【文章內容簡介】 過的多媒體文件格式。 系統(tǒng)應具有多級多層次的安全保護措施，以滿足用戶身份簽別、訪問控制和保密性的要求，具有高度的安全和保密性。 對系統(tǒng)采取必要的安全保護措施，防止病毒感染、黑客攻擊，防雷擊、過載、斷電和人為破壞。 無線網絡視頻監(jiān)控 5 第 2 章 方案設計 方案總體設 計 無線網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)融合了監(jiān)控技術、無線通訊技術、音視頻技術多媒體和計算機技術的一套綜合性業(yè)務應用系統(tǒng)。 從系統(tǒng)應用構成的主體類型上可分成前端、 傳輸網絡、 監(jiān)控中心和用戶終端四個組成部分，前端是系統(tǒng)監(jiān)控信息的來源，是系統(tǒng)動作的執(zhí)行者，傳輸網絡是連接監(jiān)控資源，通過無線網絡傳輸，監(jiān)控中心和用戶終端的媒介，監(jiān)控中心是系統(tǒng)的信息管理和共享平臺，用戶終端是系統(tǒng)的信息服務對象。 系統(tǒng)拓撲圖 前端攝像機采集視頻信號，經過視頻器編碼，封裝成 IP 包，通過無線網絡傳輸至監(jiān)控中心平臺統(tǒng)一授權管理視頻信息資源。整個 系統(tǒng)構架如圖 21 所示。 圖 21 系統(tǒng)構架圖 前端系統(tǒng)設計 實現信息采集，是監(jiān)控信息的初始來源，直接影響到監(jiān)控中心圖像質量的還原和命令的 無線網絡視頻監(jiān)控 6 執(zhí)行反饋。前端信息可以包括圖像信息采集，聲音信息的采集，報警信息采集，及外設控制執(zhí)行。前端系統(tǒng)以網絡視頻服務器（ NVS）為核心，前端所以信息通過接入 NVS 設備，由NVS 來處理這些處理控制這些信息， 再將所有數字信號通過無線設備 完成與監(jiān)控中心通訊。 前端設計分析 前端系統(tǒng)設計，結合用戶實際應用需要，以網絡視頻服務器（ NVS）、無線連接設備和模擬攝像機 位 主體設備，通過這些的接口來接入外設，可接入報警設備，如報警探測器、語音設備，輸出設備等，來組成一個前端系統(tǒng)。 網絡視頻服務器（ NVS） 是 關鍵主體設備，完成信息設備控制信息編碼處理，采集執(zhí)行單元完成視頻信 號的采集，報警輸入設備完成危險信號偵測，語音完成現場聲音的采集。加上無線信號連接設備， 整個前端系統(tǒng)實現了報警探測、視頻圖像、語音信息收集處理傳輸。如圖 22 所示。 圖 22 前端系統(tǒng) 前端設計及設備選擇 NVS0104EMG，無線網絡視頻服務器，最大特點內置電池、 體積小、集成度高、 模塊化設計，便于固定 使用 安裝 ，采集 SD 存儲。產品內置大容量電池供電， 支持長時間移動監(jiān)控產品用于移動供電不方便，隱蔽性或臨時性的布設監(jiān)控，提供 DC12V 電源輸出接口， 無線網絡視頻監(jiān)控 7 給攝像機供電，使用方便 。 主要應用特點： ? 內置大容量電池，可自身和攝像機供電，整個監(jiān)控點無需敷設電源線纜，布線減少大量， 帶來更大的便攜性和移動性使用； ? 體積小（ 120*150*40mm）， 集成度高，便于安裝； ? 采用 SD 卡作存儲； ? 集成 GPS 模塊 ， 能夠在終端查詢到設備具體位置。 錄像存儲設計 錄像存儲容量 計算 模擬視頻信號通過數字視頻壓縮技術轉換為 壓縮格式的數據流，盡管經過壓縮，但有信息大，錄像文件比較大。 錄像文件大小，主要和設置錄像的分辨率、幀率、畫質等有關，此外攝像機前端采集到圖像質量也是有關的，如果圖像畫面清晰，壓縮效率高，錄像文件就越小，占用存儲介質空間就自然小，如果圖像噪點很多，壓縮效率低，錄像文件就越大。 