches the encrypted characteristics in the received message with the encrypted aggregation rules issued by the service provider. Therefore, the service provider can get more fine-grained analysis data based on user characteristics. Different from the existing outsourcing smart grid schemes, the proposed scheme can achieve real-time pricing on the premise of protecting user privacy and achieving system fault tolerance. Finally, experiment analyses demonstrate that the proposed scheme has less computation overhead and lower transmission delay than existing schemes.     

一个具有高可用性的动态容错VoD系统

提出了一个在VoD系统中具有高可用性的动态容错算法。针对分布式应用的特点，能对控制节点实现服务器切换的容错，数据服务节点负载均衡分配和故障节点提供服务的恢复。同时按照文章一致性保证机制可以实现媒体服务故障恢复对客户端的透明。通过对系统可用性分析和仿真试验表明，该算法可以有救地提高系统的可用性。     

Optimistic Byzantine fault tolerance

The primary concern of traditional Byzantine fault tolerance is to ensure strong replica consistency by executing incoming requests sequentially according to a total order. Speculative execution at both clients and server replicas has been proposed as a way of reducing the end-to-end latency. In this article, we introduce optimistic Byzantine fault tolerance. Optimistic Byzantine fault tolerance aims to achieve higher throughput and lower end-to-end latency by using a weaker replica consistency model. Instead of ensuring strong safety as in traditional Byzantine fault tolerance, nonfaulty replicas are brought to a consistent state periodically and on-demand in optimistic Byzantine fault tolerance. Not all applications are suitable for optimistic Byzantine fault tolerance. We identify three types of applications, namely, realtime collaborative editing, event stream processing, and services constructed with conflict-free replicated data types, as good candidates for applying optimistic Byzantine fault tolerance. Furthermore, we provide a design guideline on how to achieve eventual consistency and how to recover from conflicts at different replicas. In optimistic Byzantine fault tolerance, a replica executes a request immediately without first establishing a total order of the message, and Byzantine agreement is used only to establish a common state synchronization point and the set of individual states needed to resolve conflicts. The recovery mechanism ensures both replica consistency and the validity of the system by identifying and removing the operations introduced by faulty clients and server replicas.     

基于RIA架构的网络监控系统的研究和实现

针对传统Web架构下构建实时性和交互性要求较高的网络监控系统时存在的不足,给出了RIA架构的技术优势.讨论基于Flex的Cairngorm框架和消息“发布/订阅”机制实现网络监控系统.通过介绍拓扑图绘制工具和实时监控图表的实现过程,说明了RIA架构构建的监控系统具有交互性好、服务端性能高、网络负载低、易于部署的优点.     

一种电力光纤实时监测系统设计

提出了一种电力光纤实时监测系统。根据电力光纤环网的特点进行设计,结合OTDR技术和GPRS技术,实现对光纤的实时监测。当光纤有故障发生时,第一时间向工作人员发送报警短信,同时在网站地图上显示故障点位置。实验证明,该系统能在20秒内完成对光纤故障点定位,发送报警短信,以及在地图上显示故障点位置等操作,具有较强的实用性。     

DDL数字导播服务器系统

随着网络技术和多媒体技术发展,传统的广播电台导播装置仍采用电话耦合器的方式和引入CTI板卡和电话耦合器配合使用的方式,已不能很好的满足电台业务的需求.基于此,数字多路导播系统应运而生,基于包交换的IP通信技术构建新一代数字导播装置,可有效的解决传统导播装置面临的问题,满足电台和听众对热线电话形式的需求.数字多路导播服务器是导播系统的核心设备,本文设计并实现了基于Keygoe设备的数字导播服务器系统.采用模块化的方法,设计数字导播服务器系统结构,设计并实现了数字导播服务器系统中设备资源管理模块、策略执行模块、消息通信模块和界面呈现模块.     

A Dynamic Shadow Approach to Fault-Tolerant Mobile Agents in an Autonomic Environment

Large-scale distributed applications such as online information retrieval and collaboration over computational elements demand an approach to self-managed computing systems with a minimum of human interference. However, large scales and full distribution often lead to poor system dependability and security, and increase the difficulty in managing and controlling redundancy for fault tolerance. In particular, fault tolerance schemes for mobile agents to survive agent server crash failures in an autonomie environment are complex since developers normally have no control over remote agent servers. Some solutions inject a replica into stable storage upon its arrival at an agent server. But in the event of an agent server crash the replica is unavailable until the agent server recovers. In this paper we present a failure model and an exception handling framework for mobile agent systems. An exception handling scheme is developed for mobile agents to survive agent server crash failures. A replica mobile agent operates at the agent server visited prior to its master's current location. If a master crashes its replica is available as a replacement. The proposed scheme is examined in comparison with a simple time-out scheme. Experimental evaluation is performed, and performance results show that the scheme leads to some overhead in the round trip time when fault tolerance measures are exercised. However the scheme offers the advantage that fault tolerance is provided during the mobile agent trip, i.e. in the event of an agent server crash all agent servers are not revisited.     

面向新媒体广播的慢录剪辑服务器

随着流媒体技术的飞速发展和完善,传统流媒体广播服务器已经不能满足大众们的收听需求。为提高传统流媒体服务器的整体性能,通过对传统流媒体服务器功能和结构的分析研究,设计和实现了慢录剪辑服务器系统,将慢录剪辑功能从传统流媒体服务器中分离出来。通过采用模块化设计方法,设计并实现各相应功能模块,确保了对媒体流的实时接收,完成了对接收的媒体流进行正确的剪辑、同步备份,实现了慢录剪辑服务器工作的高稳定性和同步的及时性。采用以理论分析和实验论证相结合的方法,表明所设计慢录剪辑服务器的工作稳定性和有效性均满足要求。     

面向协同系统的SRTP安全机制的研究

SRTP协议是目前应用广泛的视频流传输协议,也是视频会议协同系统进行安全实时传送的基础。但该协议在加密模式、完整性检测、报文身份验证和抵御重播攻击等方面仍有不足,该文采用增加流加密算法选择器对加密算法选择进行优化组合,通过Hash运算生成散列序列增加完整性保护模块等途径,在保证实时性的同时,增加了报文被解码的难度,改进了完整性校验过程。通过进行相关的系统安全性能评估,验证了该方案对协同系统安全机制改进的可行性及有效性。