網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器在監(jiān)控系統(tǒng)的幾種應(yīng)用

摘要：網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器依靠網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)視頻圖像傳輸、控制信號傳遞在圖像監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文就網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的特點給出了幾種場合下的應(yīng)用方案，供監(jiān)控行業(yè)專業(yè)人員參考。

一、小型局域網(wǎng)閉路監(jiān)控方案：

以計算機為顯示和控制設(shè)備，適合100個監(jiān)視點以下的小型監(jiān)控系統(tǒng)，通常應(yīng)用于已經(jīng)具備網(wǎng)絡(luò)條件的辦公樓、賓館、看守所等小型閉路監(jiān)控場合。

主要特點：

l        施工簡便，充分利用現(xiàn)有的局域網(wǎng)，快速組建監(jiān)控系統(tǒng)；

l        局域網(wǎng)內(nèi)計算機安裝相應(yīng)的管理軟件就可以對監(jiān)視點實施監(jiān)控和管理；

l        管理軟件具有錄像功能，可對監(jiān)視點實現(xiàn)定時或報警觸發(fā)錄像；

l        管理軟件具有控制權(quán)限，管理者可以設(shè)置客戶端的控制權(quán)限；

l        通過管理者*，外網(wǎng)可以進(jìn)入內(nèi)網(wǎng)調(diào)看的圖像；

附圖1：視頻服務(wù)器在小型局域網(wǎng)中應(yīng)用方案

設(shè)備說明：

1、視頻服務(wù)器，監(jiān)視點控制設(shè)備，實現(xiàn)：

1.1、      編碼功能，將模擬音視頻信號按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)字編碼；

1.2、      控制轉(zhuǎn)換功能，視頻服務(wù)器接收控制端發(fā)出的控制編碼，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)攝像機控制設(shè)備的通訊協(xié)議，控制攝像機云臺、鏡頭動作；

1.3、      報警接口功能，將報警探頭發(fā)出的觸發(fā)信號通過局域網(wǎng)發(fā)送到控制端，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置聯(lián)動相應(yīng)報警；

1.4、      報警聯(lián)動功能，配置有報警輸出接口，可根據(jù)設(shè)置聯(lián)動輸出控制，可以聯(lián)動燈光、警號等外部設(shè)備；

1.5、      存儲功能，視頻服務(wù)器配置USB接口，可外接存儲設(shè)備；

2、圖像采集設(shè)備：圖像采集設(shè)備主要是指攝像機、鏡頭、云臺、解碼器、防護(hù)罩等設(shè)備，實現(xiàn)：

2.1、圖像采集；

2.2、圖像變倍、調(diào)焦、光圈調(diào)節(jié)；

2.3、攝像機方位控制。

圖像采集設(shè)備的配置取決于監(jiān)視點的要求，對于定點監(jiān)視圖像可以不配置云臺和三可變鏡頭，相應(yīng)的解碼器也就不必選用了?，F(xiàn)在很多場合采用球形攝像機來實現(xiàn)圖像采集的（如圖2），其內(nèi)部集成了攝像機、三可變鏡頭、解碼器、云臺等設(shè)備

圖2：球形攝像機

3、報警探頭：實現(xiàn)報警觸發(fā)聯(lián)動。根據(jù)布防的場合選擇不同的報警探頭，zui常用的有雙檢探頭、主動紅外探頭等。無論什么形式的探頭，其觸發(fā)輸出基本相同，即輸出為一個開關(guān)量。需要注意的是，視頻服務(wù)器的報警輸入接口的形式，標(biāo)準(zhǔn)接口是具有防破壞功能的，這時需要引進(jìn)一個“窗口電壓”。

4、交換機：局域網(wǎng)的*設(shè)備。

5、控制客戶端：設(shè)置在控制點，是利用計算機作為現(xiàn)實和控制設(shè)備，計算機可以通過IE瀏覽器和安裝專門的控制軟件實現(xiàn)對監(jiān)視點的控制和監(jiān)視。對于專門的控制點必須要安裝控制軟件，對監(jiān)視網(wǎng)內(nèi)的監(jiān)視點進(jìn)行控制和管理，實現(xiàn)：

實時視頻顯示：可實時顯示監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)1-16路的實時視頻圖像，可以實現(xiàn)單畫面，4畫面，6畫面，8畫面，9畫面，16畫面分割顯示，支持輪巡顯示.

