无线监控系统关键技术与设计原则
2022-06-09
目前利用互联网络联网的监控系统开发已经成熟并投入在各行各业中，但基于无线网络的监控系统的研究还在发展中。本系统是以移动运营商的无线网络与已经设置好的公共场所摄像头为基础开发的无线监控系统，授权用户可以进行无线监控，比如利用目前市场流行的手机、平板电脑、笔记本电脑等，可以为诸如地铁监控、交通监控、建筑工地监控、案发现场监控、商场购物环境监控等进行有效并且随时随地监控提供了方便条件。
1系统关键技术研究
⑴视频提取技术：将现有的硬盘录像机、摄像头已有视频转发到流媒体服务器。
⑵流媒体服务器技术：支持大量手机用户并发访问。
⑶手机兼容性：大多数自带媒体播放器的手机均能播放路况实时视频。
研究移动流媒体播放平台的兼容性和统一性以及移动流媒体的微内核组成，包括调度、存储以及内容管理组件等。研究相应的流媒体信息加密技术，保证信息传输的安全性与私密性。研究视频后期处理技术，以解决实时路况视频分析，图像处理时出现的失真问题。
2系统方案设计原则
根据系统功能的要求和国家有关法规的要求，经过认真研究、分析、设计系统方案。该系统应具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现无线监控的可视化管理奠定了基础。
本系统依据、参考的相关规范包括：
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5-87
《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996
《中华人民共和国安全行业管理规范》
《软件工程国家标准》
《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
⑴标准化：本系统将实现在网络系统上的图像传输和共享，采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
⑵可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监测数量将会随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户较低的投资。
为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统未来的适应性。系统具有灵活的组网方式，方便被监控点的增加。
⑶易用性：系统软件使用界面良好，用户安装相应软件（客户端控件）后就可进行实时监测，完全智能控制，不需单独设置。
系统可以很方便地进行升级，系统采用的程序包括服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。
⑷可靠性：系统具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。实行操作权限管理，保证统一、规范管理。系统具有自诊断功能。系统设备的平均无故障工作时间MTBF>10000小时。本系统为分布式设计，每个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不会影响整个系统
⑸完善性：系统具有强大的视频、音频和数据报警功能，当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视，能将联动报警的信号进行接入，识别报警。系统具备功能完善的录像管理体系，可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式。提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽，同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能。系统具备完善的控制功能，系统设置权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作。
⑹良好的硬件平台：系统硬件平台为嵌入式设计，实现高度一体化、高度工程化，易于施工、安装、调试。
⑺良好的软件平台：系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于Windows2000/NT/XP/Windows2003/Windows7/Windows8等操作系统。
通过上述设计原则可以设计出符合要求具备相应功能的无线监控系统。该系统设计遵循技术的先进性、系统的扩展性、整体设计的实效性和高性能价格比。在系统的设计中，强调设计的综合管理及操作性能，力求系统操作简便、实用和直观性。研究设计和实现移动流媒体服务器的软件，有高兼容性、统一性、高性能和高可靠性。研究设计和实现移动流媒体播放器软件，其界面简单、支持多种媒体格式，最终实现一个集成的无线流媒体基础设施平台。
[参考文献]
[1]杨鹏，吴华，杨士强.面向H.264的快速运动估计算法[J].清华大学学报2005，45（4）.
[2]张胜.一种面向服务的可靠多媒体传输算法[J].软件学报，2010.2，vo1.21，No2.
[3]SahjayGhemavat，HowordGoboffandShanptakLewg.TheGoogleFileSystem.GoogleCorp.2012.8.
