于棟亮 薛亞賓

(上海外高橋造船有限公司 上海 201200)

近年來，伴隨經(jīng)濟發(fā)展和社會進步，市場對客運船舶的需求越來越多；為緊跟遠洋客船相關(guān)航運和商業(yè)發(fā)展趨勢，國務(wù)院、交通運輸部、文化和旅游部以及國家發(fā)改委等部門相繼出臺一系列產(chǎn)業(yè)政策來扶持國內(nèi)遠洋客船經(jīng)濟的發(fā)展。上海、天津、海南、廈門、青島等地方政府的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策也為區(qū)域遠洋客船航運的發(fā)展注入強勁的動力。目前，我國多家船舶制造企業(yè)已承接包括大型郵輪、客運滾裝船、中小型郵輪在內(nèi)的遠洋客船訂單，市場占有率達到世界前列。以客滾船為例，截至目前我國客滾船手持訂單共31艘，占全球130艘訂單總量的23.8%，位居世界第一，為從歐洲向中國進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移提供了基礎(chǔ)條件。據(jù)推測，到2030 年，我國高技術(shù)遠洋客船旅客將達到1 750萬人次，成為世界上最大的遠洋游客市場之一。大型郵輪作為高度現(xiàn)代化的遠洋航海船舶的典型代表，被稱為造船業(yè)的“皇冠上最光芒的珍珠”。中國船舶工業(yè)集團有限公司在2018年首屆國際進口博覽會上與美國嘉年華集團、意大利芬坎蒂尼集團簽署了建造2+4 艘Vista 級13.55 萬噸大型郵輪的合同，這是中國造船業(yè)發(fā)展歷程中的一個里程碑，標(biāo)志著中國船舶工業(yè)正式進入了大型郵輪和客滾船等高技術(shù)遠洋客船建造的新時代。

高技術(shù)遠洋客船的船上服務(wù)水平是該類產(chǎn)品競爭力的重要組成。目前，我國形成的船上服務(wù)模式和手段難以滿足乘員對于船上服務(wù)日益增長的需求。網(wǎng)絡(luò)化手段可有效改善船上服務(wù)質(zhì)量，并提高我國遠洋客船產(chǎn)品的競爭力。中國在“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的很多方面已經(jīng)走在世界前列，如移動支付、移動視聽平臺、互聯(lián)網(wǎng)+社區(qū)、智慧交通和智能城市等成功案例非常多，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與高技術(shù)遠洋客船船上服務(wù)相結(jié)合，是我國在高技術(shù)遠洋客船行業(yè)實現(xiàn)彎道超車的突破口。

在構(gòu)建我國高技術(shù)遠洋客船船上服務(wù)研究與應(yīng)用過程中，首先需要進行船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)模式研究，構(gòu)建適合我國國情，并增添中國元素的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)體系。客船網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺因強大的功能需求，包含了很多子系統(tǒng)及其組件。這就對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺不同運行環(huán)境下，種類繁多的軟件程序與各子系統(tǒng)、系統(tǒng)組件間的兼容性有高要求、高標(biāo)準(zhǔn)。

1 船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺系統(tǒng)組件介紹

1.1 定位導(dǎo)航設(shè)備

船上定位導(dǎo)航平臺主要用于對旅客進行區(qū)域引導(dǎo)與指引，高技術(shù)遠洋客船定位導(dǎo)航平臺硬件集成方案主要分為系統(tǒng)定位設(shè)備研發(fā)構(gòu)建以及測試與校正系統(tǒng)兩部分，如圖1所示。

圖1 高技術(shù)遠洋客船定位導(dǎo)航平臺硬件集成方案

圖2 高技術(shù)遠洋客船以太網(wǎng)設(shè)備集成方案

圖3 高技術(shù)遠洋客船視頻監(jiān)控設(shè)備設(shè)計方案

1.2 以太網(wǎng)設(shè)備

以太網(wǎng)硬件設(shè)備按內(nèi)部終端千兆網(wǎng)絡(luò)帶寬配置，攝像頭、無線AP、定位微基站等采用POE供電方式，主干網(wǎng)絡(luò)如存儲器、交換機、路由器、服務(wù)器采用主備模式和雙網(wǎng)傳輸，預(yù)留防火墻、上網(wǎng)行為管理、路由器、上網(wǎng)計費網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，實現(xiàn)無線訪問功能。同時考慮三階段測試、驗證的系統(tǒng)擴容。

