文档介绍：运营一线
基于IP宽带网络的远程视频监控系统
□张亚琴
(中国联通咸阳市分公司,咸阳712000)
摘要:文章分析了宽带网络新业务之—的远程视频监控的图像压缩方式及其实现。从基于宽带小区的局域网方式、ADSL点对点方式、虚拟局域网VPN方式等三个方面,对其系统构成和实现进行了分析探讨,同时对其典型的商业应用———中国联通“神眼”业务进行了介绍。
关键字:视频监控宽带神眼
1 概述
自九十年代起,随着互联网的兴起和个人计算机的普及,互联网用户数量及以IP为代表的数据业务呈爆炸性增长,同时出现了大量新型的业务需求,如视频会议、电子商务、VOD视频点播等。这些新的业务需求对网络带宽提出了新的要求。由于光纤通信和密集波分复用技术的进步,及ATM技术、MPLS技术、Tbps级路由器的出现,为传输网和交换网的升级换代提供了及时的手段,带宽的瓶颈落在了接入网上。
随着基于不同传输媒介的不同系统及其多种方案的出现和发展,如基于双绞线、基于数字电力线、基于无线、基于同轴电缆和基于光纤的系统,接入网宽带化得到了空前的发展。接入网宽带化的发展,反过来又推动了新业务需求的产生和发展。远程视频监控就是其中之一。
2 远程视频监控及其图像压缩方式
视频监控过去只有在银行金融机构、文博等企事业单位才有业务需求,多为就近独立建设机房进行分散监控。然而随着经济发展和人们不断提高的安防意识,加之互联网的普及,通过网络将图像进行远程传输的集中监控方式应运而生,并且广泛渗透到教育、政府、娱乐场所、医院、酒店、运动场馆、城市治安甚至家庭等多个领域。
作为远程监控的主要监控内容,图像因其数据量大而需重点考虑解决方案。
图像压缩方式
有很多类去除视频冗余的压缩编码方法,如预测编码、熵编码和变换编码等,而这些编码方法又有多种实现方式,仅以变换编码为例,就有傅立叶变换、离散正弦变换、离散余弦变换、哈达码变换、沃尔什变换、K-L变换、哈尔变换以及各种小波变化等。
自20世纪80年代后期,国际电信联盟(ITU)、国际电工联合会(IEC)和国际标准化组织(ISO)针对静止图像及活动图像的诸多不同应用场合、传输速率、图象分辨率和图像质量,制定了如JPEG、、、、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21等一系列数字视频压缩标准,极大地推动了数字视频压缩技术的发展。
图像压缩的实现
尽管不同的厂家采用了不同的图像压缩编码方式,但MPEG标准是针对活动图像的专用通用编码,因此图像远程监控采用MPEG标准具有先天的优势。
D摄像机输出的模拟视频信号送入视频服务器的视频捕获卡,进行视频采样、A/D转换,将模拟视频信号转成数字信号之后送入计算处理单元进行MPEG压缩,最后将压缩后的数字视频信号送入网络接口,经网络传送至远端。视频服务器功能如图1所示。
视频捕获卡
视频捕获卡
计算处
理单元
网络
接口
×4
×4
CCD
摄像机
网络传送 MPEG压缩视频采样
ISDN
DDN
ADSL
LAN
图1 视频服务器功能框图
3 远程监控基于宽带网络的实现
基于宽带智能小区的局域网实现方式
局域网
摄像头
网络视频服务器
监控中心
实时监控服务器
移动监控终