云臺控制：在權(quán)限許可范圍內(nèi)，通過對前端云臺和鏡頭的控制，改變攝像機的方位，俯仰角度和焦距等。

本地錄像：可以根據(jù)設(shè)定的錄像時間自動錄像或是接收視頻服務(wù)器的報警信號作報警錄像。

實時視頻圖像抓拍：實時圖像抓拍是用來實時拍攝圖像的輔助功能，它將動態(tài)的圖像中的單幀圖像以BMP的圖像格式保存下來，可以對正在監(jiān)視或正在回放的圖像抓拍。

視頻服務(wù)器圖像D1 JPEG抓拍：視頻服務(wù)器JPEG D1格式抓拍是指視頻服務(wù)器的前端直接抓拍，它抓拍的格式為D1格式，清晰度不受網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠绊憽?span lang="EN-US">

音頻監(jiān)聽及對講：客戶端與前端設(shè)備之間可以進(jìn)行雙向語音傳輸?？蛻舳丝梢员O(jiān)聽前端設(shè)備的音頻，同時客戶端可將音頻發(fā)送到前端設(shè)備，與前端設(shè)備實現(xiàn)對講。

報警處理：客戶端接收到前端設(shè)備發(fā)送的報警信號后，客戶端將根據(jù)設(shè)置啟動錄像，以及根據(jù)設(shè)置顯示電子地圖和顯示實時圖像。

電子地圖顯示：電子地圖中包含了監(jiān)控場景名稱和該場景中的前端設(shè)備，點擊電子地圖上分布的前端視頻設(shè)備圖標(biāo)，即顯示該設(shè)備的實時圖像。

本地回放：可以檢索回放本地錄像中的設(shè)備任意時間的視頻文件。

遠(yuǎn)程回放：已經(jīng)檢索回放下載前端視頻設(shè)備中的錄像文件，或是檢索回放下載其他的錄像文件。

二、利用運營商提供的傳輸平臺搭建遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

在跨越城際實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，是常規(guī)模擬監(jiān)控方案無法實現(xiàn)的。而采用數(shù)字視頻服務(wù)器利用運營商提供的數(shù)字傳輸平臺卻很容易實現(xiàn)異地監(jiān)控。

ADSL為傳輸平臺的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

ADSL是目前寬帶上網(wǎng)的zui常用的方式之一，它是一種能夠在現(xiàn)有的雙絞線，及普通線上根據(jù)當(dāng)?shù)鼐€路狀況提供2-8Mbit/s下行速率和64-640Kbit/s的上行速率的上網(wǎng)傳輸方式。這種下行速率遠(yuǎn)大于上行速率的非對稱結(jié)構(gòu)特別適合在Internet高速沖浪，寬帶視頻點播，遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用需求。ADSL技術(shù)zui大的成功之處就是不需要對原有線路進(jìn)行重新改造，也不需要增加昂貴的終端設(shè)備，它充分利用了現(xiàn)有線路，在用戶端只需加裝一個ADSL MODEM設(shè)備即可，降低了成本，減少了用戶上網(wǎng)費用。同時它的傳輸距離較遠(yuǎn)，ADSL傳輸距離可達(dá)3-5公里。采用ADSL作為傳輸平臺適合于傳輸距離遠(yuǎn)、監(jiān)控點分散的場合，適用于，商店、倉庫、無人值守的邊遠(yuǎn)中繼站等。

圖3為采用ADSL構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

設(shè)備說明：參看圖3可以發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)與“小型局域網(wǎng)閉路監(jiān)控方案”的結(jié)構(gòu)基本相同，只是增加了“寬帶路由器”和ADSL接入設(shè)備。在局域網(wǎng)中，每個端口的IP地址是可以設(shè)定的，但是在ADSL網(wǎng)絡(luò)中，要是定IP就會花費一筆不小的開支，在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)中解決的方法是對某個監(jiān)視點申請一個域名，通過進(jìn)行動態(tài)域名解析，找到相應(yīng)的監(jiān)視點。在大部分寬帶路由器產(chǎn)品中，都有DDNS功能，即動態(tài)域名解析，利用寬帶路由器實現(xiàn)動態(tài)域名解析速度快而且穩(wěn)定。