1.3 無線Wi-Fi-AP設(shè)備

結(jié)合郵輪內(nèi)部及客人無線網(wǎng)絡(luò)需求情況，為了提供穩(wěn)定、高速、可靠、安全且易于維護管理的無線接入網(wǎng)絡(luò)，采取了AP+AC的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種方案可以有效地滿足用戶對無線網(wǎng)絡(luò)的各種需求，提供穩(wěn)定的信號覆蓋、高速的數(shù)據(jù)傳輸、安全的數(shù)據(jù)加密、可靠的網(wǎng)絡(luò)連接以及易于管理的網(wǎng)絡(luò)控制。具體設(shè)計為在船端部署兩臺無線AC 控制器、雙機熱備，保障運行安全與冗余?？刂破鞑捎眉泄芾砟Ｊ剑瑹o線AP接入網(wǎng)絡(luò)后會自動下載相應(yīng)的控制器配置。這種集中管理模式可以方便地對整個網(wǎng)絡(luò)進行統(tǒng)一管理和控制，提高網(wǎng)絡(luò)的效率和穩(wěn)定性，同時也保證了網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。無須手動配置，系統(tǒng)可以自動識別和下載所需的配置信息，使網(wǎng)絡(luò)的管理更加智能化和高效化。登船系統(tǒng)、POS收銀機、刷卡機使用以及其他移動專用設(shè)備上網(wǎng)；隱藏SSID，MAC+密碼認證接入無線網(wǎng)絡(luò)（無線AC上認證），手動靜態(tài)IP，DHCP上通過MAC綁定協(xié)助重啟設(shè)備獲取到原來設(shè)定的IP。

船員辦公應(yīng)用，該網(wǎng)段可以訪問內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器；有DHCP 分配，但DHCP 分配的IP 無法上網(wǎng)，必須手動配置IP，由管理員分配可上網(wǎng)的IP；默認開通互聯(lián)網(wǎng)郵箱（IAM 開通郵件應(yīng)用）；其他上網(wǎng)權(quán)限需要向管理部門申請開放。

1.4 視頻監(jiān)控設(shè)備

視頻監(jiān)控設(shè)備包括200 萬像素高清半球攝像頭（POE 供電模式）、攝像頭、交換機（采用Cat6A 網(wǎng)線互聯(lián)）；存儲設(shè)備（錄像存儲不少于30 d）；電視（實時查看攝像頭畫面）。

1.5 生物體征識別設(shè)備

郵輪上生物體征識別設(shè)備是一種安全識別和認證設(shè)備。該設(shè)備采用自動化方法來驗證或識別個體身份，這些方法基于個體的生理或行為特征。這些特征包括指紋、面部圖像、虹膜和語音識別。生物體征識別設(shè)備包括智能功能、熱成像功能、可見光功能、紅外相關(guān)功能、系統(tǒng)功能以及接口功能等。

1.6 廣播系統(tǒng)設(shè)備

郵輪廣播系統(tǒng)是一種多功能設(shè)備，它可以遠程或本地進行尋呼，全區(qū)或僅某一區(qū)進行廣播喊話。該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)背景音樂和消防系統(tǒng)的聯(lián)動，系統(tǒng)會自動停止播放背景音樂，優(yōu)先播放消防廣播，以最大程度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。在緊急情況下，該系統(tǒng)可以及時播放緊急廣播信息，并停止公共廣播系統(tǒng)的其他功能（如背景音樂、一般廣播等），迅速引導(dǎo)人員疏散，并指引疏散方向，直至緊急狀態(tài)解除。

