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一、流媒體技術(shù)原理
1 流媒體技術(shù)
流媒體(streaming Media),簡單來說就是應(yīng)用流式傳輸技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件,而流式傳輸技術(shù)就是把連續(xù)的影像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放在網(wǎng)站服務(wù)器里面,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽,而不需要等整個(gè)壓縮文件下載到用戶電腦后才可以觀看的一種網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。
2 流媒體技術(shù)原理
對每一個(gè)實(shí)時(shí)音、視頻源或者存儲的音、視頻文件,傳輸時(shí)要分解成許多個(gè)分組,但因特網(wǎng)中傳輸時(shí)異步傳輸分組的,由于網(wǎng)絡(luò)的不確定性。每個(gè)分組選擇路由可能不盡相同.每個(gè)分組到達(dá)客戶端時(shí)間延遲也就不同,后發(fā)送的分組也可能先到,所以流傳輸需要緩存。緩存系統(tǒng)能夠彌補(bǔ)時(shí)間延遲和抖動的影響,并保證分組順序正確,使得音、視頻數(shù)據(jù)連續(xù)輸出,不至于受網(wǎng)絡(luò)影響使播放停頓。一般緩存都采用環(huán)形鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù),通過丟棄已播放的內(nèi)容,用釋放出的空間存儲后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。
二、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的構(gòu)成及功能設(shè)計(jì)
1 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的構(gòu)成
視頻點(diǎn)播(VOD)系統(tǒng)的基本原理是將編碼、檢索后的多媒體數(shù)據(jù)存儲到存儲介質(zhì)中,服務(wù)器根據(jù)用戶的需求通過網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)傳送到用戶端,經(jīng)過解碼還原后供用戶觀看和使用。
一個(gè)完整的視頻點(diǎn)播系統(tǒng)應(yīng)由視頻服務(wù)器、視頻點(diǎn)播網(wǎng)站、客戶端三部分組成??蛻舳诵枰邆湟韵聴l件(1)能夠以較高的帶寬登錄到視頻服務(wù)器,并發(fā)出播放請求,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播節(jié)目的“播放”、“快進(jìn)”、“快倒”、“暫?!?、“全屏”等功能。(2)在播放高質(zhì)量的視頻時(shí),屏幕大小既可隨意拉動,也可以隨意定位,充分體現(xiàn)人性化設(shè)計(jì)。(3)點(diǎn)播界面美觀大方,操作簡單,功能齊全。
系統(tǒng)能夠?yàn)槎嗝襟w網(wǎng)絡(luò)平臺系統(tǒng)及其它的視頻節(jié)目的“制作”、“”與“點(diǎn)播”提供一系列完全解決方案。并建立涵蓋“客戶中心”、“數(shù)據(jù)處理中心”和“管理員控制”三個(gè)層面的基于校園網(wǎng)的視頻點(diǎn)播應(yīng)用平臺。
2 視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的功能
視頻點(diǎn)播系統(tǒng)具體功能主要包括:(1)制作功能:能將錄制好的模擬信號視頻節(jié)目轉(zhuǎn)換成rmvb格式的流媒體文件i能將DVD、VCD等教學(xué)音像資料壓制成質(zhì)量較好的rmvb格式的流媒體文件。(2)功能:能通過Internet、校園網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播系統(tǒng)平臺或者FTP的方式將視頻文件上傳至遠(yuǎn)端的視頻點(diǎn)播服務(wù)器為師生提供更方便的多媒體應(yīng)用服務(wù)。(3)點(diǎn)播功能:能為用戶提供操作方便、結(jié)構(gòu)清晰、外觀時(shí)尚的點(diǎn)播平臺。(4)客戶層面根據(jù)用戶要求相關(guān)節(jié)目和提供節(jié)目內(nèi)容簡介,提供客戶資料、需求、查詢、預(yù)約等更人性化管理。(5)數(shù)據(jù)層面:建立可靠的安全的穩(wěn)定的視頻文件庫、視頻信息庫及其他相關(guān)的多媒體素材,為用戶點(diǎn)播、查詢和資料歸檔提供支持。(6)管理層面建立易于操作的后臺維護(hù)系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)中心管理人員提供新聞、編輯信息、刪除添加文件、版本更新及數(shù)據(jù)分析等功能。
三、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用
1 在遠(yuǎn)程課堂教學(xué)上的應(yīng)用
利用流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的課堂廣播遠(yuǎn)程課堂教學(xué)是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在Interne讓利用流媒體技術(shù)能較好地實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)廣播。學(xué)習(xí)者可以不受地點(diǎn)的限制,在任何一臺多媒體計(jì)算機(jī)上接受課堂教育,創(chuàng)建一種“面對面”的教學(xué)環(huán)境,縮短教學(xué)雙方的空間距離,教師采用的教學(xué)手段也不僅局限于語言、文字,而是更多地輔之以圖形、圖像、動畫、視頻等多媒體信息,給學(xué)習(xí)者提供多重感官刺激,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)習(xí)者的深層次思維,加深對所學(xué)內(nèi)容的理解,從而學(xué)會某種知識,掌握某種技能。
2 實(shí)現(xiàn)在線點(diǎn)播
采用流媒體技術(shù)后,只需在播放前下載約幾秒的多媒體信息后即可播放,并不需要下載整個(gè)文件,即可實(shí)現(xiàn)在線播放。流媒體技術(shù)可以針對不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境生成不同數(shù)據(jù)傳輸速率的流文件,一臺普通的服務(wù)器可允許100人左右并發(fā)點(diǎn)播。
關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò)數(shù)字;監(jiān)控;圖像視頻;傳輸方式
中圖分類號:U491 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
一、模擬視頻圖像傳輸方式
