【正文】 縮、解壓技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)字圖形監(jiān)控系統(tǒng)。報警功能體現(xiàn)：結(jié)合電子地圖與圖像雙重報警。心跳管理：實時掌握系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和應(yīng)用的健康狀態(tài)。虛擬鏡頭：以多種視頻拼接技術(shù)提高圖像分辨率或?qū)⑷氨O(jiān)控和局部監(jiān)控完美結(jié)合。時間條同步回放及快照檢索：利用圖像快照迅速鎖定事發(fā)點。通過平面圖快速地了解地理位置，通過點擊相關(guān)的攝像頭，直觀的掌握事發(fā)點的事件情況。B/S架構(gòu)功能：系統(tǒng)提供后臺控件安裝，通過 IE可直接瀏覽到圖像文件。聯(lián)動報警：當(dāng)有報警發(fā)生時，系統(tǒng)會通過客戶端信息、圖像顯示、開關(guān)量報警、短消息、彩信、Email 來通知用戶。權(quán)限管理：為了保證系統(tǒng)保密性、安全性，系統(tǒng)權(quán)限細(xì)化到每個功能。相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)也可通過中心的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)隨時隨地監(jiān)看或調(diào)用各級目錄管理中心的圖像，使本系統(tǒng)更好地為水務(wù)系統(tǒng)服務(wù)。錄像播放器：根據(jù)對畫質(zhì)或?qū)r間的不同需求選擇 VCD、SVCD、DVD 選擇存儲，依據(jù)錄像時間、地點、企業(yè)信息、等各種關(guān)鍵字進(jìn)行綜合查詢、檢索，查詢后可以實時顯示錄像資料，對于其中的圖像可以單幀存儲以便于做進(jìn)一步的分析處理。 第 21 頁 日志信息查詢：通過查詢此日志了解與分析系統(tǒng)運行情況。圖像遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)：系統(tǒng)通過矩陣的控制功能來操作前端活動云臺的運動方向，攝像機(jī)的焦距及景深來達(dá)到最佳的監(jiān)控效果。通過實時觀測手段進(jìn)行圖像查看，采用全天候、多方位、固定、移動等方式對監(jiān)看目標(biāo)進(jìn)行實時、直觀、清晰的監(jiān)視，全天 24小時均可在監(jiān)控中心、監(jiān)控室觀察到前端現(xiàn)場的實時監(jiān)看畫面。系統(tǒng)采取多級服務(wù)器結(jié)構(gòu)，作為 SDCSVision核心軟件的運行環(huán)境。訪問策略利用組播，就近訪問流媒體服務(wù)器。如果對數(shù)據(jù)報分片的是中間路由器，而不是發(fā)送端，那么發(fā)送端就無法知道數(shù)據(jù)報是如何被分片的，當(dāng)一片數(shù)據(jù)丟失，發(fā)送端無法只重傳丟失的數(shù)據(jù)片，只能重傳整個數(shù)據(jù)報或?qū)⒄麄€數(shù)據(jù)報丟棄。分片可以由發(fā)送端或中間路由器執(zhí)行。每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層接收到要發(fā)送的數(shù)據(jù)報時，它要判斷向本地哪個端口發(fā)送數(shù)據(jù)，并查詢該端口的 MTU。要解決此問題，在超大運動量的情況下，須采取一定的抽幀策略來降低碼流，使得上述情況避免發(fā)生，同時還要保證圖像的流暢。抽偵策略碼率控制是視頻編碼中一個重要的問題，在超大運動量時，由于運動量的急劇增大，使得這時編出的碼流突然增多。但 UDP包沒有提供擁塞控制和質(zhì)量保證的機(jī)制，所有需要在 UDP的上層加上擁塞控制的機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)阻塞方案采用分布式的多服務(wù)器群的設(shè)計理念，利用流媒體技術(shù)，完成視頻信號的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，避免客戶端直接訪問前端攝像機(jī)，降低網(wǎng)絡(luò)流量，避免了大流量數(shù)據(jù)造成網(wǎng)絡(luò)阻塞的問題，同時由于這種結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)在部分子系統(tǒng)出故障時整個系統(tǒng)不會癱瘓，仍然能正常運行。監(jiān)控設(shè)備管理安全統(tǒng)一的監(jiān)控設(shè)備管理機(jī)制，所有前端監(jiān)控的信息和權(quán)限由設(shè)備管理服務(wù)器管理，設(shè)備管理服務(wù)器的權(quán)限由目錄服務(wù)器管理，形成一個統(tǒng)一管理機(jī)制。擁有統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理，每一級機(jī)構(gòu)的用戶只要在自己所屬的監(jiān)控中心開設(shè)帳號、分配權(quán)限即可。系統(tǒng)的管理規(guī)則由用戶自行定義，多目錄服務(wù)器的管理模式可以保證系統(tǒng)內(nèi)所有用戶的權(quán)限管理統(tǒng)一，采用身份認(rèn)證技術(shù)最常用的是使用者名稱與密碼或 Key認(rèn)證等方式。2)網(wǎng)絡(luò)安全性幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)采取獨立的監(jiān)控局域網(wǎng)，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的基本物理安全性。