1.7 消防系統(tǒng)設(shè)備

消防系統(tǒng)設(shè)備具有自動化功能，當(dāng)火災(zāi)探測器探測到火災(zāi)信號后，系統(tǒng)會自動執(zhí)行一系列措施。首先，在火災(zāi)剛剛發(fā)生時，火災(zāi)探測器會將煙霧、熱量，以及光輻射等一些物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，并將其傳輸?shù)交馂?zāi)報警控制器?？刂破鲿?zhǔn)確地顯示火災(zāi)發(fā)生的位置，并記錄火災(zāi)發(fā)生的時間。其次，消防設(shè)備將啟動自動滅火程序，這些程序包括切斷報警區(qū)域內(nèi)的空調(diào)器，關(guān)閉防火閥以及停止換風(fēng)機，以便避免火勢蔓延。同時，消防設(shè)備也會開啟排煙閥，并關(guān)閉電動防火門和卷簾門等設(shè)備，以控制火源和減緩火勢。再次，非消防用電源將被切斷，而事故照明和疏散標(biāo)志燈將被打開，以便給人員提供必要的照明和指示。最后，為了確保人員的安全，除了消防電梯以外的所有電梯都將被停用，以避免人員迷路或者被困在電梯內(nèi)，立即啟動滅火系統(tǒng)，進行自動滅火[1]。所有措施都旨在保護人員和財產(chǎn)的安全，減輕火災(zāi)造成的破壞與減少損失。

2 一般系統(tǒng)組件兼容性研究

遠洋客船船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺系統(tǒng)及其組件主要是指網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺集成所涉及的上述硬件設(shè)備、設(shè)施，實現(xiàn)分布式的設(shè)備設(shè)施集成。充分研究遠洋客船船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺系統(tǒng)組件兼容性，并進行整體集成，是為平臺的正常運行提供的前期研究探索，也是保證軟件系統(tǒng)功能實現(xiàn)的具體舉措，對硬件環(huán)境搭建與軟件系統(tǒng)應(yīng)用具有重要意義。

兼容性測試主要用于驗證軟件與其所依賴的環(huán)境之間的依賴程度，包括硬件和軟件平臺的依賴程度，以確保軟件能夠在不同的環(huán)境下穩(wěn)定運行。該測試方法要關(guān)注多個方面的因素。其中包括待測試項目在不同版本的同一操作系統(tǒng)平臺和不同操作系統(tǒng)平臺上的兼容性測試，以確保其能夠在多種操作系統(tǒng)平臺上正常運行[2]。此外，還需要測試待測試項目與其他相關(guān)軟件的兼容性，以避免相互影響。在測試過程中還需要檢查待測試項目在指定的硬件環(huán)境中是否能夠高效、穩(wěn)定地運行，以避免因硬件問題而導(dǎo)致的系統(tǒng)崩潰或其他故障。最后，還需要測試待測試項目在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的可用性和穩(wěn)定性，以確保其能夠在各種網(wǎng)絡(luò)條件下正常運行。綜合這些因素，測試人員需要對待測試項目進行全面的測試，以確保其能夠在多種情況下穩(wěn)定運行，并滿足用戶需求。

兼容性測試主要包括以下幾個方面：首先是測試軟件是否能夠在不同操作系統(tǒng)平臺上兼容，并檢查軟件在同一操作系統(tǒng)平臺的不同版本上是否能夠正常運行；其次，測試軟件本身是否具有向前和向后兼容性，也就是說，舊版本的軟件能否與新版本的軟件兼容，新版本的軟件是否能夠兼容舊版本的軟件；再次，測試軟件能否與其他相關(guān)軟件兼容，包括一些常見的用戶軟件，這樣才能確保整個軟件生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；最后，測試軟件所使用的數(shù)據(jù)是否具有兼容性，是否能夠被共享。

2.1 操作系統(tǒng)/平臺的兼容性測試

平臺兼容性測試是為了確保待測試項目在不同類型的操作系統(tǒng)平臺下能夠正常運行。由于備用方案有不同類型的操作系統(tǒng)，因此需要進行該操作系統(tǒng)平臺的兼容性測試，以確保軟件能夠在不同的操作系統(tǒng)下正常運行。用戶的系統(tǒng)配置也會影響軟件的最終運行情況，從而產(chǎn)生兼容問題。軟件程序可能在一些操作系統(tǒng)下能正常運轉(zhuǎn)，在更換其他操作系統(tǒng)后就會出現(xiàn)系統(tǒng)不兼容[3]。因此，優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)該具有平臺無關(guān)性。