高速公路模擬視頻圖像傳輸方式在早期主要采取點(diǎn)對點(diǎn)傳輸。是利用點(diǎn)對點(diǎn)光端機(jī)將視頻信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換成光信號,然后光信號再通過光纖進(jìn)行傳輸,形成外場監(jiān)控或圖像。此方式進(jìn)行短距離傳輸時(shí),信號損失小,造價(jià)低,長距離信號傳輸時(shí)高頻質(zhì)量衰減較大,無法保證圖像質(zhì)量,組網(wǎng)方式復(fù)雜,不適應(yīng)多級聯(lián)網(wǎng)。且在每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要光纖,需要大量光纖資源,布線量大,不利于資源節(jié)約,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,需要一些其他的輔助設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),如視頻分配器、矩陣等,設(shè)備后期維護(hù)比較復(fù)雜,沒有網(wǎng)管功能。隨著科技的不斷進(jìn)步,對高速公路監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)要求越來越高,大量的圖像業(yè)務(wù)、高速公路聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)的逐步實(shí)施,導(dǎo)致這種技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有管理的需要,必然要淘汰發(fā)展到新的視頻傳輸階段。
二、 數(shù)字非壓縮傳輸方式
數(shù)字非壓縮傳輸方式是由光端機(jī)廠家推出的一種數(shù)字化非壓縮視頻傳輸平臺,將場外視頻圖像通過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,數(shù)字信號再通過光端機(jī)在光纖上進(jìn)行多路復(fù)用傳輸,在端局通過局端機(jī)將數(shù)字視頻圖像還原成模擬圖像信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,是一種綜合性業(yè)務(wù)平臺,利用非壓縮傳輸保證視頻傳輸質(zhì)量,通過這種方式傳輸?shù)膱D像質(zhì)量清晰,在傳輸過程中沒有失真,多路圖像可以復(fù)用一芯光纖傳輸,一定程度上節(jié)約了光纖資源,提高資源利用率,節(jié)約建設(shè)費(fèi)用,在一定程度上可以滿足了高速公路監(jiān)控系統(tǒng)的需求。但是本質(zhì)上還是要用到矩陣等設(shè)備,圖像容量有限,單點(diǎn)同時(shí)多路上傳方面技術(shù)還不完善,各廠家沒有統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn),設(shè)備不能很好兼容互通,造成使用的局限性,不利于系統(tǒng)擴(kuò)容升級和資源共享。
三、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)是高速公路圖像視頻傳輸系統(tǒng)的新階段,是目前比較先進(jìn)的圖像傳輸方式。高速公路管理體制對圖像傳輸?shù)囊笫乾F(xiàn)場圖像傳到收費(fèi)站,再到路段分中心,到省級監(jiān)控管理中心。
目前高速公路運(yùn)營管理需要滿足以下條件:(1)及時(shí)快速的處理突發(fā)事件。通過對現(xiàn)場圖像的分析提出解決方案和行動部署。(2)為公眾提供圖像信息,出行交通道路狀況參考,使人們在出行時(shí)能及時(shí)了解交通情況,避免通過交通擁堵路段,方便實(shí)施出行計(jì)劃,使出行變得順利通暢。因此,要求高速公路通信網(wǎng)絡(luò)和視頻圖像傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠很好地結(jié)合,使圖像傳輸實(shí)現(xiàn)網(wǎng)路一體化,在全網(wǎng)內(nèi)都可以調(diào)閱查看視頻圖像,而網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)正好能夠使該需求得以實(shí)現(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化編碼視頻傳輸技術(shù)優(yōu)點(diǎn):(1)簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并且兼有視頻矩陣、圖像分割器、錄像機(jī)等設(shè)備的多項(xiàng)功能,可通過管理軟件對視頻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化操作,在媒體服務(wù)器實(shí)現(xiàn)視頻圖像面向公眾服務(wù),通過網(wǎng)管協(xié)議實(shí)現(xiàn)對全網(wǎng)及設(shè)備的管理,大大提高了網(wǎng)管功能和效率。(2)由于采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),數(shù)字多媒體遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。(3) H.264編碼壓縮技術(shù)具有高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量特點(diǎn),其能夠以更低的數(shù)字碼流實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的視頻圖像,支持高分辨率格式,可在普通電腦上或是監(jiān)視器中進(jìn)行觀看,效果不亞于DVD的畫面效果,也可以同時(shí)為交通事件檢測設(shè)備提供視頻圖像進(jìn)行事件的檢測,CIF格式可用于視頻存儲,還采用了大容量的磁盤存盤器和光盤存儲器,使得存儲空間得以節(jié)約,節(jié)省了很多磁帶介質(zhì),對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信息查詢非常有利,帶寬適應(yīng)性較強(qiáng),能有效減少通信系統(tǒng)帶寬的占用,更好的適用網(wǎng)絡(luò)傳輸。
雖然數(shù)字網(wǎng)絡(luò)編碼圖像傳輸方式有著以上的特性,但在實(shí)際應(yīng)用中,也暴露一些問題,需要下一步繼續(xù)解決,如:(1)系統(tǒng)進(jìn)行24小時(shí)連續(xù)工作,其性能不穩(wěn)定,硬盤上同時(shí)存儲著系統(tǒng)文件、應(yīng)用軟件和圖像文件,在視頻處理時(shí)需要輸入大量高密度數(shù)據(jù),硬盤同時(shí)要進(jìn)行多項(xiàng)工作,因此普通的硬盤已經(jīng)不能適應(yīng)高強(qiáng)度工作,致使系統(tǒng)很容易出現(xiàn)不穩(wěn)定,進(jìn)而發(fā)生死機(jī)問題,容易造成通信系統(tǒng)癱瘓。(2)各廠家視頻圖像編碼方式和算法有所不同,編碼后圖像不能實(shí)現(xiàn)共享或互編互解,需要統(tǒng)一。
為了解決上面闡述的問題,各生產(chǎn)廠家需要結(jié)合目前高速公路建設(shè)和運(yùn)營情況進(jìn)行相互的溝通,協(xié)調(diào),對他們各自的編碼算法進(jìn)行開放,共同制定一個(gè)可以互編互解的編碼程序或標(biāo)準(zhǔn),才能更加適應(yīng)現(xiàn)代管理的要求,才能真正追求到各自利益最大化。對于超過一定范圍的圖像路數(shù),應(yīng)設(shè)置視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器,用來分流解決網(wǎng)內(nèi)傳輸組播視頻圖像風(fēng)暴,避免引起通信系統(tǒng)癱瘓。
結(jié)語
