網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在校園監(jiān)控中的應(yīng)用研究

1、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在校園監(jiān)控中的應(yīng)用研究摘 要：介紹了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在校園監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)特點、優(yōu)勢及不足，并介紹了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器；IP 遠(yuǎn)程監(jiān)控；分控PC主機(jī) 1 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器簡介 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器主要實現(xiàn)模擬視音頻信號的IP化，其主要原理是內(nèi)置一個嵌入式Web Server，采用嵌入式即時多任務(wù)操作系統(tǒng)；前端模擬攝影機(jī)傳送過來的視頻信號經(jīng)視頻服務(wù)器數(shù)字化之后，由高效壓縮芯片壓縮，視頻碼率32Kbps-8Mbps連續(xù)可調(diào)，幀率1-30 (1-25)連續(xù)可調(diào)，同時通過內(nèi)部總線，傳送到內(nèi)置的Web Server，每個網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器均有一個IP地址

2、，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持：TCP/IP、UDP、DHCP、HTTP、RTP。網(wǎng)絡(luò)用戶通過授權(quán)可以用客戶端軟件遠(yuǎn)程監(jiān)看、控制、設(shè)置、抓拍本地錄像攝影機(jī)的圖像，授權(quán)用戶還可以利用RS-422/485串口支持云臺控制、高速球機(jī)或攝像機(jī)等外置設(shè)備或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作，同時還具有移動偵測、探頭等報警功能(可設(shè)區(qū)域和靈敏度)。此外，還采用高速DSP處理晶片（處理速度高達(dá)12億次/秒）和網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)技術(shù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬自動調(diào)整視頻幀率保證傳輸，網(wǎng)絡(luò)中斷后可自動連接，只要在頻寬不低於300K的網(wǎng)路上，都可以提供比480電視線更清晰的畫面，和實時性可達(dá)25幀（PAL制）的音、視頻同步傳輸，音頻采用Dynamic Stream

3、 Control技術(shù)，保證雙向語音對講實時傳輸,傳輸已達(dá)到類似PSTN（普通電話）的語音雙向傳輸效果。 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的壓縮方式有多種，如H.263、H.264，M-JPEG、MPEG1、MPEG2、MPEG4及Wavelet等，并向下兼容HalfD1、CIF等壓縮格式，圖像質(zhì)量和碼率可調(diào)，便于IP傳輸。相較其他應(yīng)用于視頻的壓縮技術(shù)，MPEG4的壓縮方式在Internet上傳輸?shù)膱D像品質(zhì)較好，比較適用于網(wǎng)路系統(tǒng)，也是時下客戶普遍可以接受的壓縮方式。 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還具有傳感器輸入和繼電器輸出功能，可實現(xiàn)報警輸入和輸出功能。如連接了門磁、雙鑒探測器，則該網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器具有報警功能；數(shù)字輸出可用作

4、不同的控制功能，如喇叭、遠(yuǎn)程控制緊急報警等。 2 校園網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用實例解析 學(xué)校為了加強(qiáng)和提高學(xué)校內(nèi)部的教學(xué)管理、教學(xué)水平及安防工作，實現(xiàn)校園安全保衛(wèi)的自動化及電子化，在校園和教室里安裝監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)教學(xué)管理自動化和對全校的進(jìn)行安防監(jiān)控。 學(xué)校每間教室均設(shè)置高清攝像機(jī)，同時在校園的重點地方安裝攝像機(jī)，用來進(jìn)行安全監(jiān)控。此方案中，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器分散位于各不同區(qū)域，放置在最接近前端視頻源的地方。普通攝像機(jī)采集的視頻信號先進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，完成A/D轉(zhuǎn)換，然后上傳至校園網(wǎng)。 整個方案構(gòu)架采用了網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，將監(jiān)控系統(tǒng)建立在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)）的基礎(chǔ)上，突破了傳統(tǒng)模擬

5、監(jiān)控的限制。該系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了監(jiān)聽和廣播功能，可對每間教室及校園的每個角落進(jìn)行音視頻監(jiān)視錄像及廣播，便于教學(xué)研究，評估，自習(xí)課堂管理及電子監(jiān)考安防監(jiān)控，從而極好的協(xié)調(diào)了校長、教師、學(xué)生三者之間教學(xué)管理關(guān)系以及校園的安全防衛(wèi)，可以提高校園的辦公效率，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可以通過學(xué)校網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視任何一個課室的現(xiàn)場情況，減輕學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)負(fù)擔(dān)，并可及時掌握一手資料，有效的提高教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校的保衛(wèi)部門也可以即時了解校園各個角落發(fā)生的情況。同時在每個安放監(jiān)控點均設(shè)置紅外報警裝置，與系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動。 在安裝施工和操作方面，只需簡單的管線布放與軟、硬件環(huán)境，每個網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器就是一個IP點，因此具有高度擴(kuò)充性。安裝僅需利用原有的