針對船上人員使用的操作系統(tǒng)為Windows，軟件開發(fā)人員在進行兼容性測試時應(yīng)該優(yōu)先考慮當(dāng)前主流操作系統(tǒng)版本的兼容性。這樣可以確保軟件能夠在大多數(shù)用戶使用的主流操作系統(tǒng)上正常運行，提高軟件的可用性和穩(wěn)定性。但是，除了主流操作系統(tǒng)版本，還有一些用戶使用非主流操作系統(tǒng)版本的情況，因此在主流操作系統(tǒng)版本兼容性測試的基礎(chǔ)上，對非主流操作系統(tǒng)版本也應(yīng)進行測試，以盡可能保證項目的操作系統(tǒng)版本兼容性測試的完整性。這樣可以更全面地覆蓋用戶的使用情況，降低軟件出現(xiàn)兼容性問題的風(fēng)險，提高軟件的質(zhì)量和用戶體驗。需要注意的是，在進行兼容性測試時，應(yīng)該注重測試的深度和廣度，盡可能地覆蓋不同的操作系統(tǒng)版本、不同的硬件平臺和不同的應(yīng)用場景，以確保測試的全面性和準(zhǔn)確性。

2.2 應(yīng)用軟件兼容性測試

網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺在運行過程中需要與各種軟件、子系統(tǒng)及組件進行交互，這種交互過程可能會引起平臺的運行問題。為了確保平臺能夠正常運行，需要評估其所需的應(yīng)用軟件支持，并為了確保軟件能夠正常運行，需要進行兼容性測試。兼容性測試的目的是判斷軟件與其他常用軟件一起使用時是否會出現(xiàn)兼容性問題，以及軟件本身是否能夠正確實現(xiàn)其功能。

2.3 瀏覽器兼容性測試

B/S 結(jié)構(gòu)的應(yīng)用軟件是以瀏覽器作為Web 客戶端的核心構(gòu)建塊，但是不同瀏覽器來自不同的廠商，對Java、JavaScript、ActiveX、plugins 或HTML 規(guī)范的支持會有所不同，甚至同一廠商的不同版本之間也可能存在兼容性問題[4]。這些差異和問題可能會影響應(yīng)用軟件的使用效果和用戶體驗，甚至導(dǎo)致應(yīng)用軟件無法正常運行。此外，瀏覽器的框架和層次結(jié)構(gòu)風(fēng)格也會有所不同，有些瀏覽器甚至根本不支持某些框架或?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)風(fēng)格。這也可能導(dǎo)致同一個應(yīng)用在不同的瀏覽器中顯示效果不同，甚至無法正常顯示。另外，不同瀏覽器對于安全性和Java 設(shè)置的處理方式也不一樣。例如：有些瀏覽器可能默認禁止Java的自動運行，需要用戶手動授權(quán)才能運行，而有些瀏覽器可能默認允許Java 自動運行，這可能會對系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生影響。因此，在開發(fā)Web應(yīng)用時，需要考慮到不同瀏覽器之間的差異性，并進行兼容性測試，以確保應(yīng)用能夠在不同瀏覽器中正常運行。同時，開發(fā)者還需要注意Web 技術(shù)的兼容性問題，盡量避免使用某些瀏覽器特有的技術(shù)，以兼容更多的瀏覽器。