綜上所述,網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的公認(rèn)的發(fā)展方向是前端一體化、視頻數(shù)字化、監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)集成化,其中數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是視頻監(jiān)控發(fā)展的最大兩個(gè)特點(diǎn),因?yàn)閿?shù)字化是網(wǎng)絡(luò)化的前提,網(wǎng)絡(luò)化又是系統(tǒng)集成化的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化打破了布控區(qū)域和設(shè)備擴(kuò)展等方面的限制,實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享以及任務(wù)和負(fù)載的共享,視頻圖像傳輸方式采用IP數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化編碼技術(shù)優(yōu)點(diǎn)比較多,技術(shù)較為先進(jìn),可以在高速公路行業(yè)視頻監(jiān)控管理中廣泛推廣,也是以后技術(shù)發(fā)展研究的方向,為高速公路管理中的運(yùn)營維護(hù)和后期升級改造等提供了方便,為改善交通環(huán)境,創(chuàng)造和諧的社會做出了巨大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]魯加宏.光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化高速公路視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J].中國交通信息化,2010.
[2]張煒.高速公路數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展[J].中國交通信息化,2012.
關(guān)鍵詞:視頻網(wǎng)絡(luò);交換;MSTP
中圖分類號:TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599(2012)04-0000-02
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,鐵路系統(tǒng)已經(jīng)不如到了信息化的時(shí)代,全國鐵路系統(tǒng)都在大力發(fā)展鐵路信息化系統(tǒng),目前,鐵路系統(tǒng)的日常工作以及管理等工作已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息化。鐵路系統(tǒng)是我國最為重要的交通運(yùn)輸部門,鐵路的正常、穩(wěn)定、高效的工作是促進(jìn)我國運(yùn)輸行業(yè)的關(guān)鍵因素,是決定國民生活正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要因素,此外,由于鐵路系統(tǒng)覆蓋范圍廣、比較分散、環(huán)境比較復(fù)雜等特點(diǎn),其日常的維護(hù)工作就變得十分困難,不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,
在鐵路系統(tǒng)圖中部署網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)便能夠很好的解決上述問題,嵌入式web服務(wù)器在遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用,使得系統(tǒng)管理人員或者操作人員只需要一網(wǎng)的計(jì)算機(jī),便可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)的觀察目標(biāo)區(qū)域的一切情況,鐵路系統(tǒng)調(diào)度中心也只要接入互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),便可以對全國鐵路的現(xiàn)狀了如指掌,對目標(biāo)環(huán)境區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控,通過網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署,能夠有效的幫助鐵路系統(tǒng)工作人員及時(shí)排除隱患,保障鐵路系統(tǒng)安全高效運(yùn)轉(zhuǎn),此外,大大減少了巡視工作人員的工作量[1]。
一、視頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心是嵌入式Web服務(wù)器的運(yùn)用,即嵌入式Web服務(wù)器以系統(tǒng)功能模塊的形式與系統(tǒng)并存,這樣,就能夠非常明顯的與傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)分開來,組網(wǎng)方式、設(shè)備部署等等都不同于模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。一套完整的視頻監(jiān)控系統(tǒng)從邏輯功能上可以分為分站設(shè)備、通道傳輸設(shè)備和調(diào)度/集控站、主站設(shè)備[2],這三部分相互連接,共同組成遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
(一)分站設(shè)備
分站設(shè)備主要指的是前端監(jiān)控設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器,前端設(shè)備主要值得是硬件設(shè)備,如監(jiān)控?cái)z像機(jī)(球形機(jī),變焦機(jī)以及云臺等),還有就是系統(tǒng)的輔助設(shè)備,比如報(bào)警裝置、預(yù)警裝置等,但是,分站設(shè)備的核心設(shè)備確實(shí)網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器,網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器主要負(fù)責(zé)視頻圖像信息的編碼與解碼操作。本課題部署的鐵路網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器的核心技術(shù)便是嵌入式操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)視頻編解碼器可以完全實(shí)現(xiàn)前端攝像機(jī)設(shè)備的接入與控制,能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的接入,能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控圖像的網(wǎng)絡(luò)化以及數(shù)字化,能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的壓縮編碼以及解碼等功能,此外,還能夠?qū)崿F(xiàn)視頻圖像的網(wǎng)絡(luò)存儲以及傳輸,集多功能與一身,舍得遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、部署、調(diào)試就變得非常簡單。此外,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)最主要功能是能夠通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理與設(shè)置,工作人員不必到現(xiàn)場進(jìn)行相關(guān)操作。
(二)通道傳輸設(shè)備
通道傳輸設(shè)備的選擇需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的選取,目前,通道傳輸設(shè)備的種類比較少,目前僅僅有ISDN、有線或無線的數(shù)字專線、有線或無線互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)三種,但是,網(wǎng)絡(luò)視頻圖像對傳輸?shù)膸捯笥邢拗?,較為滿意的圖像信息必須需要超過384Kbps以上的通道帶寬。
(三)主站設(shè)備
