基于mpeg4编码与以太网技术调度视频监控系统研究

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1、基于MPEG4编码与以太网技术调度视频监控系统研究　　【摘要】电力调度通信网是电力调度指挥专用网，要求必须具有很高的可靠性和接续速度。某地电力检修公司对原有的工业电视系统进行升级改造过程中，采用以IP协议及MPEG4编码技术为核心的、基于宽带数据网络传输系统而建立的调度视频监控系统，实现该区域电网调度监控中心和各500kV变电站分控中心的相关部门和管理人员对视频监控图像的网络浏览、云镜控制、分布存储等功能，保证两级指挥中心能够及时的了解现场情况，提高事故应急处理速度。【关键词】调度视频监控；MPEG4编码；虚拟以太网1、系统组成系统共包括三个子系统：前端视频信号采集子系统

2、、数字转换传输子系统、终端用户网管系统。5（1）前端视频信号采集子系统。该子系统主要完成视频信号源的采集、分配及模拟视频信号的传输工作。主要设备包括：摄像机、云台、解码器、视频切换矩阵、视频分配器、模拟视频电缆组成。可根据远程管理人员的遥控指令改变摄像机镜头的方位、角度、焦距等，用于对机房内设备运行情况、现场环境进行监视。通过摄像机、拾音器采集来的音视频模拟信号接入切换控制矩阵，并根据视频矩阵的编程控制输出任一路图像到网络视频编码器。选择上传图像的基本原则是：主要以机组、变电厂区、通信设备等具有代表性的现场图像进行上传。（2）数字转换传输子系统。该子系统主要负责完成将前端

3、采集的视频信号进行MPEG4编码、压缩等数字化处理，并以IP包的形式通过E1线路传输，通过超级虚拟以太网关设备将2个2兆[1]通道进行捆绑以搭建4兆带宽的局域网实现与该区域电网公司通信调度监控中心的连接。除具有图像清晰流畅的特点外，还具有占用带宽小，实时性好等优势。主要设备包括：网络视频编解码服务器、超级虚拟以太网关等设备。（3）终端用户网管系统。该子系统主要功能是完成用户监控界面的显示、告警信息的输出、系统的各种功能参数的配置以及根据用户的不同定制实现不同的录像计划等。作为专业的综合监控管理软件，可通过任何网络进行无缝数字视频流的管理，其分布式结构可以同时实况转播来自多

4、个站点的图像，并在具体的“开”和“关”指令下同时存储图像信息。任意指定的网上分布存贮，提供在多个地点用全双工方式存储和观看任何镜头图像和操作报警。2、系统技术特点5（1）系统从软件结构上采用SERVICE的系统架构，系统基于WINDOWS操作系统开发。同时，主程序可对其他系统功能模块的实时监测功能，自动诊断，自动维护，系统稳定性更高。（2）采用标准的TCP/IP协议，能架构在局域网、广域网和无线网络之上。同时，对于大型监控项目，专门设计多级联网软件机制，可做到两级或者三级网络的系统互联。（3）采用MPEG-4标准对视频信号进行编码。MPEG-4[2]是用于多媒体信息中的视

5、频描述标准，是针对低比特率视频编码方法提出的，它所涉及的应用范围覆盖了有线、无线、移动通信、Internet以及数字存储等领域。MPEG-4与MPEG-1，MPEG-2的最根本区别在于MPEG-4是采用基于对象的编码理念，即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象，分别编码后，再经过复用传输到接收端，然后再对不同的对象分别解码，从而组合成所需要的视频和音频。这样既方便我们对不同的对象采用不同的编码方法和表示方法，又有利于不同数据类型间的融合，并且这样也可以方便地实现对于各种对象的操作及编辑。（4）采用分布式视频技术，适合超大规模集群用户使用。通过一台

6、主监控服务器集中管理分布在各地的从服务器协同工作，这样能有效的均衡服务器的负载，满足超大型监控用户的监控需要。5（5）完善的系统功能。电力调度指挥中心和各分控中心可以对管辖范围内多个本地和远程变电站前端进行实时监控，不同的用户可根据职务分配不同的控制权限。现场图像可根据地点分成监控组，以1/4/8/9/12/16分屏方式显示，组内图像可自动轮巡，切换时间可以任意调节，可设置手动录像、计划录像和报警自动录像等多种录像方式。（6）采用嵌入式技术，防病毒侵入，稳定性高。系统采用先进的具有嵌入式操作系统的视频服务器，操作系统固化在芯片之中，不易受目前网络中爆发病毒的侵害；设备采用

7、ATPEC-2视频压缩芯片，视频处理速度快，稳定性极高，并具有自动恢复功能，当前端发生掉电后，可自动启动，无需人工维护，设备平均无故障时间大于10万小时。（7）更高的安全性。系统具有自动诊断功能，能自动监测各个系统功能模块的运行状况，一旦发生异常，主系统模块可对各个分控功能模块进行自动维护，保证其24小时连续运行；系统具有报警联动功能，对各种设备的报警实时记录，一旦有告警事件发生，可联动灯光、警笛，自动将现场图像实时记录，用于事件回放和故障分析。3、系统实现方式5由于原有工业电视系统正在运行，为尽量减少对原系统的影响，通过增设