單路 D1/25f 格式的流量計算： 800M/小時，每天產生的數據量為 24*800M= 19200M，約合 19G，一個月產生的數據量為： 19G*30=570 G； 單路 CIF/25f 格式的流量計算： 200M/小時，每天產生的數據量為 24*200M= 4800M，約合 G，一個月產生的數據量為 ： *30=135 G； 錄像存儲方式設計 存儲方式采取集中式存儲相結合，各個監(jiān)控點設備本身可以將錄像保存至存儲介質當中，同時可以通過無線網絡將錄像保存在監(jiān)控中心存儲服務上，實現錄像儲存?zhèn)浞?，提高了數據安全可靠性，根據實際網絡狀況靈活采取這兩種存儲方式。 分布式存儲：前端設備將模擬視頻信號壓縮編碼后，直接將錄像保存在自帶的 SD 卡或當中，這樣也可以在無線網絡不好，或沒有 無線 網絡情況，仍然可將錄像存儲。這種方式錄 無線網絡視頻監(jiān)控 8 像數據的管理沒有辦法做到統(tǒng)一管理。 集中式存儲： 將所有前端設備產生的的圖像數據實時地通過無線網絡存儲到監(jiān)控中心的存儲服務器上。集中式存儲將圖像統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理，增加了數據管理的便利性，統(tǒng)一的高性能海量存儲設備提高了數據存儲的安全性和可擴展性，數據可以方便地進行備份。但是它也有不足，實時傳輸視頻圖像占用的網絡帶寬資源非常大，每一路視頻流（視頻格式為 D1）需要網絡帶寬為 800K~，當視頻流到達 1000 個時，將會對核心網絡平臺造成極大的壓力。 監(jiān)控中 心設計 監(jiān)控中心，實現監(jiān)控資源的控制、管理和監(jiān)視等功能，主要在監(jiān)控中心集中實現。通過授權也可在用戶終端對監(jiān)控資源進行訪問和控制。 控制管理的主體主要包括 解碼器 、 顯示墻、 服務器等設備，以及監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件平臺。控制管理的對象涉及系統(tǒng)的所有設備。監(jiān)控中心構架如圖所示 23。 圖 23 監(jiān)控中心結構 中心服務器 中心服務器是整個監(jiān)控中心的中樞設備，負責整個系統(tǒng)的視頻監(jiān)控數據管理、存儲、轉發(fā)一、設備管理、用戶訪問授權控制、報警信息管理等，其他服務配合中心服務器完成整個系統(tǒng)功能。 無線網絡視頻監(jiān)控 9 流媒體轉發(fā)服務器 根據客戶需求，需要由多個網絡客戶端和手機無線客戶端來同時進行設備訪問，所以流媒體轉發(fā)服務器將主要來完成視頻信號的轉發(fā)任務。 存儲服務器 存儲服務器，完成錄像存儲功能，實現終端設備錄像資源的存儲，配合中心服務器完成錄像管理。 解碼服務器 解碼服務器通過獲取錄像，并將錄像實時解碼還原輸出至電視墻顯示。 電視墻 根據具體要求而定。 監(jiān)控中心功能特點 實時監(jiān)控 １、 C/S 訪問模式 ,在普通電腦上，安裝客戶端軟件。主要完成視頻實時監(jiān)控 和系統(tǒng)管理的主要任務。 打開設備樹列 表，選中某窗口，雙擊設備的通道或按住鼠標左鍵拖動該通道到此窗口，打開此通道的實時視頻。下圖為實時監(jiān)控狀態(tài)，如下圖。 無線網絡視頻監(jiān)控 10 實時監(jiān)控組策略 另一個簡單快速的執(zhí)行監(jiān)視的動作是調用監(jiān)視計劃，實現監(jiān)視的簡單化操 作。 點擊 ，選中某監(jiān)視組，則開始執(zhí)行該監(jiān)視組。調出該監(jiān)視組的視頻圖像。如“新監(jiān)視組 1”有小勾所示。再次選中即停止該監(jiān)視組。同理，選中某監(jiān)視計劃，則開始執(zhí)行該監(jiān)視計劃，再次選中即停止該監(jiān)視計劃。 無線網絡視頻監(jiān)控 11 也在右鍵關閉所有窗口停止監(jiān)視計劃。 同時，可通過云臺控制，畫面分割及全屏按鈕實現相關的操作。 三能智能定位 操作員使用普通 PC機的鼠標點擊或圈定屏幕任何一處，攝像機會自動調整攝像機的焦距和光圈、聚集等，使用該區(qū)域處于放大或縮小，實現快速跟蹤目標。 