主站設(shè)備實(shí)現(xiàn)的主要功能是集中管理所有的登錄系統(tǒng)的用戶以及鐵路各個(gè)分站設(shè)備,并對傳輸?shù)囊曨l圖像信息進(jìn)行解壓縮處理、存儲處理等。主站設(shè)備的組成部分比較復(fù)雜,簡單的主站僅僅需要一個(gè)或者多個(gè)監(jiān)控終端,主站設(shè)備的工作通常情況下會分時(shí)進(jìn)行工作,能夠?qū)崿F(xiàn)一對一或者一個(gè)對多個(gè)的前端設(shè)備的監(jiān)控,此外,主站設(shè)備比較容易擴(kuò)充,比如,系統(tǒng)目前有報(bào)警以及錄像存儲等功能需求,則我們在主站就需要配置相應(yīng)的服務(wù)器,比如報(bào)警數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)字信息錄像數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,通過服務(wù)器的配置便可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能的擴(kuò)展。通過這種方式配置主站設(shè)備所需的終端設(shè)備,主站設(shè)備搭建完畢之后,用戶則只需要在鐵路局調(diào)度中心,通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)便可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域一切情況,此外,主站設(shè)備還可以根據(jù)需要在分站中心建立,以小型遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的形式接入到全國的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),這樣,鐵路總調(diào)度中心即能及時(shí)的了解全國鐵路情況,又能監(jiān)控到分站中心的情況,此外,分站中心還可以通過本地的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)的監(jiān)控所管轄的鐵路區(qū)段的實(shí)時(shí)信息。
二、視頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備響應(yīng)性能
遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠極大的確保鐵路系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的運(yùn)行,但是影響視頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的因素較多,本節(jié)主要分析視頻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的響應(yīng)性能,在響應(yīng)性能的分析中,最為重要的是將整個(gè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行分解并制定性能分析中必須的測試方案以及測試模型。通過模型的實(shí)現(xiàn),結(jié)合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識,對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析。本小節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容是分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,通過測試模型將網(wǎng)絡(luò)工作性能的數(shù)據(jù)獲取過來,并且功過測試找到端到端的測試數(shù)據(jù)所占的比重?,F(xiàn)階段,基本上所有的視頻服務(wù)器、視頻圖像編碼器均直接連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器交換機(jī),但是,也有一少部分的編碼器通過MSTP匯聚上來,因此,本課題選擇交換機(jī)作為測試環(huán)節(jié),在交換機(jī)上測試其網(wǎng)絡(luò)性能。
測試的一切條件均是所測的設(shè)備均工作在正常情況,帶寬流量一定要限制到端口能夠允許的速率范圍內(nèi),并將時(shí)延設(shè)置到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)淖畹椭?,測試條件確定之后,開始測試鐵路網(wǎng)絡(luò)的視頻質(zhì)量,主要測試的電路的流量以及時(shí)延,通過測試發(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)流量正常的情況下,完全可以達(dá)到系統(tǒng)所需的轉(zhuǎn)發(fā)性能。隨著流量的增加,當(dāng)流量增加到端口能承載的最大速率的時(shí)候并且網(wǎng)絡(luò)隊(duì)列阻塞后,時(shí)延水平明顯上升,通過類似的網(wǎng)設(shè)備監(jiān)控手段,能夠非常迅速的發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量的變化情況,通過流量的變化便能夠看到流量對網(wǎng)絡(luò)多產(chǎn)生的影響,能夠非常有效的幫助分析視頻網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部情況,能夠及時(shí)的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)流量來提高視頻圖像的質(zhì)量。
三、MSTP承載視頻的帶寬效率計(jì)算
在鐵路視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對傳輸通道的要求比較高,MSTP是目前應(yīng)用的最多的組網(wǎng),因此,本節(jié)主要的工作是驗(yàn)證MSTP的帶寬通道能力,在MSTP網(wǎng)絡(luò)中,IEEE802.3以太網(wǎng)幀被去除了8Bytes前置字符和幀起始定界字符后,映射入GFP幀中[3]。這樣,便可以非常準(zhǔn)確的計(jì)算出以太網(wǎng)幀協(xié)議開銷字節(jié)數(shù)為26Bytes,EoS幀協(xié)議開銷字節(jié)數(shù)隨著負(fù)載頭部的變化而變化,但是本節(jié)內(nèi)容將其限制在30Bytes與90Bytes之間。
測試分析得出,當(dāng)進(jìn)行64Bytes、128Bytes、256Bytes、512Bytes、1024Bytes、1280Bytes、1518Bytes幀長測試時(shí),協(xié)議開銷字節(jié)數(shù)在整個(gè)幀長度中占用了極大的比例。因此,本測試中重點(diǎn)研究實(shí)際負(fù)載的效率問題,考察固定帶寬內(nèi)實(shí)際可通過的視頻流大小。
測試條件如下:在傳輸之間構(gòu)建端到端100M通道,傳輸之間的業(yè)務(wù)端口分別連接至SmartBits的Tx和Rx端口,通過SmartBits測試無丟包滿載帶寬效率。
測試結(jié)果能夠非常準(zhǔn)確的反映出協(xié)議開銷對效率的影響,當(dāng)測試幀長度增加的時(shí)候,對應(yīng)的效率也會增加,即帶寬效率與幀大小呈現(xiàn)的是正比例的關(guān)系。測試中MSTP繼續(xù)提供透傳模式的點(diǎn)對點(diǎn)電路,兩個(gè)測試終端分別連接傳輸兩個(gè)業(yè)務(wù)端口。測試中首先以8Kbytes為TCP的滑動窗口大小,此窗口大小會根據(jù)TCP協(xié)議所偵測的傳送質(zhì)量,逐步調(diào)整到最大帶寬吞吐率。
將測試的數(shù)據(jù)求和取平均值之后可以得到當(dāng)吞吐率為83284.5Kbits/sec的時(shí)候帶寬效率達(dá)到83.28%。應(yīng)用層中的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)流量測試與標(biāo)準(zhǔn)幀傳送性能存在著非常明顯的差別,效率下降了近5個(gè)百分點(diǎn)。
四、MSTP交換功能的性能研究
