【正文】 間一系列傳送實體（如網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和傳輸設(shè)施等）組成，是能為電信業(yè)務(wù)的實現(xiàn)提供所需傳輸能力的實施系統(tǒng)，可 經(jīng)由管理接口（ Q3）配置和管理。它實際上是本地局與用戶設(shè)備間的信息傳送實施系統(tǒng)，可以部分或全部替代傳統(tǒng)的用戶本地線路，含復(fù)用、交叉連續(xù)和傳輸?shù)裙δ?。原則上，接入網(wǎng)可實現(xiàn)的 SNI 和 UNI 的類型、數(shù)目沒有限制。整個通信網(wǎng)分為 3 部分：傳送網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)。最新的 xDSL 技術(shù)利用電話線路的雙銅線實現(xiàn)每秒數(shù)兆比特的數(shù)據(jù)傳輸，比普通撥號上網(wǎng)及 ISDN 適配器的速率高得多。 ADSL（非對稱用戶數(shù)字線）是 xDSL 技術(shù)之一。它可傳輸高品質(zhì)的視頻信號。其上行傳輸速率要低于下行傳輸速率。下行傳輸速率受傳輸距離的影響 ，距離為 時，傳輸速率 ， 時便降到 。上行傳輸速率在 16～ 64kbit/s 之間。所以 ADSL更適合點播的分布式服務(wù)。 ADSL 的關(guān)鍵技術(shù)在于高速信道的調(diào)制，可選用的調(diào)制技術(shù)有 3種：正交幅度調(diào)制（ QAM）、無載波幅度相位調(diào)制（ CAP）和離散多頻（ DMT）調(diào)制。與QAM、 CAP 相比， DMT 可提供更高的工作速率，是一種多載波調(diào)制方法。它將電話網(wǎng)中雙 2 絞線的可用頻帶（ 1MHz）劃分為 256 個子信道，每個子信道帶寬為 4kHz。它可根據(jù)各子信道的性能來動態(tài)地分配各信道每字 符可攜帶的比特數(shù)，關(guān)閉那些不能攜帶數(shù)據(jù)的子信道，這樣使可用頻帶的平均傳輸率大大提高。 ADSL 將下行高速信道分為 4 個子承載信道 AS0－AS3，將雙工中速信道分為 3 個子信道 LS0－ LS2。各個信道的選擇在 ADSL 初始化中完成。ADSL 可提供符合歐洲、北美標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)速率，也可為 ATM 提供信道。系統(tǒng)工作時， 4 路下行單向高速數(shù)據(jù)信號 AS0－ AS3 和 3 路雙工中速信號 LS0－ LS2 經(jīng)過同步混合，進入兩個分離的緩存器 快速緩存器和交織緩存器，分別進行循環(huán)碼校驗、量化和前向糾錯編碼（ FEC）。交織緩存器出來的數(shù)據(jù)還需經(jīng)過交 織處理。兩路信號在經(jīng)過頻率分配，均衡后，再進行星座編碼和增益控制，最后經(jīng)反傅立葉變化（ IDFT）來完成多載波的調(diào)制，再經(jīng)過并／串變換和 D／ A 轉(zhuǎn)換，發(fā)送到信道上去。接收端經(jīng)相反處理，即可恢復(fù)數(shù)據(jù)。 HDSL（高速率用戶數(shù)字線）亦是 xDSL 技術(shù)的一種，由于采用了先進的調(diào)制技術(shù)，所以對帶寬的要求較少，在傳輸?shù)耐瑫r也不用中繼器，僅使用兩對雙絞線。 HDSL 用兩對雙絞銅線傳送雙向?qū)ΨQ數(shù)字信號，傳輸速率為 168kbit/s，提供 2048kbit/s 的 E1 業(yè)務(wù)。 HDSL 無中繼傳輸距離為 3～ 5km，比傳統(tǒng)的 PCM 要 長一倍以上。它對雙絞銅線的要求沒有傳統(tǒng)技術(shù)嚴(yán)格，所以安裝方便。 HDSL 采用了若干編碼和調(diào)制方式，如基帶編碼方式（ PAM）、正交幅度調(diào)制（ QAM）、無載波調(diào)幅調(diào)相（ CAP）等，以提高傳送質(zhì)量，延長傳輸距離。 HDSL用多對線并行傳輸，光將 2Mbit/s 的數(shù)據(jù)流均勻分配在若干對雙絞銅線上傳輸，然后再還原成 2Mbit/s。 目前 ADSL 和 HDSL 技術(shù)較為成熟，用得較多。