回放 回放包括監(jiān)控中心存儲服務器和設備錄像的回放及下載。在組織結構中選中攝像頭，選擇錄像來源（全部，中心平臺，設備）和錄像類型（外部報警，移動偵測，視頻遮擋，視頻丟失），在日期框中點擊需要查詢錄像的日期，錄像信息便顯示在時刻表中如下圖。 無線網絡視頻監(jiān)控 12 GPS 電子地圖功能 彈出電子地圖面板如下圖，在 GIS 地圖上可以實時看車載監(jiān)控 點的位置信息。 定位：由于跟蹤多輛車后，有時在地圖上找不到相應的車輛時，可以用此功能。此功能 可以在地圖上定位某一輛車。 刪除軌跡：在地圖上刪除某一條軌跡。 聯(lián)動：選擇此工具后，在地圖上選擇某一車輛，就可以打開所選車輛的第一通道視頻。 詳細信息：選擇此工具后，點擊地圖上的車輛點，可以看到車輛在那一時刻的詳細信息。 無線網絡視頻監(jiān)控 13 手機監(jiān)控客戶端 智能手機或 PDA（前提開通上網服務），通過無線網絡訪問中心服務器，獲取視頻數據流。 WEB 管理員客戶端功能 可實現系統(tǒng)五大管理功能，完成整個監(jiān)控中心包括前端到后臺所以設備的管理與控制。 無線網絡視頻監(jiān)控 14 五大管理模塊： 名稱 功能 業(yè)務設置 用戶管理 管理員和操作員的用戶管理 權限組管理 管理員和操作員的權限管理 組織結構管理 添加，編輯，刪除設備列表的組織結構 設備管理 添加刪除設備 存儲計劃管理 實現中心平臺集中對前端設備進行錄像存儲 報警聯(lián)動管理 報警聯(lián)動生成錄像的設置 系統(tǒng)設置 常規(guī)設置 系統(tǒng)的常規(guī)設置 服務設置 系統(tǒng)服務程序的設置 升級服 務設置 存放操作員客戶端升級文件，用于操作員客戶端在線升級。 系統(tǒng)數據管理 實現系統(tǒng)的數據備份 地圖管理 添加刪除地圖的組織節(jié)點及地圖 電子地圖管理 實現攝像頭及報警通道在地圖上的部署 無線網絡視頻監(jiān)控 15 運行狀態(tài) 系統(tǒng)日志 記錄系統(tǒng)運行的日志 設備狀態(tài)列表 顯示當前的設備狀態(tài) 用戶狀態(tài)列表 顯示當前的用戶狀態(tài) 修改密碼 修改當前管理員密碼 注銷系統(tǒng) 退出管理系統(tǒng) 第 3 章 系統(tǒng)設計技術亮點 視頻壓縮算法 壓縮算法特點： ? 高的編碼效率，能夠平 均節(jié)省大于 50％的碼率。 ? 高質量的視頻畫面， 能夠在低碼率情況下提供高質量的視頻圖像，在較低帶寬上提供高質量的圖像傳輸是 的應用亮點。 ? 網絡適應能力， 可以工作在實時網絡傳輸應用（如實時監(jiān)控）低延時模式下，也可以工作在沒有延時的視頻存儲或視頻流服務器中。 ? 錯誤恢復功能， 提供了解決網絡傳輸包丟失的問題的工具，適用于在高誤碼率傳輸的無線網絡中傳輸視頻數據。 ? 可以應用在不同復雜網絡環(huán)境， 可以根據不同的環(huán)境使用不同的傳輸和播放速率，并且提供了豐富的錯誤處理工具， 可以很好的控制或消除丟包和誤碼。 AFC 技術 活動幀率控制（ ACF）功能，使用不同幀率進行錄像，針對重要事件使用高幀率 錄像，對于定時事件使用低幀率錄像。動態(tài)檢測錄像和報警錄像的幀率可單獨設 置。 包括普通碼流，動態(tài)碼流，報警碼流三種編碼碼流。針對不同的錄像事件選擇不 同的編碼碼流。 無線網絡視頻監(jiān)控 16 多碼流技術 采集視頻或音頻數據，然后根據需要選擇不同的編碼參數，對視頻或音頻數據進行多次編碼，對生成的碼流進行獨立分發(fā) ,實現監(jiān)控圖像的多種碼流輸出，不僅是單路對多路，也可以是單路對多路多種格式的碼流輸出。 本地存貯對高質量畫面要求和網絡傳輸對低碼流要求的矛盾，同時也可以滿足客戶多種多樣的需求，使得設備等監(jiān)控系統(tǒng)的性能得以大大提升?？筛鶕€路帶寬需求同時產生多條碼流，如帶寬充?？蛇x用 1MbpsD1 碼流，若帶寬有限可選用 512KbpsCIF 碼流，如