鐵路網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)中傳輸所承載的業(yè)務(wù)最多的會用到MSTP交換功能,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過交換功能實(shí)現(xiàn)互通互連,從而形成通順的、連通的局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。但是一旦將交換功能用于處理視頻圖像傳輸?shù)臅r(shí)候,圖像質(zhì)量的提高便會使得網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路非常的不穩(wěn)定,而且網(wǎng)絡(luò)抖動與時(shí)延都比較大,從而影響了視頻圖像傳輸?shù)馁|(zhì)量。
端到端的抖動現(xiàn)象主要有傳輸鏈路抖動以及設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)抖動,當(dāng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的負(fù)載處在較低的情景下,傳輸鏈路的抖動影響會非常大。當(dāng)運(yùn)營的網(wǎng)絡(luò)是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候,或者網(wǎng)絡(luò)中遭到復(fù)合數(shù)據(jù)流的影響的時(shí)候,時(shí)延上升的差距很大,因此,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)的部署中需要注意多個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)延問題。
五、總結(jié)
鐵路視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要較高的網(wǎng)絡(luò)傳輸條件,需要極高性能的數(shù)據(jù)設(shè)備,此外,對系統(tǒng)終端編解碼、傳輸設(shè)備、傳輸通道、以及路由交換設(shè)備都需要極高的性能。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的性能分析,完全能夠使得系統(tǒng)的抖動以及時(shí)延達(dá)到一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn),并且,遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以通過組網(wǎng)優(yōu)化提高系統(tǒng)的性能,使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠傳輸更高質(zhì)量的圖片信息。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】 多網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)選擇 無線寬帶 視頻傳輸系統(tǒng)
前言:視頻傳輸過程需要依附于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),由此現(xiàn)代視頻傳輸也隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展得到了質(zhì)量與效率上的提升。本文中所闡述的無線寬帶視頻傳輸系統(tǒng)綜合了視頻傳輸技術(shù)、多模技術(shù)、Wi-Fi技術(shù)等,具有多網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)選擇功能。該系統(tǒng)內(nèi)部主要涵蓋了兩個(gè)部分,便攜式視頻傳輸中斷與視頻監(jiān)控中心。下文中將著重闡述整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建過程所涉及到的軟件與硬件相關(guān)的實(shí)施方案,同時(shí)也將詳細(xì)的闡述多網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)選擇切換算法的實(shí)現(xiàn)過程。
一、視頻傳輸中斷的設(shè)計(jì)方案
1、硬件設(shè)計(jì)技術(shù)。視頻傳輸終端搭建中硬件平臺主要涉及到:視頻壓縮、ARM9處理器、FLASH、通信模塊、Wi-Fi模塊等。該系統(tǒng)搭建中主要選用的是復(fù)用技術(shù),其作用是同時(shí)優(yōu)化傳輸帶寬與信道傳輸可靠性,利用Wi-Fi模塊與以太網(wǎng)控制器優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)接入的靈活性[1]。整個(gè)硬件系統(tǒng)的工作流程為,視頻數(shù)據(jù)經(jīng)CCD端輸入,經(jīng)由視頻壓縮模塊,對其進(jìn)行壓縮與編碼處理,形成可在信道中傳輸?shù)母袷?,?jīng)由數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞、緩存、處理,將處理后的數(shù)據(jù)傳遞至通信模塊,進(jìn)行調(diào)制后發(fā)送出去。
2、軟件設(shè)計(jì)技術(shù)。視頻傳輸終端的軟件結(jié)構(gòu)可劃分為應(yīng)用程序?qū)?、操作系統(tǒng)層、硬件抽象層。其中應(yīng)用程序?qū)釉诓僮飨到y(tǒng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了通信數(shù)據(jù)流的動態(tài)加密控制,視頻傳輸質(zhì)量與云臺控制,以及網(wǎng)絡(luò)傳輸、管理等功能。操作系統(tǒng)層所選擇的是嵌入式系統(tǒng);硬件抽象層中主要是驅(qū)動程序。
二、視頻監(jiān)控中心的設(shè)計(jì)過程
針對系統(tǒng)監(jiān)控中心,選用多路視頻流調(diào)度模型進(jìn)行整體設(shè)計(jì),達(dá)到全面監(jiān)控的效果,同時(shí)對前端設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行控制。視頻監(jiān)控中心的多路視頻流調(diào)度模型,屬于一個(gè)連接管理線程管理下的多個(gè)視頻流對象并發(fā)管理多個(gè)便攜式視頻傳輸中斷[2]。根據(jù)便攜式視頻傳輸終端的無線雙信道傳輸特點(diǎn),選擇監(jiān)控中心抖動緩存的自適應(yīng)累計(jì)策略,用來確保視頻傳輸?shù)倪B續(xù)性與實(shí)時(shí)性。
三、多網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)切換算法選擇
1、多網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)接入。視頻傳輸終端的多網(wǎng)絡(luò)接入選擇靜態(tài)配置為主,自適應(yīng)接入為輔。其中靜態(tài)配置所指的是在終端上建設(shè)網(wǎng)頁服務(wù)器,經(jīng)由網(wǎng)頁配置決定終端的初始傳輸鏈路。在監(jiān)控中心的IP地址處于RFC1918流出的3塊IP地址空間之中,表示監(jiān)控中心處于園區(qū)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,在此過程中需要經(jīng)由以太網(wǎng)接口或者Wi-Fi模塊建立初始傳輸鏈路,動態(tài)獲取IP地址進(jìn)行視頻傳輸。如果監(jiān)控中心在應(yīng)用公網(wǎng)IP時(shí),需要傳輸中斷經(jīng)由EVDO模塊建立初始鏈路。