其他還有 RDSL（自適應(yīng)用戶數(shù)字線），它可根據(jù)傳輸線的質(zhì)量和傳輸距離動態(tài)地調(diào)整訪問速度； VDSL（甚高速用戶數(shù)字線），這是傳輸速率最快的一 種，在一對雙絞線上可支持上行傳輸速率 13～ 52Mbit/s 和下行傳輸速率 ～ ，但傳輸距離只有 300～ 1 400m，可以支持高清晰度電視（ HDTV）信號；SDSL（單用戶數(shù)字線），也支持 T1 線路及 E1 線路，傳輸距離在 304m 內(nèi)時，可以滿足上、下行傳輸速率相等的要求，在無負載銅質(zhì)電話線上，支持廉價 ，并很快達到 2Mbit/s； IDSL（ ISDN 用戶數(shù)字線），在無負載銅質(zhì)電話線上支持雙向 144kbit/s 的數(shù)據(jù)速率，能在標(biāo)準(zhǔn) ISDN 的距離上實現(xiàn) ISDN 的質(zhì)量，很適合 傳輸距離超過 5km 的用戶。 利用無線技術(shù)傳輸視頻信息 無線接入的下行速度要高于上行速度，可達到 400kbit/s，這是因為用戶上行多采用模擬調(diào)制解調(diào)器，通過標(biāo)準(zhǔn) SLIP／ PPP 聯(lián)接到本地 ISP。實際速度根據(jù)調(diào)制解調(diào)器速率而定。 另一種無線技術(shù)是局域性多點分布服務(wù)（ LDMS），它是一種雙向的數(shù)字式廣播系統(tǒng)，主要利用地面設(shè)備進行數(shù)據(jù)收發(fā)。 LMDS 使用 G 波段，由于頻率高，所以集線站和網(wǎng)絡(luò)中心的轉(zhuǎn)發(fā)器傳輸數(shù)據(jù)。這個通信中心的作用是處理所有的路徑選擇、線路交換以及橋接到Inter 上的一些問題。雖然 LMDS 不是一個完全的交換式網(wǎng)絡(luò)，但是它可以建立虛擬的點對點連接。正如其他高速訪問方案一樣， LMDS 也是非對稱的系統(tǒng)。它將 1GHz 的帶寬分出850MHz 用于下行通信，其余的 150MHz 用于上行通信。根據(jù)設(shè)計的要求， LMDS 會將許多用戶指定到不同的信道上，而這些信道的帶寬大約在 20～ 40MHz 之間。 其他可利用的視頻傳輸技術(shù) 現(xiàn)在，與傳送視頻數(shù)據(jù)有關(guān)的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)都處在完善中。例如， ATM 可以集成視頻、數(shù)據(jù)和音頻，其信元的長度為 53bit，其中包含 5bit 的首標(biāo)，用于錯 誤控制、地址信息以及優(yōu)先權(quán)控制等，其余的 48bit 用來攜帶數(shù)據(jù)。由于 ATM 是一種面向連接的通信方式，因此就 3 像打電話一樣， ATM 會把第一個寄存器中的內(nèi)容傳送給連接在通道上的所有交換機，由交換機負責(zé)傳送每一個信元到下一個節(jié)點，數(shù)據(jù)流本身不必考慮路徑選擇的問題，這種透明的傳輸方式使 ATM 具有很強的可伸縮性。另外， ATM 的連接成本由所傳送的數(shù)據(jù)量大小而定，與傳送距離沒有關(guān)系。 ATM 網(wǎng)絡(luò)能夠提供的速率達 25Mbit/s～ 1Gbit/s。除此之外， ATM 的交換裝置能以透明的方式來動態(tài)調(diào)整各個設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速率，因此 它非常適宜于點對點對傳輸。 除 ATM 外，還有一些其他的通信協(xié)議可用于視頻網(wǎng)絡(luò)。分布式排隊雙總線技術(shù)（ DQDB）在雙工的模式下可以提供 34～ 140Mbit/s 的傳輸速率，它采用兩條總線將數(shù)據(jù)傳送到所有的連接點上，總線的端節(jié)點能夠產(chǎn)生空數(shù)據(jù)封包，該包被傳送到其他的節(jié)點上以查詢是否有需要傳輸?shù)男畔ⅰ?DQDB 是一種非連接的網(wǎng)絡(luò)，各端點之間的通信速率也不一樣，每一個信元的長度也是 53bit，其中 5bit 為地址信息，這和 ATM 信元的長度和格式一樣，因此，它們彼此的結(jié)構(gòu)能夠兼容。雙總線結(jié)構(gòu)增加了重復(fù)性，從而可 以大大提高 DQDB 的穩(wěn)定性。這樣，一旦一條通道完全不通，系統(tǒng)即可在數(shù)秒之內(nèi)完成重新設(shè)置。 寬帶 ISDN（ B－ ISDN）也可以用于視頻傳輸，它能夠以高于 150Mbit/s 的速率傳送視頻和其他數(shù)據(jù)。 BISDN 主要采用的技術(shù)是光纖加上時分多路復(fù)用（ TDM）。在美國，它是以（ SONET）為基礎(chǔ)的，在歐洲則是以同步數(shù)字分級技術(shù)為基礎(chǔ)的。 1. 2 引入地理信息平臺的意義 由于各種視頻監(jiān)控系統(tǒng)均要涉及到物理資源和邏輯資源，而物理資源一般又是邏輯資源的支撐，它具有很強的地理性和空間性。