視頻監(jiān)控設計探析

1、<p><b>　　視頻監(jiān)控設計探析</b></p><p>　　摘要：視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的重要組成部分。文章結(jié)合視頻監(jiān)控管理平臺的功能提出了系統(tǒng)的設計方案，分析網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端設計以及視頻監(jiān)控管理平臺的應用，并詳細闡述了安防視頻監(jiān)控技術的設計。 </p><p>　　關鍵詞：視頻監(jiān)控；設計；探析 </p><p>　　中圖分類

2、號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　視頻監(jiān)控多通過音頻網(wǎng)絡設備，使進入每個設備網(wǎng)絡化的視頻信號的實際需要可以在一個特定的方式或多個監(jiān)視器輸出，以音頻完全同步信號切換系統(tǒng)實現(xiàn)了音頻和視頻信號傳輸控制數(shù)，建立分布式，智能控制系統(tǒng)成為可能。視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在高速發(fā)展過程中,已經(jīng)滲入到社會生活的各個領域。視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)歷了三個階段,第一代是以VCR(Video Cassette Recorde

3、rs)為代表的傳統(tǒng)CCTV監(jiān)控系統(tǒng)。在上世紀90年代中期,以DVR(Digital Video Recorder)為代表的第二代視頻監(jiān)視系統(tǒng)出現(xiàn)在視頻監(jiān)視市場上。第三代系統(tǒng)指的就是目前正在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡化視頻監(jiān)視系統(tǒng),又稱為IP視頻監(jiān)控系統(tǒng),它克服了DVR/NVR無法通過網(wǎng)絡獲取視頻信息的缺點,用戶可以通過網(wǎng)絡中的任何一臺電腦來觀看、錄制和管理實時的視頻信息。 </p><p>　　1 視頻監(jiān)控管理平臺 <

4、/p><p>　　1.1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) </p><p>　　視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到今天，已經(jīng)進入了網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的階段，它主要是由視頻監(jiān)控前端和視頻監(jiān)控管理平臺兩大部分組成。視頻監(jiān)控前端是系統(tǒng)的前端音頻和視頻信息的采集系統(tǒng)，由模擬監(jiān)控設備和網(wǎng)絡視頻編碼器組成。一個攝像頭加一個網(wǎng)絡視頻編碼器就可以組成最簡單的配置。其他模擬監(jiān)控設備還包括視頻切換矩陣主機、云臺鏡頭控制器、燈光控制器、云臺、攝像機

5、及報警采集器等。視頻監(jiān)控前端系統(tǒng)的主要功能是對監(jiān)控現(xiàn)場的音/視頻采集以及對監(jiān)控設備的控制和維護。 </p><p>　　1.2 視頻監(jiān)控管理平臺的功能應用 </p><p>　　1.2.1 視頻監(jiān)控服務器的功能應用 </p><p>　　視頻監(jiān)控服務器是連接監(jiān)控前端和網(wǎng)絡用戶的紐帶。它的主要功能包括：與用戶進行消息通信。用戶的接入認證、鑒權與計費。為監(jiān)控前端和用戶之

6、間建立端到端的連接。提供實時監(jiān)控、錄像、報警等基本業(yè)務服務?？刂票O(jiān)控前端的各項屬性，維護與它們的連接。提供前端故障、配置等管理。結(jié)合這些特點，可以把視頻服務器的功能分為功能相對獨立的四個部分，即用戶管理，運營支撐，業(yè)務管理和前端管理。 </p><p>　　1.2.2 網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端的功能應用 </p><p>　　網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端是網(wǎng)絡用戶訪問視頻監(jiān)控系統(tǒng)的接口。它提供給用戶可視化的友好界

7、面，以便用戶可以通過客戶端軟件訪問系統(tǒng)，獲得系統(tǒng)提供的各種服務。其中包括用戶登錄后對監(jiān)控前端視頻圖像的查看、對監(jiān)控前端節(jié)點和服務器的配置等。另外它也負責把服務器發(fā)送過來的信息反饋給用戶，如報警聯(lián)動信息等?？偟膩碚f，網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端主要包括參數(shù)設置、實時監(jiān)控、電子地圖和視頻播放器等主要功能。 </p><p>　　2 視頻監(jiān)控管理平臺的設計技術 </p><p>　　2.1 視頻監(jiān)控服務器設計

8、技術 </p><p>　　視頻監(jiān)控服務器是監(jiān)控前端系統(tǒng)與監(jiān)控客戶端之間的橋梁。它實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)和控制信令的解析，在此基礎上實現(xiàn)視頻監(jiān)控服務器功能，如用戶管理、業(yè)務管理等。其中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和信令處理模塊直接負責與監(jiān)控客戶端和監(jiān)控前端的通信，邏輯上是下層的通信模塊。對應的上層功能模塊就是包括用戶管理、前端管理、業(yè)務管理和運營支撐模塊的部分。它是系統(tǒng)的業(yè)務功能模塊。這樣，在設計上實現(xiàn)了業(yè)務服務、呼叫控制和數(shù)據(jù)承載的分離。

9、 </p><p>　　2.2 信息處理模塊 </p><p>　　監(jiān)控系統(tǒng)中控制信息的交互通過信令處理模塊來完成。它負責控制信令的解析、轉(zhuǎn)發(fā)等。這些控制信令可能包括請求查看前端監(jiān)控節(jié)點的視頻圖像、控制云臺或攝像機的動作等。由于控制信息是監(jiān)控系統(tǒng)中重要的指令信息，要求控制信號的傳輸準確無誤，為此選擇可靠性高的TCP進行傳輸。 </p><p>　　信息處理模塊采用S