2、無線同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)選擇傳輸。無線同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)選擇傳輸主要是基于雙EVDO模塊,在此過程中需要解決的問題是在確保視頻傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升帶寬利用率。相關(guān)研究人員有提出:“可以使用針對視頻傳輸?shù)目鐚幼赃m應(yīng)保護(hù)方式,按照信道變化自適應(yīng)選擇應(yīng)用層、鏈路層與物理層最優(yōu)的編碼與傳輸策略組合,對視頻碼流中存在不同重要性的數(shù)據(jù)進(jìn)行不平等保護(hù),在信道條件較差的環(huán)境下提供更優(yōu)質(zhì)的視頻傳輸質(zhì)量”。
四、系統(tǒng)測試
1、Wi-Fi的RSSI對分組丟失率的影響。分組的丟失一定會對傳輸質(zhì)量形成不同程度的影響,所以系統(tǒng)在選擇Wi-Fi的RSSI切換門限過程中,選擇時(shí)機(jī)網(wǎng)絡(luò)測試的方法,用以保障明確一個(gè)相對有效的數(shù)值。信道帶寬的不穩(wěn)定性特點(diǎn),形成的影響是提升視頻傳輸?shù)难舆t,所以視頻在ChinaNet Wi-Fi信道上傳輸過程中,切換回EVDO信道所選擇的方式是RSSI進(jìn)入遞減狀態(tài)切換方式。根據(jù)測試結(jié)果與Wi-Fi切換門限為-50dB,控制信號遞減計(jì)時(shí)器的最大值為3。
2、實(shí)際應(yīng)用測試。為明確系統(tǒng)中的使用效果,系統(tǒng)測試選擇了按照ChinaNet信號強(qiáng)弱選擇不同的地點(diǎn)對同一個(gè)場景進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控方案。監(jiān)控系統(tǒng)中的中前端監(jiān)控設(shè)備存在于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的RSSI在-68dB位置波動,在此過程中系統(tǒng)將會自動選擇EVDO網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;在前端監(jiān)控設(shè)備逐漸移動至距離60米左右處,系統(tǒng)將通過注冊機(jī)制逐漸切換至Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻的傳輸過程,同時(shí)通過流量控制后視頻到達(dá)幀率明顯優(yōu)于EVDO網(wǎng)絡(luò)[3]。
結(jié)論:通過上文所闡述的多網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)選擇無線視頻傳輸設(shè)計(jì)方案,對系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)與硬件結(jié)構(gòu)均進(jìn)行了設(shè)計(jì),在無線視頻監(jiān)控領(lǐng)域能夠得到較高的應(yīng)用效果。此系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是利用了監(jiān)控點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)資源,自動選取適合的網(wǎng)絡(luò),優(yōu)化了視頻傳輸質(zhì)量。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]孫文珠,王洪玉,王潔,等.寬帶無線網(wǎng)絡(luò)中考慮信源編碼特性的分層視頻多播傳輸方法[J].電子與信息學(xué)報(bào),2013,02(11):2547-2553.
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)路攝像機(jī);視頻分析技術(shù);光纖;視頻管理軟件;視頻存儲
一、引言
早期的視頻監(jiān)控系統(tǒng)稱為“閉路監(jiān)控系統(tǒng)”,簡稱“CCTV”,廣泛應(yīng)用于上世紀(jì)90年代,采用矩陣切換功能,將多路的視頻信號傳輸至終端設(shè)備,缺少遠(yuǎn)程功能。
上世紀(jì)90年代中后期,人們將PC機(jī)和硬盤錄像機(jī)應(yīng)用到視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,出現(xiàn)了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng),監(jiān)控的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,但干線傳輸部分采用的是模擬傳輸,傳輸?shù)木嚯x還是受到限制,不能完全實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
近年來,視頻監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)路技術(shù)的飛速發(fā)展,推動了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)路化,視頻監(jiān)控技術(shù)中的全數(shù)字化視頻監(jiān)控得到了廣泛應(yīng)用,這就是網(wǎng)路視頻監(jiān)控系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由網(wǎng)路攝像機(jī)、視頻編碼器、高清攝像機(jī)、網(wǎng)路錄像機(jī)、海量存儲系統(tǒng)及視頻內(nèi)容分析技術(shù)構(gòu)成,可以實(shí)現(xiàn)視頻網(wǎng)路傳輸、遠(yuǎn)程播放存儲、視頻分發(fā)、遠(yuǎn)程控制、視頻內(nèi)容分析與自動報(bào)警等多種功能。由此看來,視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了模擬視頻監(jiān)控、數(shù)字視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控三個(gè)階段,下面我們將探討網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)與其應(yīng)用。
二、網(wǎng)路視頻監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于眾多安防領(lǐng)域,它有著以下的優(yōu)勢和特點(diǎn)。
1.標(biāo)準(zhǔn)化
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用的產(chǎn)品均符合網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)和傳輸協(xié)議的要求。
2.可靠性
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了一體化、模塊化,統(tǒng)一的操作系統(tǒng)便于施工、安裝和調(diào)試。
3.可擴(kuò)展性
隨著監(jiān)控?cái)?shù)量的擴(kuò)大,系統(tǒng)只需要增加前端設(shè)備以及升級軟件,不用增加其他設(shè)備,使用戶的投資得到很好的保證。
4.開放性
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控軟件可讀取第三方數(shù)據(jù),也可為第三方提供相關(guān)數(shù)據(jù),具有開放式結(jié)構(gòu)。
5.完善性
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有強(qiáng)大的視頻、音頻和報(bào)警功能。
三、網(wǎng)路視頻監(jiān)控技術(shù)
1.網(wǎng)路視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端系統(tǒng)、傳輸介質(zhì)和終端系統(tǒng)組成。
(1)前端系統(tǒng)