網(wǎng)絡(luò)資源中的數(shù)據(jù)又具有地理屬性。 如何真實直地把這些地理信息表示出來，已成為一個計算機界所廣泛關(guān)注的問題。對于覆蓋范圍較大或監(jiān)控點密集的監(jiān)控系統(tǒng)，對資源分布的宏觀規(guī)劃和控制管理提出了很高的要求。目前很多監(jiān)控系統(tǒng)對各自的設(shè)備資源的管理均相對滯后，他們對所擁有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源狀況不清楚，缺乏管理設(shè)備資源的有效手段和方法。這些問題的存在一方面給網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的運行維護造成很大的困難，使運維成本高居不下 :另一方面也造成大量設(shè)備資源閑置和浪費，影響監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的進一步建設(shè)和規(guī)劃。同時，目前監(jiān)控系統(tǒng)中的各監(jiān)控點安裝有很多種類的終端設(shè)備，各種設(shè)備具有不同的功能 (比如攝像頭和云臺 )，可能由于網(wǎng)絡(luò)資源的集約規(guī)劃，某些監(jiān)控點的多媒體數(shù)據(jù)又統(tǒng)一分布在另外的物理地點的服務(wù)器上。而監(jiān)控終端和服務(wù)器設(shè)備資源又可能分屬不同部門分散管理，不可避免地造成管理信息不能互通，缺乏對整個網(wǎng)絡(luò)的綜合管理。城市公安視頻監(jiān)控領(lǐng)域和電信領(lǐng)域的資源管理又有其獨特的特點，它具有很強的地域性和空間性，而且具有復(fù)雜的空間拓撲關(guān)系，和目前一般小范圍安防監(jiān)控的資源管理有很大區(qū)別。普通的資源管理系統(tǒng)采用表格化管理，不直觀，非常難于查找，而且很難表達資源的空間拓撲關(guān)系，給運維管理帶來很多困難。很多監(jiān)控點又附屬大量 的設(shè)備信息，環(huán)境信息。如果單靠表格化的記錄，勢必影響事務(wù)處理效率并浪費大量的人力和物力。 另外 ，最短路徑搜索是地理信息系統(tǒng) (GeographicIn formationS ystem，簡稱 GIs)空間分析中的一項很重要的功能 .最短路徑搜索算法也在被越來越廣泛地利用，除了以往的 GPS 導(dǎo)航服務(wù)，城市電子地圖路徑查找服務(wù)等傳統(tǒng)服務(wù)外，城市管網(wǎng)規(guī)劃、通信系統(tǒng)、平安城市監(jiān)管系統(tǒng)也引入最短路徑搜索的技術(shù)。這些應(yīng)用也對最短路徑搜索算法提出了更高的要求。人們希望能夠繼續(xù)研究出更有效率，準(zhǔn)確性更高，涵蓋面更廣，應(yīng)用性更強的 最短路徑搜索法，同時希望 GIs 中最短路徑搜索功能的實現(xiàn)根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的具體特征進行改進和優(yōu)化。最短路徑不僅僅指一般地理意義上的距離最短，還可以引申到其它的度量，如時間、費用、線路容量等。相應(yīng)地，最短路徑問題就成為最快路徑問題、最低費用問題等。在行車過程中還需要實時計算出車輛前方的行駛路線。因此最短路徑分析不僅應(yīng)能夠表征實際的通路網(wǎng)，而 4 且要有足夠快的響應(yīng)速度。具體對于基于 GIs 的平安城市視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)來說，當(dāng)犯罪發(fā)生時，準(zhǔn)確確定報警點及犯罪現(xiàn)場位置， 自動通知犯罪現(xiàn)場周圍有關(guān)警務(wù)單位，并快速生成距離罪犯逃 離方位的最短行車路線是系統(tǒng)中關(guān)鍵性的問題之一，高效率的實現(xiàn)可以提高警察辦案的快速反應(yīng)能力和整體指揮作戰(zhàn)能力。 在此背景下，我們將 GIs 引入數(shù)字視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)。 GIS 是九十年代興起的一門新技術(shù)，它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機軟、硬件環(huán)境的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，提供空間與屬性數(shù)據(jù)的動態(tài)交互，為決策提供服務(wù)的一類信息系統(tǒng)。 