3 船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺系統(tǒng)組件兼容性分析

3.1 無線網(wǎng)絡(luò)中TCP與IPsec的兼容性分析

TCP 協(xié)議是目前應(yīng)用最廣泛的傳輸層協(xié)議，主要提供可靠有序的數(shù)據(jù)傳輸，其在固定網(wǎng)絡(luò)中的表現(xiàn)非常出色。但是，由于無線網(wǎng)絡(luò)中信道的不穩(wěn)定性和其他影響因素，TCP 協(xié)議在無線網(wǎng)絡(luò)中的性能受到了很大的影響。在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)擁塞控制和丟包恢復(fù)機制的效率都會受到很大的挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致TCP的性能下降、網(wǎng)絡(luò)速度變慢、延遲增加等問題[5]。為了改善TCP 在無線環(huán)境下的性能，提出了優(yōu)化擁塞控制算法、重傳機制以及流量控制等提高TCP 在無線網(wǎng)絡(luò)中的性能的改進方案。然而，這些改進方案與IPsec協(xié)議存在一定的沖突。因此，在實際應(yīng)用中，需要綜合考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、應(yīng)用需求和安全性要求等因素來選擇合適的協(xié)議和方案。如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差，TCP 協(xié)議的改進方案可以提高網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性；如果通信內(nèi)容需要保密或者防止被篡改，IPsec協(xié)議可以提供較高的安全性[6]。

3.1.1 無線網(wǎng)絡(luò)中TCP與IPsec的兼容性分析

傳輸層安全協(xié)議（TLS）和安全套接層協(xié)議（SSL）是基于傳輸層的安全協(xié)議，它們只對TCP 連接的數(shù)據(jù)部分進行加密保護，而TCP 報頭以明文形式傳輸。相比于IPsec 協(xié)議，TLS 和SSL 的優(yōu)勢在于可以與TCP 的改進方案協(xié)同工作，從而提高TCP 在無線網(wǎng)絡(luò)中的性能和可靠性[5,7]。因此，TLS和SSL可以代替IPsec，使網(wǎng)絡(luò)中的中間節(jié)點可以對TCP 報頭進行操作，以便更好地支持無線網(wǎng)絡(luò)。然而，該方案存在些許缺點，由于TCP 報頭和IP 報頭都通過明文形式在網(wǎng)絡(luò)傳輸，攻擊者可以輕易地獲得通信雙方的身份信息，從而進行各種攻擊，如欺騙、竊聽、篡改等。此外，TLS 和SSL 也存在一些安全漏洞，如心臟滴血漏洞、POODLE 漏洞等，這些漏洞可能會被黑客利用進行攻擊。因此，為了解決TCP改進方案與IPsec兼容性的問題，需要在保證通信安全的前提下，采用一些更為安全的協(xié)議來替代TLS 和SSL，以提高無線網(wǎng)絡(luò)中TCP 協(xié)議的性能和安全性。

3.1.2 擴展ESP協(xié)議

為了在無線網(wǎng)絡(luò)中改進TCP 協(xié)議，可采用擴展ESP協(xié)議的方案，該方案在ESP頭部添加TCP源端口、目的端口、報文序號和確認序號等數(shù)據(jù)域，但只對這些數(shù)據(jù)進行完整性保護而不進行加密，這樣網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點可以獲取這些數(shù)據(jù)，從而TCP 在無線網(wǎng)絡(luò)中的改進方案能夠正常工作，如Snoop方案[5,7]。然而，該方案存在一些缺陷，如不允許中間節(jié)點對TCP 報頭進行修改操作，無法提供端到端的加密保護等。因此，在選擇安全方案時，需要考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、應(yīng)用需求和安全性要求等因素，如需要高度保密和防篡改，可選擇IPsec 協(xié)議提供更高的安全性；如果網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較差，可采用TCP協(xié)議的改進方案提高網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性。同時，及時更新安全協(xié)議和軟件也很重要，以防止安全漏洞被黑客利用。