附圖3：ADSL構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

  CDMA為傳輸平臺的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

中國聯(lián)通于2004年3月推出基于CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)品牌"聯(lián)通無限"，而"掌中寬帶"則是其中的主要內(nèi)容之一，提供無線互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。通過筆記本電腦與支持CDMA 1X的PCMCIA無線網(wǎng)卡或手機相結(jié)合，達(dá)到接入互聯(lián)網(wǎng)的目的，使得用戶可以輕松實現(xiàn)移動辦公、語音視頻溝通，甚至實現(xiàn)基本的視頻點播功能，CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)所能提供的zui高下行數(shù)據(jù)傳輸速率為153.6Kbps。由于CDMA是采用無線數(shù)據(jù)通訊，應(yīng)用到數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)中有許多無法替代的優(yōu)點，特別適用于監(jiān)視點為移動的場合，廣泛應(yīng)用于，*、石油地質(zhì)勘察、公交車實時監(jiān)控等行業(yè)。

由于CDMA數(shù)據(jù)傳輸指標(biāo)速率為153.6Kbps，對于在監(jiān)控系統(tǒng)中傳輸大量的圖像文件和控制數(shù)據(jù)是有些勉強，特別是對于多個控制點對一個監(jiān)視點進(jìn)行訪問時，會造成網(wǎng)絡(luò)“堵塞”，為了解決這一矛盾，在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)中的解決方法是在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一臺服務(wù)器作為中轉(zhuǎn)，各個控制點對某一個監(jiān)視點的訪問，轉(zhuǎn)變?yōu)閷Ψ?wù)器的訪問，從而大大節(jié)省了CDMA的資源。

華康公司轉(zhuǎn)用于CDMA的視頻服務(wù)器為HK9001EW，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器軟件為ReaWHDMA，實現(xiàn)以下功能：

u      可以對多臺HK9001W CDMA進(jìn)行管理；

u      可以實現(xiàn)對HK9001W CDMA配置；

u      實現(xiàn)菜單化管理和設(shè)置，操作簡便；

u      具有用戶管理功能，保密性強；

u      具有錄像功能，可對系統(tǒng)中HK9001W CDMA圖像錄像；

u      可實現(xiàn)HK9001W CDMA與控制客戶端控制信號的轉(zhuǎn)發(fā)；

圖4：以CDMA為傳輸平臺的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)圖

三、圖像輸出至電視墻實現(xiàn)方法：

對于一些較大型的閉路監(jiān)控系統(tǒng)電視墻是構(gòu)成控制室的*的設(shè)備，往往一套監(jiān)控系統(tǒng)的亮點就在于控制室的電視墻，在數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)中，針對有電視墻的需求，采用以下幾種方式來實現(xiàn)。

VGA輸出方式：直接將計算機輸出到等離子電視或被頭電視機組成大屏幕，這種方式一個顯示器就要對應(yīng)一臺計算機，適合監(jiān)視點不多的場合。 

圖5：視頻服務(wù)器中電視墻的配置方案

附圖5：VGA輸出至電視墻

解碼器解碼輸出方式：解碼器的功能是將數(shù)字編碼信號解碼還原成模擬視頻信號，對于多路的解碼器還具有畫面分割的功能，解碼器具有報警輸出接口和控制接口。系統(tǒng)配置控制鍵盤或管理軟件后還可以實現(xiàn)：

1、控制功能，通過鍵盤或管理軟件實現(xiàn)對前段視頻服務(wù)器的攝像機進(jìn)行控制；

2、管理功能（管理軟件），實現(xiàn)對解碼器進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置和管理；

3、切換圖像功能，通過對解碼器的操作，實現(xiàn)IP地址的切換，達(dá)到圖像切換的功能；

4、報警聯(lián)動接口，視頻解碼器自帶報警輸出接口，可以聯(lián)動報警設(shè)備；

在該方案中，由于采用了視頻解碼器，電視墻的顯示設(shè)備可以采用模擬輸入的設(shè)備，如監(jiān)視器、電視機等，工程造價相對會低一些。對于一些要求不高的場合，可以采用的控制鍵盤實現(xiàn)對輸出圖像的切換和對監(jiān)控攝像機的控制。

對于監(jiān)視點較多的場合，采用矩陣控制是常用的手段，由于矩陣要求輸入和輸出為模擬信號，所以在這種場合下，首先采用視頻解碼器將數(shù)字視頻信號解壓為模擬視頻信號輸入矩陣。

