【正文】 在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中 老師們 給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感 謝。老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。 最后，我要特別感謝 我的導(dǎo)師劉望蜀 老師、 和研究生助教吳子儀 老師。四年的風(fēng)風(fēng)雨雨，我們一同走過(guò)，充滿著關(guān)愛(ài)，給我留下了值得珍藏的最美好的記憶。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛(ài)護(hù)。從這里 走出，對(duì)我的人生來(lái)說(shuō)，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。 最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒(méi)有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無(wú)私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無(wú)法順利完成今天的學(xué)業(yè)。 其次，我要感謝大學(xué)四年中所有的任課 老師和輔導(dǎo)員在學(xué)習(xí)期間對(duì)我的嚴(yán)格要求，感謝他們對(duì)我學(xué)習(xí)上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識(shí)和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。 首先，我要特別感謝我的知道郭謙功老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，在我的論文書(shū)寫(xiě)及設(shè)計(jì)過(guò)程中給了我大量的幫助和指導(dǎo)，為我理清了設(shè)計(jì)思路和操作方法，并對(duì)我所做的課題提出了有效的改進(jìn)方案。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)下來(lái)最好的檢驗(yàn)。 首先非常感謝學(xué)校開(kāi)設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。 涉 密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo) 教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 ? 易用性： ? 軟件使用界面良好，用戶安裝相應(yīng)軟件后就可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)監(jiān)控，完全智能控制， 不用單獨(dú)設(shè)置；系統(tǒng)建立基于 B/S 架構(gòu) (即 WEB)的組網(wǎng)技術(shù)，可以方便靈活的使用。 ? 可擴(kuò)展： ? 由于用戶以后的需求會(huì)不斷發(fā)展，監(jiān)控?cái)?shù)量將隨之?dāng)U大，只要增加前端設(shè)備和 升級(jí)軟件，不用添加其他附加設(shè)備，以保證用戶的 投資。 3． 5 功能優(yōu)勢(shì) ? 標(biāo)準(zhǔn)化： ? 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)就是要實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的圖像傳輸和共享。 ?? 固件升級(jí)免費(fèi)并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行。 通過(guò)強(qiáng)大的服 務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的視頻流進(jìn)行管理。 ?? 根據(jù)職責(zé)權(quán)限，主管人員方便地進(jìn)行權(quán)限分配，并根據(jù)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行調(diào)度，使整個(gè)系統(tǒng)行之有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。 ?? 互聯(lián)網(wǎng)的授權(quán)用戶都可通過(guò)登陸目錄服務(wù)器查看各自家中的任意一路圖像及錄像文件。 ?? 通過(guò) Innoview 軟件中的虛擬矩陣功能，在監(jiān)控中心的電視墻上可以任意顯示前端編碼設(shè)備的圖像。這多個(gè)攝像機(jī)可以是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意位置的攝像機(jī)，不必按照順序或區(qū)域設(shè)置。 ?? 錄像服務(wù)器（ Archiver） 提供圖像的存儲(chǔ)、回放、服務(wù)。 二級(jí)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)： 二級(jí)監(jiān)控中心（分局監(jiān)控中心）配置服務(wù)器，其中目錄服務(wù)為系統(tǒng)的二級(jí)目錄，二級(jí)中心范圍內(nèi)的設(shè)備可由安裝在 二級(jí)中心的網(wǎng)關(guān)服務(wù)管理，將所有監(jiān)控點(diǎn)建成了一個(gè)完全基于網(wǎng)絡(luò)，功能非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。 ?? YW6004C 的繼電器輸出端子可以傳輸報(bào)警信號(hào)，例如：紅外、門(mén)磁、煙感等。 ?? 視頻服務(wù)器 YW6004C 提供視頻壓縮、打包（語(yǔ)音可選）。 ?兼容 MySQL 和 SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)。 ?本套系統(tǒng)提供多個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器以及 FOS Service（ 故障切換服務(wù)）。 ?存儲(chǔ)服務(wù)器的數(shù)量沒(méi)有限制。 30 天的數(shù)據(jù)量： 150M（ dates） *24（ h） *5（ cameras） *30（ day） =540,000M=527G≌ 4 塊 160G硬盤(pán)。以 5 個(gè)攝像機(jī)測(cè)算。 Innoview DBS(數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 )： ?數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)分布式存儲(chǔ)，兼容 MySQL 和 SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)。 ?在監(jiān)控中心的電視墻上可以任意顯示前端編碼設(shè)備的圖像?？稍O(shè)定錄像數(shù)據(jù)保存時(shí)間，自動(dòng)刪除舊錄像數(shù)據(jù)文件，保證 磁盤(pán)使用率。 Innoview APS(報(bào)警處理服務(wù)器 ): ?接收聲光紅外煙感報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)聲光報(bào)警； ?根據(jù)需要自動(dòng)可對(duì)圖像畫(huà)面定義移動(dòng)偵測(cè)區(qū)域。 ?網(wǎng)絡(luò)內(nèi)合法用戶可以按照它的級(jí)別權(quán)限使用 IE 瀏覽器，通過(guò)登陸 Server 觀看攝像機(jī)圖像?？梢詥为?dú)為各個(gè)用戶分配鏡頭組和電子地圖。 ?完善的日志管理，對(duì)各個(gè)用戶的操作進(jìn)行不可人為修改的記錄，以備查詢?？蓪⒄麄€(gè)組的設(shè)備一次性地分配給某個(gè)用戶，而不必一個(gè)個(gè)地單獨(dú)配置。設(shè)備站點(diǎn)下會(huì)顯示所有曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的設(shè)備，若不再使用某設(shè)備，可將其刪除。 ?提供編碼器、解碼器、矩陣及附屬設(shè)備等的增加、修改、刪除及參數(shù)配置，以及設(shè)置某編碼器歸屬哪個(gè)錄像站點(diǎn)。 Innoview 綜合服務(wù)平臺(tái)分為管理服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、 RVS 流服務(wù)器、 APS 報(bào)警處理服務(wù)器、客戶端、虛擬矩陣六部分。 該平臺(tái)采用 C/S 和 B/S 構(gòu)架， 兼容 MySQL 和 SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)具體的系統(tǒng)容量選擇不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，系統(tǒng)將管理、流媒體服務(wù)、客戶端、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分開(kāi)，并且支持 NAS 存儲(chǔ)。 安全管理： 重要操作均需權(quán)限密碼驗(yàn)證，防止無(wú)關(guān)人員觀看、刪除、修改圖像資料；未經(jīng)授權(quán)的人無(wú)法遠(yuǎn)程訪問(wèn)。當(dāng)監(jiān)視點(diǎn)發(fā)生報(bào)警時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)各種對(duì)應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備， 并將視頻切換到相應(yīng)的攝像機(jī)，開(kāi)啟燈光，自動(dòng)錄像。 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送： 支持多用戶網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，支持組播輸出。 節(jié)省存儲(chǔ)空間： 采用業(yè)內(nèi)頂尖壓縮技術(shù) 算法，壓縮比高達(dá) 1:500，每路每小時(shí)只需 60～180M 硬盤(pán)空間（包括視音頻）， 網(wǎng)絡(luò)傳輸所需帶寬 10K～ 2M 可調(diào) 。 本產(chǎn)品是基于開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，系統(tǒng)提供了開(kāi)發(fā)接口，設(shè)備可持續(xù)升級(jí)，同時(shí)系統(tǒng)可以對(duì)不同規(guī)模應(yīng)用實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容，可以為投資者提供長(zhǎng)期的投資保障。采用 IGMP 組播協(xié)議支持多個(gè)客戶端連接，不占用額外的網(wǎng)絡(luò)帶寬。 億維銳創(chuàng) NVE 采用高速嵌入式處理器和嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，使該系統(tǒng)比其它產(chǎn)品具有更好的穩(wěn)定性、可靠性和易維護(hù)性，可以有效防止病毒。 