整套軟件包括日志管理、設(shè)備巡檢、客戶端巡檢、服務(wù)器巡檢、服務(wù)器工作上下文診斷、故障弱化功能。物理安全物理安全性主要分設(shè)備自身安全性和網(wǎng)絡(luò)安全性。這樣與前端子系統(tǒng)就建成了一個完全基于網(wǎng)絡(luò)，功能非常強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)。監(jiān)控中心配備高性能的管理服務(wù)器并在其上安裝監(jiān)控服務(wù)器軟件，可以對多級服務(wù)器、用戶權(quán)限、視頻錄像回訪和檢索、報警聯(lián)動等功能進(jìn)行管理。同時可以通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器上的 485接口、RS232 接口等可以和多個其他系統(tǒng)進(jìn)行整合。根據(jù)各監(jiān)控點之間相對集中程度，該系統(tǒng)前端可以采用一路、兩路或者四路的 SDCSVision系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器,SDCSVision系列網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器支持 MPEG4圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，并按照 TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)送入專網(wǎng)傳 第 18 頁 輸。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖： 第 17 頁 監(jiān)控前端攝像頭：由于整個監(jiān)控體系需要在多個區(qū)域進(jìn)行布防監(jiān)控，包括園區(qū)內(nèi)主要公共場所如教師、休息室、活動區(qū)及園區(qū)出入等，針對不同地方的實際情況和需求安置不同類型的攝像機(jī)，比如在公共活動區(qū)需要安裝球機(jī)，在樓道可以安裝吸頂半球或者槍機(jī)，如果考慮到夜間監(jiān)控或光線不足的地方監(jiān)控可以使用帶紅外燈的攝像機(jī)等。幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理現(xiàn)主要分為一級管理，下設(shè)一個視頻監(jiān)控中心，所有的前端監(jiān)控源通過網(wǎng)絡(luò)全部接入到監(jiān)控中心的視頻管理服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一的管理。SDCSVision視頻服務(wù)器能清晰的實時的顯示監(jiān)控畫面的圖像信息，滿足系統(tǒng)的嚴(yán)格要求。系統(tǒng)采用文件傳輸協(xié)議進(jìn)行錄像文件的傳輸，防止外來入侵對文件系統(tǒng)的破壞和由于錄像文件過大而帶來的不穩(wěn)定性。主要有告警數(shù)據(jù)庫、歷史統(tǒng)計值數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。同時，系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術(shù)為了對告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，綜合管理系統(tǒng)使用了 Microsoft公司的SQLServer數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它提高了數(shù)據(jù) 第 16 頁 傳送效率，減少了主干網(wǎng)出現(xiàn)擁塞的可能性。組播源把數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定組播組，而只有屬于該組播組的地址才能接收到數(shù)據(jù)包。該通訊層支持多種 TCP/IP協(xié)議的傳輸，包括 TCP、UDP、RTP 和組播等。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。主視頻管理服務(wù)器完成所有用戶和所有站點的建立、權(quán)限管理工作，管理中心用戶具有最高級別的管理權(quán)限。 　　考慮到部門領(lǐng)導(dǎo)或某種場合下使用的方便性，SDCSVision 系統(tǒng)配置了專門的插件，用戶可通過瀏覽器訪問系統(tǒng)的服務(wù)器，后臺自動安裝該插件后，用戶即可方便使用該系統(tǒng)的全部功能，使用效果上和 B/S幾乎沒有差別。而且目前網(wǎng)絡(luò)上的絕大多數(shù)病毒是針對瀏覽器的，所以導(dǎo)致整個監(jiān)控系統(tǒng)易受到攻擊，給日常工作帶來不必要的麻煩。系統(tǒng)內(nèi)，客戶端與服務(wù)器之間有專有的通訊協(xié)議，可防止入侵和復(fù)制，從而達(dá)到系統(tǒng)的整體安全和保密效果。 　　先進(jìn)穩(wěn)定的 C/S結(jié)構(gòu) 　　系統(tǒng)主干框架采用 C/S結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，系統(tǒng)穩(wěn)定，且高度保密，非常適合專業(yè)部門使用。 　　擴(kuò)展性強(qiáng) 　　可與其它標(biāo)準(zhǔn)接口的設(shè)備配套使用。 　　系統(tǒng)擴(kuò)容方便 　　用戶可根據(jù)業(yè)務(wù)需要隨時增加前端監(jiān)控點的數(shù)量。平臺統(tǒng)一升級，維護(hù)成本低。 　　