附圖6：解碼器輸出至電視墻

采用矩陣切換主機輸出方式：在監(jiān)控系統(tǒng)中，一些監(jiān)控點距離控制中心并不是很遠(yuǎn)，沒有必要采用數(shù)字視頻服務(wù)器，而在系統(tǒng)的其它監(jiān)控點距離又很遠(yuǎn)，需要依靠互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程傳輸，在這種情況下，需要模擬線路與數(shù)字技術(shù)混合使用。

附圖7：矩陣輸出至電視墻

四、大型數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

在大于200個監(jiān)視點的大型監(jiān)控系統(tǒng)中，如城市治安監(jiān)控、區(qū)域性監(jiān)控、旅游景區(qū)等場合。監(jiān)控點比較多，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬會產(chǎn)生一定的影響，特別是在多個控制點對一個監(jiān)控點進(jìn)行訪問的場合，會影響到圖像質(zhì)量。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，zui大限度地利用網(wǎng)絡(luò)資源，可以在控制端配置一臺服務(wù)器作為轉(zhuǎn)發(fā)主機，將監(jiān)視點的圖像發(fā)送到轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器上，控制點對監(jiān)控點的訪問轉(zhuǎn)換為對轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的訪問，從而克服了多個控制點對一個監(jiān)視點訪問時產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)“堵塞”現(xiàn)象。

附圖8：轉(zhuǎn)發(fā)方式實現(xiàn)大型監(jiān)控系統(tǒng)

五、在矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的配套使用

在一些應(yīng)用場合，模擬監(jiān)控系統(tǒng)有著自身的優(yōu)點，特別是小范圍的監(jiān)控系統(tǒng)中，模擬系統(tǒng)受到的限制主要是傳輸距離和施工條件，對于小于200M的傳輸范圍。在一些特定的應(yīng)用場合，需要分級控制，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。如城市治安綜合控制系統(tǒng)，需要對各個監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，在總控室實現(xiàn)對分監(jiān)控系統(tǒng)的圖像進(jìn)行調(diào)用，切換和控制。

采用視頻服務(wù)器和解碼器皆可以實現(xiàn)矩陣聯(lián)網(wǎng)的要求

附圖9：矩陣聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)

六、關(guān)于網(wǎng)吧監(jiān)控的應(yīng)用

網(wǎng)吧作為一個特殊的營業(yè)場所越來越多的得到管理部門的重視，在網(wǎng)吧設(shè)立監(jiān)視點形成聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，對文化、*管理部門來說是很方便的。綜合網(wǎng)吧監(jiān)控方案，其主要目的為：

1、               自我防范，網(wǎng)吧大多為私有財產(chǎn)，網(wǎng)吧監(jiān)控系統(tǒng)可以為網(wǎng)吧老板提供了一個異地監(jiān)控的條件，使得網(wǎng)吧經(jīng)營者隨時在異地觀察自己網(wǎng)吧的經(jīng)營情況；

2、               治安監(jiān)控，當(dāng)網(wǎng)吧出現(xiàn)治安突發(fā)事件時，網(wǎng)吧發(fā)出報警信息，監(jiān)管中心相應(yīng)報警，并采取相應(yīng)應(yīng)急措施；

3、               監(jiān)管，管理中心不定期對網(wǎng)吧進(jìn)行瀏覽，觀察網(wǎng)吧是否存在違規(guī)現(xiàn)象，并對發(fā)生違規(guī)的現(xiàn)象及時錄像，做到有法有據(jù)；

  在網(wǎng)吧中，雖然線路接入都是寬帶，有的還是光纖直接接入，但是一個好的監(jiān)控方案要在細(xì)節(jié)上為網(wǎng)吧和管理者考慮，郎馳公司采用的方法是主動上傳方式，即中心管理軟件平時不瀏覽監(jiān)視點，不占用網(wǎng)吧的資源，網(wǎng)吧發(fā)生報警時主動上傳報警信息，及時觸發(fā)管理端發(fā)出報警信息。

附圖10為系統(tǒng)框圖

附圖10：網(wǎng)吧監(jiān)控結(jié)構(gòu)圖

上述幾種結(jié)構(gòu)是視頻服務(wù)器幾種在不同場合下的應(yīng)用，在監(jiān)控行業(yè)中，各種監(jiān)控方案是根據(jù)用戶的要求和工程的實際情況而定的，所以，上述結(jié)構(gòu)僅供參考。