前端設(shè)備是安裝在監(jiān)控現(xiàn)場的攝像裝置,包括網(wǎng)路攝像機(jī)、防護(hù)罩、云臺等。
IPC全稱IP Cameray,即網(wǎng)路攝像機(jī),就是支持網(wǎng)路協(xié)議的攝像機(jī),是直接進(jìn)入網(wǎng)路的新一代攝像產(chǎn)品,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻查看、存儲以及對采集到的圖像信息進(jìn)行分析并采取應(yīng)對措施。其功能包括視頻編碼、音頻功能、網(wǎng)路功能、云臺和鏡頭控制功能、緩存功能、報(bào)警輸入輸出、視頻分析等功能。網(wǎng)路攝像機(jī)是即插即用設(shè)備,可以部署在局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)中,用戶可通過瀏覽器在網(wǎng)路上對其進(jìn)行顯示和控制。
防護(hù)罩是監(jiān)控系統(tǒng)中常用的設(shè)備之一,主要分為室內(nèi)和室外兩種,室內(nèi)防護(hù)罩主要是用于防塵、防損壞。室外防護(hù)罩還應(yīng)具備防水、防腐蝕的功能,同時(shí)還帶有排風(fēng)扇、加熱器、雨刮器。防護(hù)罩可以更好的保護(hù)攝像機(jī)。
云臺是承載攝像機(jī)設(shè)備及防護(hù)罩并能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行上、下、左、右全方位控制的平臺。
解碼器是用來控制云臺的上、下、左、右旋轉(zhuǎn),控制攝像機(jī)鏡頭的變焦、聚焦、光圈、電源以及控制防護(hù)罩的雨刷器、燈光等輔助設(shè)備,以滿足不同應(yīng)用的實(shí)際需要。
(2)傳輸網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)
傳輸系統(tǒng)的信號包括視頻信號、控制信號及電源信號,傳輸介質(zhì)主要有同軸電纜、光纖等。
同軸電纜是視頻傳輸最常用的傳輸介質(zhì),具有很強(qiáng)的抗外界電磁波和電場干擾能力,屏蔽性能好。常見的型號有SYV-75-5、SYV-75-7、SYV-75-9,但是同軸電纜的傳輸距離較短,例如:SYV-75-9型同軸電纜的傳輸距離為800m,已很難滿足目前視頻傳輸?shù)男枰?/p>
目前,長距離的傳輸介質(zhì)一般采用光纖。光纖是一種采用玻璃作為導(dǎo)體,以光的形式將信號從一端傳送至另一端的技術(shù)。光纖不僅可以傳輸模擬信號和數(shù)字信號,而且可以滿足視頻傳輸?shù)男枰?,在不適用中繼器的情況下,傳輸距離可達(dá)到3km。光纖具有衰減小,抗干擾性強(qiáng),使用壽命長,兼容性高等優(yōu)點(diǎn),是用于網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)淖罴褌鬏斀橘|(zhì)。
(3)終端設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)備主要包括顯示設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)。
目前常用的顯示設(shè)備有LCD監(jiān)視器、等離子拼接屏,其主要功能是把攝像機(jī)輸出的視頻信號還原成圖像,供大家查看。其性能主要體現(xiàn)在圖像清晰度、色彩還原度和整機(jī)穩(wěn)定度三個(gè)方面。
網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)部分,與視頻編碼器或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)協(xié)同工作,完成視頻的錄像、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。與傳統(tǒng)的硬盤錄像機(jī)相比,網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)不能獨(dú)立工作,需與視頻編碼器和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)配合使用,在實(shí)際應(yīng)用中部署比較靈活,不受物理位置限制,只要網(wǎng)絡(luò)連通就可以了,可采用各種方式進(jìn)行存儲,如DAS,SAN,NAS等。
2.網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的硬盤構(gòu)成包括鏡頭、圖像傳感器、聲音傳感器、信號處理器、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器、編碼芯片、主控芯片、網(wǎng)絡(luò)及控制接口等組成部分。光線進(jìn)入傳感器,然后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號由內(nèi)置的信號處理器進(jìn)行預(yù)處理,處理后的數(shù)字信號由編碼器壓縮芯片進(jìn)行編碼壓縮,最后通過網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸。其傳輸過程如圖1所示。
在軟件方面,主要是包括視頻編碼壓縮算法,視頻分析算法及應(yīng)用軟件程序。
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)還支持3G功能,在有線施工困難場所和攝像機(jī)位置不固定場所,無線網(wǎng)絡(luò)給施工帶來很大的便利,也可以節(jié)約大量網(wǎng)絡(luò)布線的施工成本。目前的無線技術(shù)主要有WiFi,3GPP,WIWAX等,其中WiFi適合短距離傳輸,而WIWAX適合長距離傳輸,3GPP是一套開放的音頻視頻數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)在3G手機(jī)上視頻瀏覽。
3.視頻分析技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸技術(shù)
在傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,工作人員的任務(wù)就是將攝像機(jī)圖像有選擇的切換到監(jiān)視器上,然后對視頻畫面進(jìn)行掃視,看是否有可疑跡象,以此來實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的功能。
視頻分析技術(shù)的功能也是如此,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠通過圖像處理和分析來“查看”視頻信息中的內(nèi)容,自動分析和抽取視頻源中的關(guān)鍵信息,然后將其在視頻信息中讀到的內(nèi)容同事先設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行匹配,一旦內(nèi)容和規(guī)則完全匹配,便可迅速報(bào)警。工作人員便可將工作重心放在視頻分析系統(tǒng)報(bào)警出發(fā)后的事件核查工作上,這樣可以更有效的監(jiān)視又可以節(jié)省人員資源。
網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸包括視頻采樣、視頻編碼、傳輸協(xié)議處理、通信網(wǎng)絡(luò)、視頻解碼。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸流程如下:對模擬視頻進(jìn)行采樣,經(jīng)過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換獲得數(shù)字視頻,對數(shù)字視頻進(jìn)行編碼,生成適用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l流,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸,最后在接收端對接收到的視頻流進(jìn)行解碼。網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸?shù)闹饕枨笫菍?shí)時(shí)傳輸、延時(shí)小、丟包少。