多級組網(wǎng) 　　可按多級組網(wǎng)的方式，形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，高一級的監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某臺從服務(wù)器不能提供內(nèi)容訪問時，主服務(wù)器自動把用戶請求分配到其他健康的服務(wù)器上，從而保證了用戶的訪問服務(wù)。我公司在 SDCSVision網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中提出并運用了先進(jìn)的 MAXROUTER負(fù)載均衡算法(對個別服務(wù)器配置最大連接數(shù)閥值或加權(quán)值)以及基于實際響應(yīng)時間的智能流量分配算法，在性能不同的服務(wù)器之間進(jìn)行負(fù)載平衡，充分利用服務(wù)器群中的每一臺服務(wù)器，保護(hù)用戶投資。由于采用了負(fù)載均衡技術(shù)，進(jìn)一步強(qiáng)化了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)性。通過特定的負(fù)載均衡技術(shù)，將外部客戶請求視服務(wù)器群集中各服務(wù)器上的負(fù)載狀況合理分配到某臺服務(wù)器上，負(fù)載均衡技術(shù)根據(jù)實際響應(yīng)時間制定優(yōu)先響應(yīng)策略，從而提高系統(tǒng)性能、優(yōu)化流量管理、提高服務(wù)器群集性能，保證系統(tǒng)正常運行的高可用性和高可靠性。我公司的 SDCSVision網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)利用第四層至第七層通信管理技術(shù)，可以根據(jù)服務(wù)器實際的響應(yīng)時間，平衡服務(wù)器群中所有服務(wù)器之間的通信負(fù)載，從而提高整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的性能和響應(yīng)能力，提高服務(wù)器群的效率，節(jié)省投資。先進(jìn)的分布式服務(wù)器集群架構(gòu)隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)模的快速發(fā)展，客戶對系統(tǒng)訪問的響應(yīng)時間、監(jiān)控圖像質(zhì)量以及所提供服務(wù)的可靠性、即時性等要求也越來越高，使得以單臺服務(wù)器來支撐整個網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)已無法滿足客戶需求。 標(biāo)準(zhǔn)還吸收了傳統(tǒng)圖像壓縮技術(shù)的許多優(yōu)點，在帶寬可以得到保證的情況下，其圖像質(zhì)量可以達(dá)到 MPEG2(即 DVD)的標(biāo)準(zhǔn)。，這樣就便于操作和控制對象，而以前傳統(tǒng)的圖像壓縮技術(shù)是基于幀的。 標(biāo)準(zhǔn)是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/IEC下轄的運動圖像專家組(MovingPictureExpertsGroup,簡稱 MPEG)于 1999年制定的專門用于多媒體信息內(nèi)容訪問的、適宜于各種帶寬下傳輸?shù)膱D像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，不僅是目前最新的國際標(biāo)準(zhǔn)，也是目前最適合圖像監(jiān)控系統(tǒng)的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。第四代以計算機(jī)技術(shù)及圖像視頻壓縮、圖像傳輸技術(shù)為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)，是以信息技術(shù)為核心的電子技術(shù)發(fā)展的必然。視頻服務(wù)器實際上基于嵌入式電腦技術(shù)，采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng) 第 13 頁 (RTOS)，又由于視頻壓縮和網(wǎng)絡(luò)功能集中到一個體積很小的設(shè)備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看，系統(tǒng)的實時性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高?？山M成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)具有幾乎無限的無縫擴(kuò)展能力。由于視頻服務(wù)器可以直接連入局域網(wǎng)，達(dá)到即插即用，省掉多種復(fù)雜的電纜，安裝方便(僅需設(shè)置一個 IP地址)，用戶也無需安裝任何硬件設(shè)備，僅通過PC機(jī)用瀏覽器即可觀看。視頻服務(wù)器采用嵌入式實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。在技術(shù)性價比上，方案采取實用的原則，不追求高端設(shè)備的堆砌，而是本著實用的原則進(jìn)行了科學(xué)的配置建議，以求達(dá)到最大的技術(shù)性價比。適合化工系統(tǒng)各個標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)的集成。