GIs 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。通過它，能把大量信息直觀地與地理圖形有機聯(lián)系起來，使枯燥的表格數(shù) 據(jù)可視化，從而極大方便了數(shù)據(jù)分析和輔助決策。這種能力使 GIs 與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在城市規(guī)劃管理、電信、交通運輸、測繪、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、制圖等領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 本文主要研究內(nèi)容 本文研究的主要內(nèi)容為以下三點： （ 1） 學(xué)習(xí)地理信息系統(tǒng)、圖像處理的相關(guān)原理和實現(xiàn)方法； （ 2） 在形成地理信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，可以局部更新地理信息，保持地理信息的 現(xiàn)實 性。 （ 3） 針對包含地理信息的視頻媒體，研究相應(yīng)的實時傳輸方法，并設(shè)計實現(xiàn)相應(yīng)的軟件。 本課題擬在熟悉和掌握圖像處理、網(wǎng)絡(luò)傳輸 的相關(guān)知 識，按軟件項目規(guī)范進行 軟件 設(shè)計及程序開發(fā)，完成系統(tǒng) 原型 。 利用網(wǎng)絡(luò)傳輸包含地理信息的視頻媒體，將視頻數(shù)據(jù)與相應(yīng)的地理信息有效結(jié)合。在形成地理信息數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，可以局部更新地理信息，保持地理信息的現(xiàn)實性。 采用 Visual C++編程語言， 開發(fā)實現(xiàn)整個系統(tǒng)，并給出實驗結(jié)果及分析。 5 Visual C++簡介： 幾乎所有世界級的軟件，從業(yè)界領(lǐng)先的 Web 瀏覽器到面向任務(wù)的企業(yè)應(yīng)用，都是使用 Microsoft Visual C++開發(fā)系統(tǒng)來開發(fā)的。要用 C++來開發(fā) Windows和 Web 上的高性能應(yīng)用程序， Visual C++是效率最高的首選工具。 Visual C++ 在不犧牲靈活性、性能和控制力度的同時，給 C++帶來更高水平的生產(chǎn)效率。除了 IntelliSense Technology（智能感應(yīng)技術(shù)）和 Edit and Continue（即編即調(diào)）等顯著縮短開發(fā)時間的新特性外， Visual C++ 還為 Web 開發(fā)和企業(yè)開發(fā)提供更良好的支持。 Microsoft Visual C++ 專業(yè)版的健壯的構(gòu)件開發(fā)、強大的數(shù)據(jù)庫工具和完備的 Inter 支持將使您從中受益，創(chuàng)建出 策略性的商務(wù)解決方案來。 Visual Studio C++ 采用一種非常巧妙的方法將原本非常復(fù)雜的 Windows編程步驟封裝起來，使編程人員可以輕松容易地編寫 Windows 應(yīng)用程序。 Visual C++ 是 Microsoft Visual 的一個子集，他對低版本開發(fā)程序兼容。它有如下的特點： (1) Visual C++ 提供了用于開發(fā) Windows 環(huán)境下的應(yīng)用程序和簡捷、快速的開發(fā)環(huán)境。利用 Visual C++ 開發(fā) Windows 應(yīng)用程序具有很高的效率。 (2) Visual C++ 提供了 MFC 類，開發(fā)者只需要做少量的工作就可以得到功能齊全的 Windows 應(yīng)用程序。與使用 C 和 Windows SDK 開發(fā) Windows 應(yīng)用程序相比，使用 Visual C++ 建立一個完美的 Windows 應(yīng)用程序所花費的時間要少得多。 (3) Visual C++ 還提供了一個高度集成的工具集，使得在開發(fā)應(yīng)用程序的全過程中都保證了較高的效率。集成化便于程序開發(fā)，開發(fā)者可以同時在編輯、建立、調(diào)試等不同任務(wù)之間快速切換，甚至可以同時進行。 （ 4）調(diào)試方便：在程序調(diào)試時，在遇到編譯錯誤時 ，會在輸出窗口顯示出錯誤類型、行號及錯誤提示等信息。在輸出窗口中雙擊錯誤提示時，光標(biāo)會自動