4.視頻管理軟件
視頻管理軟件主要實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)資源的集中管理并提供用戶程序接口。
傳統(tǒng)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)核心是硬件,系統(tǒng)可以不要任何管理軟件的支持而獨(dú)立工作。但在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,系統(tǒng)的構(gòu)架是網(wǎng)絡(luò)化、分布化、功能專一化,視頻管理軟件的作用是利用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、軟件和服務(wù),在分散的設(shè)備與用戶之間建立接口服務(wù)平臺,通過這個(gè)平臺,完成系統(tǒng)中所有設(shè)備的統(tǒng)一管理和集中控制。從某個(gè)角度來說,視頻管理軟件是連接硬件的中間橋梁。
5.視頻存儲
視頻存儲是網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。大量的視頻數(shù)據(jù)通常需要進(jìn)行長時(shí)間的存儲,為日后的視頻資料檢索提供服務(wù)。
在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中,對于大量的數(shù)字視頻數(shù)據(jù),存儲系統(tǒng)的負(fù)荷是非常大的,一方面系統(tǒng)需要24小時(shí)不間斷工作;另一方面,數(shù)據(jù)在不斷寫入的同時(shí),可能會有視頻回放、導(dǎo)出等工作,因此,我們在應(yīng)用中應(yīng)考慮存儲容量、傳輸帶寬、訪問速度及成本等因素。
(1)存儲帶寬需求
存儲帶寬的核心工作是將視頻流寫入磁盤。需要考慮的是系統(tǒng)中有多少個(gè)視頻通道需要存儲,還有視頻的存儲方式(通常有24小時(shí)存儲、預(yù)置時(shí)間存儲和報(bào)警觸發(fā)存儲),以及通道的視頻流大小等。
(2)存儲容量需求
視頻存儲的重點(diǎn)就是存儲容量的計(jì)算。可通過以下計(jì)算公式計(jì)算:
存儲容量(TB)=通道數(shù)X每個(gè)通道視頻流X24小時(shí)X3600秒/8/1024/1024
四、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)用中應(yīng)注意的問題
1.網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的選擇
(1)選擇視頻的圖像質(zhì)量
視頻圖像質(zhì)量是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要指標(biāo),網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)不僅由光學(xué)器件構(gòu)成,還有其他因素,比如:視頻編碼壓縮算法等。
視頻壓縮算法是考核在相同視頻流下圖像能夠到達(dá)的清晰度和流暢度,或者要求達(dá)到一定的清晰度和流暢度時(shí)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)需要消耗的帶寬。一般從以下幾個(gè)參數(shù)來考慮:網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的鏡頭及傳感器、編碼壓縮芯片、圖像的流暢度、色彩還原能力等。因此,在選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)時(shí),應(yīng)考察其實(shí)際表現(xiàn)得效果,并在不同環(huán)境下進(jìn)行考察。
(2)系統(tǒng)安裝與升級
網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的遠(yuǎn)程維護(hù)、升級能力將會是用戶未來運(yùn)營成本的重要因素,因此選擇網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)時(shí)還應(yīng)考慮是否方便安裝與調(diào)試;是否支持遠(yuǎn)程、廣域、局域網(wǎng)的固件升級,系統(tǒng)設(shè)備更換的流程及時(shí)間需求。
2.網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)的選擇
(1)應(yīng)考慮產(chǎn)品的開放性
網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)是基于硬件平臺的軟件產(chǎn)品,在選擇產(chǎn)品時(shí),應(yīng)考慮各廠家的錄像機(jī)及其編碼器是否能相互支持,這樣系統(tǒng)的擴(kuò)容就不再受單一廠商限制。
(2)確定系統(tǒng)的容量
網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)的作用是錄像存儲,而視頻錄像的通道數(shù)量會直接影響系統(tǒng)的建設(shè)成本,因此在選擇網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)前,我們應(yīng)確認(rèn)其支持的通道,確定系統(tǒng)的容量,進(jìn)而根據(jù)網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)支持的通道路數(shù)選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)錄像機(jī)。
五、發(fā)展趨勢
目前,網(wǎng)絡(luò)視頻的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)與多種安防技術(shù)實(shí)施集成的研究。網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)是安全防范中的一種技術(shù),以前是先通過確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)視頻,再采取相應(yīng)的安防措施,中間有一定的時(shí)間差。然而,今后的安防技術(shù)是將網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)與安防措施集成化、統(tǒng)一化,利用網(wǎng)絡(luò)資源,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和安防聯(lián)動。
比如:通過網(wǎng)絡(luò)視頻的監(jiān)控,用戶能夠接收到多種報(bào)警信號,包括紅外探測器、煙感探測器等各種報(bào)警設(shè)備,當(dāng)監(jiān)控區(qū)域有異常情況發(fā)生時(shí),監(jiān)控主機(jī)會及時(shí)控制報(bào)警器報(bào)警,同時(shí)控制現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動,還可實(shí)現(xiàn)同步錄像,將監(jiān)控到的現(xiàn)場情形上傳至互聯(lián)網(wǎng)。
六、結(jié)束語
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。系統(tǒng)安裝后,可對監(jiān)控現(xiàn)場實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,對各類違法案件具有震懾作用,為各地公安部門偵破案件提供重要線索。
參考文獻(xiàn)
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