本次設(shè)計的系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)的，系統(tǒng)軟件全部采用通用的主流標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)設(shè)計考慮了各種兼容要求和擴(kuò)容要求：包括監(jiān)控點后期擴(kuò)容、系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)容、臨時授權(quán)用戶遠(yuǎn)程監(jiān)控等各種可能擴(kuò)容方式下對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容和便利性，設(shè)計的系統(tǒng)能夠滿足兼容和平滑擴(kuò)展的要求。本次設(shè)計思路如下：根據(jù)要求，本次設(shè)計采用一級結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)“大容量、多畫面處理、實時錄像和回放、聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控”的目標(biāo)。在幼兒園的各個班級、活動室、餐廳、室外活動區(qū)、大門口等重要公共場所安裝各種類型的攝像機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器進(jìn)行視音頻圖像信息的壓縮編碼并且利用校園網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，幼兒園監(jiān)控中心人員對所有的音視頻圖像進(jìn)行存儲與管理，同時幼兒家長也可以通過 Inter遠(yuǎn)程監(jiān)控幼兒在學(xué)校的學(xué)生生活情況。為滿足幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的業(yè)務(wù)需要，同時考慮到其他數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要，通過校園內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)連接中心監(jiān)控室到前端監(jiān)控源。 　　匯總成長資料：通過幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，學(xué)?？梢詫崟r的情況進(jìn)行錄像并保存，可用以真實再現(xiàn)孩子的學(xué)習(xí)、成長歷程。 　　提高教學(xué)質(zhì)量：系統(tǒng)可以對監(jiān)控點的實時場景進(jìn)行錄像，并將錄像資料存儲。這樣一來，真正解決了家長的后顧之憂，家長也就可以更加放心地把孩子交給學(xué)校。 　　家長遠(yuǎn)程探看：作為孩子的家長，或多或少都想了解自己的孩子在學(xué)校的學(xué)習(xí)、生活情況，特別是對于寄宿的孩子，家長多少還是有些不放心的。通過該系統(tǒng)，老師們不必一直待在休息場所，特別在夜晚，只需要在一個地點監(jiān)看孩子們的休息情況即可。但是，有限的人手、有限的精力，不可能全面得照顧他們，同時也會影響到孩子們的休息。將幼兒園網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)安裝在孩子們的活動場所，可以最直接得了解到孩子們的成長情況，同時，也可以注意到孩子們在玩耍過程中的安全問題。 　 建設(shè)任務(wù) 　 本次建設(shè)任務(wù)要實現(xiàn)以下目標(biāo)： 　 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源建立覆蓋幼兒的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，通過系統(tǒng)管理員權(quán)限分配，使經(jīng)過授權(quán)的校園管理者及家長在權(quán)限許可范圍內(nèi)的進(jìn)行系統(tǒng)的操作管理，充分開發(fā)圖像信息資源實現(xiàn)決策支持的科學(xué)化，同時預(yù)留接口，便于與其他系統(tǒng)連接或者系統(tǒng)的升級，避免資金的重復(fù)浪費。 　　圖像存貯與管理 　　圖像信息采用管理服務(wù)器集中存儲方式，客戶端也可以存貯重要事件圖像信息，提供用戶遠(yuǎn)程下載錄像和錄像回放。 　　依據(jù)以上設(shè)計原則，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的潮流，并緊密結(jié)合我國的實際情況，在本系統(tǒng)設(shè)計中一切以先進(jìn)、實用、可靠、追求高性能價格比，滿足幼兒園視頻監(jiān)控管理平臺需求為本。 第 9 頁 　　系統(tǒng)的安全操作除采用軟/硬件保護(hù)性措施外，還與操作人員的素質(zhì)和管理制度密不可分。系統(tǒng)將根據(jù)注冊所得的用戶唯一標(biāo)識和密碼來控制此用戶的訪問權(quán)限，以防止非法操作。本系統(tǒng)的設(shè)計具有高度的安全性和保密性，通過對系統(tǒng)分級保護(hù)、數(shù)據(jù)存儲權(quán)限的控制等手段，并具有病毒探測、薄弱環(huán)節(jié)分析、密碼管理功能，可以有效的防止各種形式的對系統(tǒng)的非法侵入和攻擊。 　　(6)集成性 　　充分考慮本系統(tǒng)各子系統(tǒng)及以后系統(tǒng)的擴(kuò)展，以便實現(xiàn)集中管理、監(jiān)測和分散控制，達(dá)到信息共享。即使在出現(xiàn)重大的故障時，如黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)癱瘓等，各子系統(tǒng)仍備有本地數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，并備有人工輸