基于无线网络技术数字视频监控系统探究

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1、基于无线网络技术数字视频监控系统探究　　摘要：本文在总结数字视频监控系统优势和功能的基础上，从无线网络技术未来的发展趋势出发，提出了一种新的网络视频监控系统架构。本文就着重介绍了实现这种视频监控系统所需解决的技术问题，对于如何提高无线网络视频业务性能进行了阐述，以期能为所需这提供借鉴。关键词：无线网络技术；视频监控系统；GPRS中图分类号：TN711文献标识码：A文章编号：一、视频监控系统功能利用网络实现远距离高质量信号传输数字视频监控范围基本不受距离限制，克服了模拟视频系统只能在本地监控的局限；传输信号不易干扰，理论上无衰减，可

2、大幅度提高图像品质和稳定；充分利用已有网络设备，无须安装专用电缆或光纤，网络带宽可复用无须重复布线。安全可靠8开放的网络协议标准传输信号，提高了系统的可靠性和兼容性；利用网络安全技术、加密技术、权限管理、实时时钟、分布式存储、分布式监控等，保护监控信息不被越权监视、窃取、篡改；利用以太网电源和UPS电源，保证在停电时仍可用；利用嵌入式技术将处理器和操作系统捆绑，硬件功能专一、专门设计，性能更稳定，便于安装、维护；使用模块化设计，硬件可裁剪，便于升级管理。强大的分析处理视频图象功能图像识别技术可及时发现异常并进行联动报警，实现无人值

3、守，提高监控效率；压缩的视频数据可存储在磁盘阵列或保存在光盘中，查询简捷，为事后分析事故提供录像；可对不清晰图像进行去噪、锐化处理，调整图像大小，借助显示器高分辨率，观看清晰高质量图像。简单方便的升级扩容系统通过网络连接，增加一个监控节点只须增加一个IP地址，扩充方便；原有模拟视频监控系统也可轻松升级和兼容。二、新的系统架构一般数字视频监控系统架构采用客户机/服务器模式，服务器端有摄像头、云台、视频采集卡、画面分割器、编码器、转发服务器等，编码器将采集处理得到的音视频流传到转发服务器。客户通过网络访问转发服务器，获得实时现场监视图

4、像。图1客户机/服务器模式视频监控系统结构8此监控系统增加监控中心作中转服务器，将采集处理的音视频流采用标准码流传到监控中心和备用存储服务器。监控中心对现场实时监控，客户端在任何地方通过IP网络观可实时观看现场图像，也可经视频中心查找以前视频。视频前端和客户端可经Internet或无线移动网与监控中心连接。该架构让前端和客户端移动性得到了扩展，只要有网络，就可在任何地方对现场进行监控。系统须实现以下功能：视频前端转发服务器接入网络时，自动给监控中心发送IP包，报告自己IP地址，中心服务器获取IP地址后在可用服务器数据库中增加一个条

5、目。考虑到网络条件多样性和监控系统通用性，采用编码方式为MPEG-4或H.263的方式。其中，MPEG-4标准为传输、存储流媒体及应用提供基于对象的编码方案，在时间和空间上更具有灵活的扩展性，有利于动态码率调整。传统TCP/IP网络协议并不适用支持流媒体传输，IETF制定新协议，与原有协议配合使用，使得现有IP网络在理论上具有提供多媒体实时传输能力。应用层和传输层针对流媒体传输制定的协议有：实时传输控制协议RTCP、实时传输协议RTP、资源预约协议RSVP、实时流化协议RTSP等。流媒体传输中，一般用HTTP/TCP来传输控制信息

6、，用RTP/UDP来传输实时多媒体数据，将RTP包封装在UDP包中传输，使用RSVP和RTSP保障服务质量QoS，新视频监控系统架构如图2。图2新视频监控系统架构8三、系统功能实现的关键技术1、无线网络问题3.1.1无线信道不可靠性和带宽波动对于无线移动信道，网络的可用带宽有限；无线网络存在多径衰落和阴影衰落，突发性或随机性传输差错时有发生；时变的信道传输速率、可用带宽，大大降低传输可靠性；信道误码率高，难以提供可靠的服务质量。3.1.2用户的异构性手持无线终端在功率、显示能力及硬件、内存等方面差异较大；每个用户网络带宽不同；不同

7、用户对视频内容、服务质量个性化需求不同。2、解决方案3.2.1信道编码和视频编码无线信道带宽有限和误码率高，为得到更视频传输及显示质量，须用更好的编码方案，如扩展编码技术和信道编码技术。分层视频编码除提供可伸缩性，还提供内在差错恢复机制，高优先级传输基本层，低优先级传输增强层。分层视频编码通常使用UEP来保障高优先级基本层可获得担保质量，增强层产生质量细化。8还可将发送数据分为两个独立数据流，并为二者提供不同优先级，编码器要求网络通过不同优先级信道发送数据，将差错敏感和更重要的数据分配到更安全和可靠信道。这种分配优先级方法有数据分

8、割、视频分层、UEP和多载波分优先级的视频传输。不同优先级视频流可在GPRS接入网底层使用分组交换技术进行传输。将运动和包头数据流设定为高级差错保护，用比纹理数据更可靠的载波进行传送。信道编码机制通过物理层增加冗余编码，减轻传输错误对解码影响，针对