6、校園網(wǎng)，連接到教室內(nèi)的信息點，即可使用，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的全部數(shù)據(jù)參數(shù)在監(jiān)控中心設(shè)置，安裝、調(diào)試方便快捷。 該系統(tǒng)由校園圖像聲音攝入設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)施（校園局域網(wǎng)）、圖像聲音數(shù)字信息解碼回放設(shè)備、用于監(jiān)視的分控PC主機(jī)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件和用于控制，處理，存儲數(shù)據(jù)的視頻服務(wù)器等組成。 2.1 圖像聲音攝入 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用每幅圖像的壓縮尺寸為：圖像分辯率352288，最高25幀/秒（PAL）。每個監(jiān)控點設(shè)置高清攝像機(jī)一部。如果需要拾取現(xiàn)場的聲音，可選用具有全雙工音頻傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器，音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)采用G.729。網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器有一路，二路，四路可選擇。 2.2 圖像聲音信息的編

7、碼發(fā)送 各個監(jiān)控點的監(jiān)控信息（音、視頻及數(shù)據(jù)）按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)字化編碼壓縮打包處理后，在校園局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行傳輸。本設(shè)計采用先進(jìn)的MPEG-4圖像壓縮技術(shù)，將圖像進(jìn)行數(shù)字化后接入互聯(lián)網(wǎng)，就可利用IP地址在互聯(lián)網(wǎng)被方便的訪問和瀏覽。MPEG-4優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)視頻通訊技術(shù)，它比MJPEG的壓縮率高出10-30倍。除此之外，還使用了拾音器和音箱等設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的雙向音頻功能。 監(jiān)控中心可使用RS232/485/GPIO轉(zhuǎn)換接口，通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器來控制云臺、鏡頭等外加設(shè)備，可對該的監(jiān)控范圍進(jìn)行控制；網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器采用G.729格式的音頻壓縮信號，內(nèi)置麥克風(fēng)。同時連接有音箱，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的雙向音頻對講功能

8、。 2.3 圖像聲音信息的監(jiān)視與存儲 由于整個系統(tǒng)是基于校園網(wǎng)的，只要在有關(guān)負(fù)責(zé)人的辦公計算機(jī)上甚至在家里的計算機(jī)上安裝客戶端軟件，就可以監(jiān)控學(xué)校的情況，及時了解所發(fā)生過事情，方便調(diào)查，也可以及時發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生的事情，防范于未然。對于一些重大的考試，主管教育部門的領(lǐng)導(dǎo)也可以在遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)控，如果各個學(xué)校都是網(wǎng)絡(luò)型的監(jiān)控，則可以大大方便主管領(lǐng)導(dǎo)的工作，足不出戶就可以了解各個學(xué)校的情況，提高了辦事效率。 在學(xué)校的監(jiān)控中心，安裝有分控PC機(jī)和PC服務(wù)器。分控PC機(jī)主要是用來監(jiān)視各個監(jiān)控點的圖象，它是普通的計算機(jī)，配置不用很高，建議一臺分控PC機(jī)監(jiān)視四個監(jiān)控點，畫面太小失去了監(jiān)視的意義。PC服務(wù)器是用來儲

9、存各個監(jiān)控點的錄象資料，配置要求比較高，各個學(xué)?？梢愿鶕?jù)自己的情況選擇硬盤的大小，硬盤的大小決定儲存的時間。 3 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點 （1）與傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)有很明顯的優(yōu)點。 采用數(shù)字化技術(shù)產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，軟件界面友好、控制功能齊全，安裝、調(diào)試方便快捷，控制信號直接從攝像機(jī)處取得，控制效果好，不受環(huán)境與距離的限制，語音系統(tǒng)集成在一起，可以實現(xiàn)雙工對話功能，很適合多媒體課室教學(xué)使用。 （2）當(dāng)然也存在一些缺點。 圖像壓縮打包后經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸，在監(jiān)控中心由計算機(jī)軟件解壓后再送計算機(jī)顯示處理，由于傳輸網(wǎng)絡(luò)速度、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等原因致使其清晰度不夠模擬監(jiān)控系統(tǒng)清晰，圖像傳輸?shù)膶崟r性受網(wǎng)絡(luò)傳輸速度影響，但這并不會影響網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的整體效果。 4 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的發(fā)展 網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器是近幾年才發(fā)展起來的。目前只是在校園、電力系統(tǒng)、高速公路、市政、石油等監(jiān)控點比較分散的領(lǐng)域有較強(qiáng)的需求量。其總體造價相對于模擬監(jiān)控系統(tǒng)或模擬系統(tǒng)與數(shù)字硬盤錄像機(jī)相結(jié)合的系統(tǒng)來說還是明顯偏高。而且，目前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)普及水平參差不齊，所以網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器很難在近幾年成為安防市場的普及產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器自身的圖像處理技術(shù)、視頻壓縮等技術(shù)還有待于進(jìn)一