10、IP來實現(xiàn)信令控制。采用SIP實現(xiàn)模塊間通信是系統(tǒng)可擴展性的重要保證。SIP是由IETF提出來的一個應用控制(信令)協(xié)議。它是基于純文本的信令協(xié)議。用于發(fā)起會話，可用來創(chuàng)建、修改以及終結(jié)多個參與者參加的多媒體會話進程。參與會話的成員可以通過組播方式、單播連網(wǎng)或者兩者結(jié)合的形式進行通信。SIP不會定義或限制可使用的業(yè)務，并且傳輸、服務質(zhì)量、計費、安全性等問題都由基本核心網(wǎng)絡和其他協(xié)議處理，因此給應用層的實現(xiàn)帶來很大的靈活性。 </p

11、><p>　　2.3 業(yè)務功能模塊設計 </p><p>　　2.3.1 用戶管理 </p><p>　　用戶訪問控制負責接收用戶的登錄、監(jiān)控圖像請求、網(wǎng)絡服務質(zhì)量反饋等信息，是服務器與用戶通信的橋梁。用戶服務策略負責記錄用戶的服務質(zhì)量策略設置，并通過用戶的服務反饋，及時調(diào)整用戶的服務策略，保證用戶的正常使用。 </p><p>　　2.3.2運

12、營支撐 </p><p>　　連接服務負責建立網(wǎng)絡監(jiān)控用戶端到監(jiān)控前端的媒體會話業(yè)務。它能控制多個參與者參加多媒體會話的建立和終結(jié)，并能動態(tài)調(diào)整和修改會話屬性，如會話帶寬要求、傳輸?shù)拿襟w類型(語言、視頻和數(shù)據(jù)等)、媒體的編/解碼格式、對組播的支持等。另外還提供域名解析服務。 </p><p>　　2.3.3業(yè)務管理 </p><p>　　監(jiān)控服務提供實時監(jiān)視、控制服

13、務，實現(xiàn)圖像切換、多畫面觀看、云臺及鏡頭控制、圖像清晰度(速度)等調(diào)整。報警服務支持報警輸入、防火、防盜、環(huán)境溫濕度、設備運行故障、事故等多種報警源。一旦發(fā)生報警，系統(tǒng)將產(chǎn)生聯(lián)動，即自動錄像、警報、開燈、遠程傳輸至網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端、語音提示等一系列報警聯(lián)動，并對前端產(chǎn)生的報警信號以及用戶的處理情況進行記錄。錄像和回訪服務保存前端的錄像記錄信息，并與監(jiān)控報警記錄相關聯(lián)，以便用戶日后查詢檢索。 </p><p>　　2

14、.3.4前端管理 </p><p>　　前端配置管理負責向監(jiān)控前端發(fā)送控制信令，對前端的音/視頻傳輸質(zhì)量、服務質(zhì)量進行監(jiān)控管理，管理前端的屬性配置，對出現(xiàn)故障的監(jiān)控前端及時做出反應。 </p><p>　　3 網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端設計技術 </p><p>　　3.1 數(shù)據(jù)接收模塊 </p><p>　　數(shù)據(jù)接收模塊對應于服務器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，主要

15、負責流媒體數(shù)據(jù)的接收，提供給上層模塊一路或多路媒體數(shù)據(jù)。 </p><p>　　3.2 信令處理模塊 </p><p>　　對應于服務器的信令處理模塊，把用戶的請求封裝成符合要求的信令格式發(fā)送給服務器，同時接受服務器的響應，啟動相應模塊的功能，完成用戶請求。 </p><p>　　3.3 用戶界面設計 </p><p>　　客戶端界面主要為用

16、戶提供訪問界面，主要包括參數(shù)培植、實時監(jiān)控、電子地圖和播放器界面。這只是功能上的劃分，具體實現(xiàn)時要將它們結(jié)合成統(tǒng)一的界面提供給用戶。 </p><p>　　4 視頻監(jiān)控管理平臺的實現(xiàn) </p><p>　　視頻監(jiān)控管理平臺中，視頻服務器的運行環(huán)境是Linux，網(wǎng)絡監(jiān)控客戶端的運行平臺是Windows，采用了VisualC++技術的實現(xiàn)。目前，該系統(tǒng)結(jié)合北京神州龍芯公司的監(jiān)控前端，組成了完整

17、的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在中國科學院軟件所的社區(qū)寬帶實驗網(wǎng)上運行良好，是客戶端運行時的主界面。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 劉浩,胡棟.基于RTP/RTCP協(xié)議的IP視頻系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].計算機應用研究,2009,(10). </p><p>　　[2]趙惠玲,張國宏,等.ATM、幀中繼、IP技術

18、與應用[M].電子工業(yè)出版社,2008. </p><p>　　[3]羅世偉,左濤,鄒開耀.視頻監(jiān)控系統(tǒng)原理及維護[M].電子工業(yè)出版社,2007. </p><p>　　[4] 王光，魏永忠.中國安防管理[M].北京：中國人民公安大學出版社，2008.4. </p><p>　　[5] 陳志華.英國、澳大利亞社會報警服務警方接處警方略解析[J].中國安防產(chǎn)品信息，