3.1.3 對TCP路徑分段

一條TCP會話的通信路徑通常包括無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)兩個部分。其中，無線網(wǎng)絡(luò)連接移動主機和基站之間，在移動過程中會經(jīng)歷多個基站之間的切換。有線網(wǎng)絡(luò)連接基站和遠端固定主機之間，通常通過Internet 或局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)進行連接。如果用戶信任無線網(wǎng)絡(luò)的安全性，則可以使用鏈路層安全協(xié)議來提高TCP性能，并使用IPsec協(xié)議來保護有線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸安全性。IPsec協(xié)議提供了端到端的數(shù)據(jù)加密、認證和完整性保護功能，可以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩玔7]。然而，TCP 改進方案通常只在移動主機和基站之間的無線網(wǎng)絡(luò)上運行，不涉及基站和遠端固定主機之間的有線網(wǎng)絡(luò)。為了確保通信安全并避免IPsec 與TCP 改進方案之間的沖突，可以采用鏈路層的安全協(xié)議和IPsec協(xié)議來保護數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕@種方法可以同時確保通信的安全和TCP的性能。該方案的局限性在于需要對無線網(wǎng)絡(luò)完全信任，如果無線網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題，則可能會導(dǎo)致通信的安全性受到威脅。

上述3 種解決方案都存在一定的限制，需要進一步研究來解決IPsec與TCP改進方案之間的沖突問題。改進方案需要盡量減少對IPsec安全性能的影響，以確保通信的安全性。要綜合考慮安全性、性能和實現(xiàn)難度等因素，以找到最優(yōu)的改進方案。

3.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)編解碼兼容性分析

視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲、調(diào)取、查看作為核心功能，將能夠根據(jù)硬盤容量大小進行滾動覆蓋式循環(huán)存儲；不同的監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有良好的兼容性，以實現(xiàn)不同區(qū)域間的互聯(lián)互通、分級控制管理和流媒體信息共享。

H.264編解碼產(chǎn)品的兼容性包括2個方面，性能和功能，最終評價指標(biāo)將由兩者按一定的規(guī)則評分綜合構(gòu)成。

功能方面主要是對必需服務(wù)進行確認和評估，包括設(shè)置和控制遠程編解碼設(shè)備、云臺矩陣等參數(shù)。

性能方面包括H.264 標(biāo)準(zhǔn)語法檢驗、產(chǎn)品間互編互解和編解碼質(zhì)量。語法檢驗判斷其是否滿足H.264標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品間互編互解體現(xiàn)其兼容能力，編解碼質(zhì)量判斷其主/客觀視頻效果。

H.264標(biāo)準(zhǔn)語法檢驗是一種檢查編碼產(chǎn)品輸出的視頻碼流是否符合H.264 標(biāo)準(zhǔn)語法定義的方法[8]。為了確保編碼產(chǎn)品輸出的H.264 基本視頻流是標(biāo)準(zhǔn)的H.264 碼流，可以采取用H.264 標(biāo)準(zhǔn)組織的JM 測試和第三方評價軟件的方法來共同判斷。在產(chǎn)品開發(fā)周期中，產(chǎn)品間的互編互解是一種理想的工作方式，可以大大降低后續(xù)系統(tǒng)開發(fā)的復(fù)雜度和成本，同時也便于統(tǒng)一管理。通過互編互解，不同廠商開發(fā)的產(chǎn)品可以相互測試和驗證編解碼的正確性和兼容性，確保產(chǎn)品之間的互通性和互操作性，從而提高整個行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。然而，大部分廠商采用的技術(shù)和使用范圍各有不同，往往給互編互解造成麻煩。

目前大多數(shù)H.264 產(chǎn)品之間尚不能實現(xiàn)互編互解、無法兼容，其原因主要有3 個方面：一是編碼產(chǎn)品輸出盡管符合H.264 標(biāo)準(zhǔn)碼流，但由于其所采用的H.264標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范（Profile）和等級（Level）不同，其他解碼產(chǎn)品其所支持的H.264 規(guī)范（Profile）和等級（Level）有限造成不能夠正確解碼；二是編碼產(chǎn)品輸出符合H.264標(biāo)準(zhǔn)碼流，其數(shù)據(jù)封裝格式不兼容（如采用TCP/IP、UDP/IP、是否加有RTP/TS/PS 流等），造成無法實現(xiàn)互聯(lián)互通；三是編碼產(chǎn)品在H.264 基本碼流或傳送包中加有自己的私有信息。

