任澤彬 歐雙慶 李成武
(新疆和靜69225部隊 新疆 841300)
上個世紀80年代,視頻監(jiān)控系統(tǒng)正式投入使用,模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要應用在政府、公安等機關單位,作用集中表現在偵察、取證、數據處理等。進入90年代,以PC為主的數字化監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)完成,該平臺不僅拓展了監(jiān)控技術的應用范圍,也為數字化設備在監(jiān)控系統(tǒng)中的應用提供了必要的保障。信號形式的變化也最大限度的拓寬了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用范圍,以網絡為主,信號處理系統(tǒng)為輔的監(jiān)控體系不僅其圖像、視頻處理技術提高了,其數據運輸速度也大大提升了。
網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有高度集成化和智能化,資源越多,監(jiān)控系統(tǒng)采用的應用架構越復雜。影響網絡視頻系統(tǒng)應用架構的元素有很多,如:系統(tǒng)縮放功能、各功能模塊配置、異構設備互聯(lián)情況、硬盤儲存等,監(jiān)控系統(tǒng)應具備的元素不同,其應用架構結構也各不相同。
1.1.1 點對點
這種系統(tǒng)結構在家庭、辦公場所的應用次數最多,通常采用單孔攝像頭。嵌入式系統(tǒng)是點對點網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的一大亮點,以應用為中心的網絡系統(tǒng)和攝像頭相連,并將視頻數據進行壓縮、儲存、傳輸,在傳輸過程中還可以通過權限設置判斷其是否支持網絡實時瀏覽。
1.1.2 中間服務器
監(jiān)控系統(tǒng)可以通過中間服務器確定服務類型,并提供必要的分析依據,這種監(jiān)控系統(tǒng)在操作流程上更為嚴謹,其數據傳輸效率和質量都很高。中間服務器在為系統(tǒng)提供監(jiān)控服務時會主動將各階段視頻數據進行整合處理,通過目標檢測和訪問請求信息將不同數據信息分發(fā)到各網絡系統(tǒng)中。
1.1.3 分布式系統(tǒng)
分布式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)是綜合應用性能非常好的監(jiān)控系統(tǒng),實現分級管理,網絡信息傳輸速度的增長,推動了遠距離信息傳輸的發(fā)展。分布式監(jiān)控系統(tǒng)可以跨區(qū)域進行網絡數據傳送,并且還能將文件進行分級部署,管理者按照需求來判定傳輸數據的時間范圍和區(qū)域范圍。在IP網絡上建立的分布式監(jiān)控系統(tǒng)能支持多種數據傳輸方式,可將文字、音頻、視頻等數據進行統(tǒng)一處理,并將重要信息進行擴容處理,保證數據的真實性和使用性。模塊功能化的管理模式會將多余數據和重要數據進行分級管理,依照用戶的需求處理數據會增加系統(tǒng)信息處理的針對性和高效性。
1.2.1 C/S模式
C/S系統(tǒng)模式在網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應用范圍很窄,網絡客戶端在接收到用戶訪問請求信息之后,會隨即向系統(tǒng)服務器發(fā)出通信請求,并將訪問請求結果通過顯示器傳送給用戶。雖然這種工作模式的運行結構很穩(wěn)定,但是其升級維護卻非常困難,如果在跨區(qū)域、時間的監(jiān)控平臺中應用,其多畫面監(jiān)控、移動設備接入都會存在一定的危險性。
1.2.2 B/S模式
相較于C/S工作模式,B/S的使用范圍和工作效率更廣、更高,可以從多角度傳輸信息、處理信息。用戶可以將請求信息傳送到網絡客戶端的中間層,中間層會利用信息處理技術和識別技術。在互聯(lián)網平臺下,B/S可以有效降低客戶端結構的復雜程度,將所有數據集中在一層完成,這種操作形式對服務器的更新、保護、拓展都有很大幫助。
在網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)中嵌入式設備是最重要的視頻服務單元,要想構建相對穩(wěn)定的監(jiān)控平臺必須建立拓展空間很大的監(jiān)控系統(tǒng),以實現對視頻數據的有效壓縮。后臺程序和網絡服務器對用戶數據傳輸和控制的影響作用最大,所以系統(tǒng)應提供相應的編碼服務,利用反饋模塊增加對數據的控制功能。
監(jiān)控系統(tǒng)在網絡中應用時,系統(tǒng)會自動對用戶的訪問請求進行翻譯,在這個翻譯過程中動態(tài)域名和IP地址是綁定的。目前,由于IP地址資源匱乏,所以很多監(jiān)控系統(tǒng)設備都無法通過固定的IP地址實現動態(tài)數據分配。動態(tài)域名解析可以最大限度的穩(wěn)定監(jiān)控系統(tǒng)的域名和IP地址,使用戶可以順利的從網絡客戶端和服務器中找到解析工具,同時通過申請解析服務,得到信息。
網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的數據庫是系統(tǒng)管理中的關鍵部分,數據庫是儲存視頻信息的客戶端,所以要想保證數據庫處在最佳運行狀態(tài),必須實時調整數據庫的組成結構,定期刪減或壓縮多余信息。將數據按照時間順序進行編號,系統(tǒng)會自動調節(jié)本地內存空間,對最早儲存的信息進行定期清理,為新數據爭取更大的儲存空間。本地數據儲存和管理不僅優(yōu)化了監(jiān)控系統(tǒng)數據庫設計,還提高了整個監(jiān)控平臺的整體性,有效的節(jié)省了視頻信息的儲存空間,更有利于日后對網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的維護和升級。
本文通過對網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構的實現進行深入研究可知,應用場合和性能要求是影響系統(tǒng)架構設計的兩點重要因素,在設計系統(tǒng)架構時應以視頻服務器在互聯(lián)網環(huán)境下的信息傳輸情況為基礎,增設一些具有靈活性、伸縮性、拓展性的嵌入式設備。同時還用從用戶使用角度出發(fā),提高系統(tǒng)各功能模塊的應用價值,建立QOE質量模型,并根據系統(tǒng)在網絡的工作情況進行擁塞控制。
[1]鄧華偉.網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)應用架構的研究與實現[D].華北電力大學,2012.
[2]黃振宇.基于云計算的網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究與實現[D].上海交通大學,2011.
[3]董曉偉.基于 IP網絡的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現[D].西安電子科技大學,2012.
[4]王永利.分布式網絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構[J].自動化儀表,2012,14(08):146-153.
[5]古前疆.基于 IP網絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現[D].大連理工大學,2013.
[6]張磊.基于3G無線網絡的視頻監(jiān)控前端研究[D].南昌航空大學,2012.