3． 3 網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器 (NVE) 簡(jiǎn)介 網(wǎng)絡(luò) 視頻 編碼器 (Network Video Encoder)是采用通信、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，基于最先進(jìn)的 視頻壓縮技術(shù)開(kāi)發(fā)的最新一代嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器。使監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的保密性最優(yōu)。 ? 保密性能優(yōu)越 系統(tǒng)硬件、軟件具有加密功能，使該系統(tǒng)的保密性能優(yōu)越 于其它視頻監(jiān)控系統(tǒng)。 ? 防病毒入侵 系統(tǒng)前端設(shè)備采用嵌入式技術(shù)，操作系統(tǒng)固化在芯片之中，不易受目前網(wǎng)絡(luò)中爆發(fā)病毒的侵害。監(jiān)控中心 可彈出報(bào)警信息，并有聲音報(bào)警和短消息提示。 ? 遠(yuǎn)程報(bào)警及聯(lián)動(dòng)控制 可提供報(bào)警輸入接口，當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)，可聯(lián)動(dòng)多個(gè)設(shè)備協(xié)同工作。系統(tǒng)具有完善的沖突檢測(cè)和權(quán)限剝奪機(jī)制。 ? 多權(quán)限功能 NVE 和 RVS 配合可以對(duì)用戶分配不同的控制權(quán)限。系統(tǒng)提供單播、組播功能。 ? 網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化 NVE 系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議，內(nèi)置 HTTP 服務(wù)器，提供 RJ45 以太網(wǎng)接口，能架構(gòu)在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、 INTERNET 和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之上，節(jié)省了鋪設(shè)長(zhǎng)距離線纜的成本。 ? 網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)調(diào)整 在網(wǎng)絡(luò)帶寬經(jīng)常變動(dòng)的信道中，使編碼率與信道帶寬相匹配很重要， Innoview 監(jiān)控系統(tǒng)中采用的算法可以實(shí)時(shí)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬的擁塞程度，并可以動(dòng)態(tài)對(duì)編碼器進(jìn)行碼流整形，調(diào)整輸出碼率以匹配網(wǎng)絡(luò)帶寬。 ? 網(wǎng)絡(luò)傳輸差錯(cuò)控制 網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性會(huì)經(jīng)常導(dǎo)致視頻包 的丟失，而實(shí)時(shí)視頻傳輸又不允許無(wú)限制的重傳，而 是連續(xù)編碼算法，丟失一幀數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致后續(xù)若干幀解碼錯(cuò)誤，導(dǎo)致 “ 馬賽克 ” 現(xiàn)象。對(duì)于音視頻需要同步的應(yīng)用，必須限制視頻相對(duì)于音頻的延遲。 后處理： 解碼器增加了 Deblocking（去除塊效應(yīng)）功能。而 億維銳創(chuàng) 將 算法的核心部分全部使用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)（標(biāo)準(zhǔn)算法使用 C 語(yǔ)言編寫(xiě)），使系統(tǒng)的處理效率提高了 30％，這使得我們的系統(tǒng)能夠提供更高質(zhì)量的視頻。 CBR 的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度比 VBR 要高很多，而且實(shí)現(xiàn)算法的不同對(duì)碼流控制的效果差異也很大，國(guó)內(nèi)大部分廠家目前未實(shí)現(xiàn) CBR 模式或者只是作了一些簡(jiǎn)單控制。編碼器會(huì)根據(jù)用戶指定的碼率進(jìn)行編碼，為了保持相對(duì)恒定的碼流，對(duì)于運(yùn)動(dòng)變化大的場(chǎng)景，編碼器會(huì)降低視頻質(zhì)量以降低碼率，對(duì)于比較靜止的場(chǎng)景，編碼器會(huì)在不超過(guò)指定碼率的情況下盡可能提高視 頻質(zhì)量。這種模式比較適合于視頻編輯或者對(duì)圖像質(zhì)量要求很高而帶寬不受限制的應(yīng)用。當(dāng)使用這種模式時(shí)，所有的幀不管他們的狀態(tài)如何都?jí)嚎s到相同的品質(zhì)，即圖像損失率一致。 億維銳創(chuàng) 下力氣在 核心算法在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基礎(chǔ)上 對(duì) 編碼效率以及網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性方面進(jìn)行了深入研究，并取得了突出效果。 (2)RVS 服務(wù)器組播轉(zhuǎn)發(fā)模式 本模式和 (1)基本類似，差別在于對(duì)于 (1)，對(duì)于每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)， RVS 服務(wù)器需要實(shí)現(xiàn) 1－ N的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)（ N 表示同時(shí)在線觀看此監(jiān)控點(diǎn)的用戶數(shù)），而對(duì)于本模式， RVS 服務(wù)器 轉(zhuǎn)發(fā) 1份組播數(shù)據(jù)，對(duì)于和 RVS 服務(wù)器在同一個(gè)局域網(wǎng)的用戶，可以直接接收組播數(shù)據(jù)，無(wú)論有多少用戶在監(jiān)看， RVS 服務(wù)器只轉(zhuǎn)發(fā)一份數(shù)據(jù)。 (1)RVS 服務(wù)器單播轉(zhuǎn)發(fā)模式 在這種模式下，用戶若想監(jiān)看某個(gè)監(jiān)控點(diǎn)時(shí)，并不是直接連接到 NVE 接收數(shù)據(jù)，除了局域網(wǎng)環(huán)境，一般情況下 NVE 的出口帶寬很寶貴，如果 N 個(gè)人同時(shí)連到 NVE 監(jiān)看，則會(huì)占用 N份出口帶寬；而在本模式下， NVE 的數(shù)據(jù)是直接發(fā)送到 RVS 服務(wù)器的，且每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)只會(huì)發(fā)出一份數(shù)據(jù)，用戶登陸 RVS 服務(wù)器，從 RVS 服務(wù)器接收 RVS 服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的單播數(shù)據(jù)，這樣不管有多少人實(shí)時(shí)監(jiān)看，每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)只會(huì)占用一份出口帶寬；并且在 RVS 服務(wù)器和 NVE 之間提供了控制機(jī)制，對(duì)于某個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，如果沒(méi)有用戶在監(jiān)看， NVE 會(huì)停止輸出到 RVS 服務(wù)器的數(shù)據(jù)，最大成都節(jié)省帶寬。嵌入式監(jiān)控前端以最小化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控所需功能，刨除了不必要的硬件設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)的成本大大降低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性大大提升。 ? 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái) 實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)編碼技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在多種網(wǎng)絡(luò)條件下的自適應(yīng)編碼和傳輸，提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的手段。 ? 多點(diǎn)通信 通過(guò)實(shí)現(xiàn)組播技術(shù)增強(qiáng)了傳統(tǒng) IP 網(wǎng)上的多點(diǎn)通信模式，為三網(wǎng)融合提供了通信基礎(chǔ)，并且研究了可靠組播技術(shù)（ Reliable Multicast）和分層組播技術(shù)，在三網(wǎng)融合的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)和新興業(yè)務(wù)在統(tǒng)一應(yīng)用平臺(tái)上的綜合。 圖 4 3． 2 系統(tǒng)特色 核心技術(shù) ? 多媒體應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)是目前最新的 視頻 格式標(biāo)準(zhǔn)之一。 多級(jí)體系構(gòu)建示例 圖 3 如上圖所示的三級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控體系， C 級(jí)沒(méi)有設(shè)置 RVS 服務(wù)器， A、 B 級(jí)設(shè)置了 RVS 服務(wù)器。 注意，用戶機(jī)接收的視頻流可直接來(lái)自 NVE(不需要通過(guò) RVS 服務(wù)器中轉(zhuǎn) )，也可來(lái)自轉(zhuǎn)發(fā)流媒體服務(wù)器。 用戶機(jī)（ InnoviewClient） 用戶使用瀏覽器或客戶端即可進(jìn)行監(jiān)控。 CS 的各種數(shù)據(jù)均是從 RVS 獲取， RVS 主 要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，InnoviewServer 負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理和可視化顯示。在多級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)控體系中， RVS 服務(wù)器還有一項(xiàng)重要工作就是進(jìn)行帶寬管理，詳見(jiàn)后續(xù)說(shuō)明。 用戶機(jī)也可接收 RVS 服務(wù)器的視頻流， RVS 服務(wù)器支持單播 /組播，可只輸出單播視頻流或組播視頻流，也可同時(shí)輸出單播和組播視頻流，極大地方便了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 轉(zhuǎn)發(fā)流媒體服