因此，在通過了H.264 語法校驗后要進行互聯(lián)互通測試，編解碼器間的互通性測試通常可以采取以下兩種方式。（1）相同碼流和傳輸格式測試：將所有編解碼器配置成相同的碼流和傳輸格式，檢測其是否能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通。這種方式可以驗證編解碼器的基本兼容性，但是無法檢測不同廠商的私有擴展功能是否兼容。（2）H.264 標(biāo)準(zhǔn)碼流測試，即清除數(shù)據(jù)封裝，輸出H.264標(biāo)準(zhǔn)碼流，測試是否可以被各種設(shè)備和軟件系統(tǒng)兼容。

除了完成編解碼硬件產(chǎn)品的互聯(lián)互通測試之外，編碼器與軟件解碼的兼容性測試也是一項非常重要的內(nèi)容，軟件解碼可將視頻流送到PC桌面上，通過PC工作站直接觀看和訪問控制各個不同的遠端視頻監(jiān)控點。該項測試需要各個編碼器廠商提供各相應(yīng)的軟解碼SDK，從而用這些SDK 開發(fā)測試軟件來接收不同廠商的編碼器視頻流，判斷兼容性。為便于開發(fā)和應(yīng)用，傳輸協(xié)議和傳輸方式最好能夠?qū)τ脩敉该鳎脩糁恍枰付〝?shù)據(jù)封裝格式和傳輸方式SDK 就可以完成H.264解碼和顯示，并且應(yīng)該具備編碼器、云臺、矩陣參數(shù)設(shè)置和控制等功能。這樣，視頻編解碼兼容性和功能兼容性都可以得到測試。

評判一個視頻產(chǎn)品，除了兼容性之外，其視頻質(zhì)量也是一個非常重要的技術(shù)指標(biāo)。視頻傳輸質(zhì)量受編碼、傳輸和解碼等多種條件影響，但主要體現(xiàn)在編碼方面。視頻壓縮傳輸技術(shù)的實質(zhì)是在不超過規(guī)定碼率的條件下，使壓縮傳輸后的圖像質(zhì)量達到最好，且傳輸延時在允許的范圍以內(nèi)[9]。雖然每個廠家所采用H.264標(biāo)準(zhǔn)算法是一致的，但其碼流控制技術(shù)的不同將導(dǎo)致最終視頻圖像的質(zhì)量和傳輸結(jié)果有很大的差異。盡管碼率控制不是H.264 標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的內(nèi)容，但卻是每個廠家在視頻通信產(chǎn)品研發(fā)中必不可少并且充分體現(xiàn)其產(chǎn)品性能差異的關(guān)鍵技術(shù)之一。

為了保證編解碼測試的準(zhǔn)確性和可比性，測試應(yīng)該在相同的H.264 編碼條件下進行，并考慮不同碼率對測試結(jié)果的影響；同時，還需要對各個產(chǎn)品的主觀和客觀質(zhì)量進行評估。除了視頻質(zhì)量外，編解碼器的碼率控制性能也是測試中需要考慮的因素之一。碼率控制性能可以反映編解碼器在不同碼率下的表現(xiàn)和穩(wěn)定性。主觀質(zhì)量可以采用MOS多人打分評判，客觀質(zhì)量可以采用有參考的視頻質(zhì)量PSNR和無參考視頻質(zhì)量PSNR來進行評判，同時應(yīng)該考慮到主客觀質(zhì)量吻合程度。例如可采取如下評價方法：在各組碼率條件下分別計算“客觀質(zhì)量得分碼率控制得分”后得到平均得分，同時將主觀質(zhì)量與客觀質(zhì)量對比驗證并根據(jù)吻合性進行部分修正后綜合評價。

4 結(jié)語

本文分析了依托首制船的網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺系統(tǒng)組件兼容性，對船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺與設(shè)備組件進行重點分析，并提出了相關(guān)兼容性重點問題；介紹了首制船網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺、組件等集成時需要考慮的兼容性問題，包括軟件類兼容性、硬件類兼容性、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類兼容性等，為船上網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)平臺相關(guān)設(shè)備及硬件的研發(fā)、集成提供理論基礎(chǔ)。