1系统关键技术研究
⑴视频提取技术：将现有的硬盘录像机、摄像头已有视频转发到流媒体服务器。
⑵流媒体服务器技术：支持大量手机用户并发访问。
⑶手机兼容性：大多数自带媒体播放器的手机均能播放路况实时视频。
研究移动流媒体播放平台的兼容性和统一性以及移动流媒体的微内核组成，包括调度、存储以及内容管理组件等。研究相应的流媒体信息加密技术，保证信息传输的安全性与私密性。研究视频后期处理技术，以解决实时路况视频分析，图像处理时出现的失真问题。
2系统方案设计原则
根据系统功能的要求和国家有关法规的要求，经过认真研究、分析、设计系统方案。该系统应具有性能先进、质量可靠、经济实用等特点，而且具有方便扩展、与其它信息系统实现无缝连接的能力，为实现无线监控的可视化管理奠定了基础。
本系统依据、参考的相关规范包括：
《工业电视系统工程设计规范》GBJll5-87
《远动设备终端通用技术条件》GB/T16435-1996
《中华人民共和国安全行业管理规范》
《软件工程国家标准》
《安全检查防范系统通用图形符号》GA/T74-94
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《电视系统视频指标》（CCTRRECOMMENDATION472-3）
⑴标准化：本系统将实现在网络系统上的图像传输和共享，采用的产品均遵循网络协议和传输标准的要求。
⑵可扩展性：由于用户以后的需求会不断发展，监测数量将会随之扩大，只要增加前端设备和升级软件不用添加其他附加设备，以保证用户较低的投资。
为了适宜未来系统扩展的要求，系统在满足现有功能的基础上预留足够的设备容纳性以便系统扩充之用。系统中控制部件（软、硬件）采用集中式结构、嵌入式等技术措施，可以方便灵活的进行扩充，充分保证系统未来的适应性。系统具有灵活的组网方式，方便被监控点的增加。
⑶易用性：系统软件使用界面良好，用户安装相应软件（客户端控件）后就可进行实时监测，完全智能控制，不需单独设置。
系统可以很方便地进行升级，系统采用的程序包括服务器程序和客户端程序，均为客户提供升级服务。可调节图像质量与带宽占用，系统采用H264硬件编解码，可以根据用户需求调节帧数、分辨率、图像质量等。
⑷可靠性：系统具有设计独到的视频流量管理功能，保证网络通畅。实行操作权限管理，保证统一、规范管理。系统具有自诊断功能。系统设备的平均无故障工作时间MTBF>10000小时。本系统为分布式设计，每个设备均以分散的方式安装于远端的摄像机端，即使单个设备发生了故障也仅仅是影响到这个设备，而不会影响整个系统
⑸完善性：系统具有强大的视频、音频和数据报警功能，当某台摄像机发生移动侦测报警时，系统可实时启动录像，或驱动云台前往预置位实时监视，能将联动报警的信号进行接入，识别报警。系统具备功能完善的录像管理体系，可选用手动、移动侦测、报警、定时录像四种录像方式。提供指定周期的滚动删除功能，有效防止存储空间耗尽，同时可提供分布式网络存储或中心集中存储功能。系统具备完善的控制功能，系统设置权限管理，对不同级别的用户给予不同的权限，有效防止越权操作。
⑹良好的硬件平台：系统硬件平台为嵌入式设计，实现高度一体化、高度工程化，易于施工、安装、调试。
⑺良好的软件平台：系统的软件操作简便、模块化结构，能应用于Windows2000/NT/XP/Windows2003/Windows7/Windows8等操作系统。
通过上述设计原则可以设计出符合要求具备相应功能的无线监控系统。该系统设计遵循技术的先进性、系统的扩展性、整体设计的实效性和高性能价格比。在系统的设计中，强调设计的综合管理及操作性能，力求系统操作简便、实用和直观性。研究设计和实现移动流媒体服务器的软件，有高兼容性、统一性、高性能和高可靠性。研究设计和实现移动流媒体播放器软件，其界面简单、支持多种媒体格式，最终实现一个集成的无线流媒体基础设施平台。
[参考文献]
[1]杨鹏，吴华，杨士强.面向H.264的快速运动估计算法[J].清华大学学报2005，45（4）.
[2]张胜.一种面向服务的可靠多媒体传输算法[J].软件学报，2010.2，vo1.21，No2.
[3]SahjayGhemavat，HowordGoboffandShanptakLewg.TheGoogleFileSystem.GoogleCorp.2012.8.