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1、 深圳市交通局XXXXXXX计算机信息管理系统(远程视频实时监控系统)设计方案目 录二、公司工程实例三、ADSL远程实时监控系统理论3.1 概述3.2 广域网(Internet)接入方式的选择3.3 图像压缩技术的选择3.4 DVR2009F远程传输系统组成3.5 用户自身提供条件3.6 功能陈述3.7 同类产品比较3.8 ADSL远程实时远程报警的实现3.9 常见问题解答四、本案设计方案4.1 图像传送实时性理论4.2 方案分析4.3 系统组成4.4 成本核算4.5 使用方法五、系统参数三、ADSL远程实时监控系统3.1 概述随着国家数字信息化的发展以及人们对安防意识的提高，传统的定点监看及
2、录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，远程实时监控的议题也渐为人们所常谈。近年来，网络信息业长足发展，很多地方都能用上网络宽频(有线电视网、长城宽带网、电信网络快车(ADSL)、小区宽带等各门各类的宽频网络)，为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。在存储技术上，数字硬盘录像机的诞生，把传统的模拟信号转化为数字信号，从M-JPEG、MPEG1、MPEG2乃至当今的MPEG4技术的不断改进，图像画质越来越清晰，而存储容量越来越小，为远程实时监控提供了内部压缩技术的支持。下面，我们从几个相关的方面阐述一下我们的见解与探讨。3.2 广域网(Internet)接入方式的选择现在常用的接入方式中，主要
3、有以下三类较为常用：A类：普通电话拔号方式(PSTN、ISDN)；B类：专线方式(DDN、ATM、xDSL)；C类：局域网转接方式(LAN)；A类：普通电话拔号方式基本特点是使用简单方便，要求低。只要有市话的地方，配上modem，申请账号，就能直接上网，速率可达56K/S。其缺点也是较为明显的：1传输速率慢。PSTN为56k/s，ISDN为112k/s。可以满足一般的静态网页浏览，但对于通过Internet进行实时图像数据传输的远程监控来说，是远远不够的(通过后面的介绍，可知道远程实时监控最低要求有512k的上传速率)。2通讯费用高。普通电话拨号的通讯费用是由两方面组成：网络费+电话费。网络费
4、有包月制，在几十元之间；但电话费却要根据通话时间来计算，在远程传输时，要求网络一直处于连通状态，就相当于电话一天24小时在通话，这样计算下来，电话费就是个沉重的负担。总体来说，普通拨号方式，在远程监控方面的应用性是较差的，但由于某些特殊原因，也有可能使用到。B类：专线方式DDN、ATM等专线的昂贵费用令用户望而怯步。但近年来，虚拟专线系列产品(ADSL、VDSL、XDSL)的推出，使用费用不断下调，用户可以在低成本的基础用上高质量的宽频。在此我们将讨论ADSL。ADSL的优势是显著的：1速率高。一般的ADSL提供最基本的512k/2M的速率，有些地区可根据用户的需求扩展上传、下行的速率(上传可
5、达2M/下行可达8M)。2费用低。据不完全统计所得，全国各大城市对ADSL的包月费都在40200元之间，此外，不含其它使用费用。但跟DDN，ATM等专线相比，也有一些不足之外，例如速率不稳定、IP动态分配等。总体来说，ADSL是目前为止，远程实时监控应用最好的媒介。C类：局域网转接方式小区宽带网(长城宽带网、有线电视网等)的速率随着用户人数的增加而下降，有堪者会低到只有几十k的速率，另外，其IP的双重性，为网络识别主机身份带来一定的困难。在远程实时传输上是不利的。所以我们是不太主张在监控端使用此种接入方式。通过以上三种方式的介绍，我们在选择传输媒介时，推荐使用ADSL。3.3 图像压缩技术的选
6、择要实现远程图像的实时传输，除了选择外部网络传输方式外，也得考虑现有的图像压缩技术。目前数字硬盘录像机所用图像压缩技术，可分为以下几类：A、M-JPEGB、MPEG1C、MPEG2D、MPEG4A：M-JPEG压缩技术早期数字硬盘录像机使用的压缩技术，其压缩容量大(450-600M/小时)而图像效果差。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358288帧 容 量：5-6.7k/帧实 时 性(25帧/秒)：125-167.5k/秒。B：MPEG1压缩技术对M-JPEG的图像质量及存储作了某些的优化，其压缩容量相对M-JPEG要小(300-500M/小时)，图像质量要好。目前市面上的数字硬盘录像机都
7、基本采用MPEG1技术。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358288帧 容 量：3.3-5.6k/帧实 时 性(25帧/秒)：83-140k/秒C：MPEG2压缩技术对MPEG1图像质量低下而改造的技术，有效地提高了图像质量，但同时却又大大增加了图像压缩容量(500-800M/小时)，故很少数字硬盘录像机采用些技术。但嵌入式的硬盘录像机，由于使用的是UNIX或是LIUIX操作系统，建立在纯IC写出/写入的程序结构下，对此技术的调用或存储有很大的便利性，而且考虑到图像质量作为嵌入式的卖点，固应用此技术较多。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358288帧 容 量：5.6k-8.8k/帧实
8、时 性(25帧/秒)：140k-220k/秒D：MPEG4压缩技术新型图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题。MPEG4提供DVD级的图像质量而存量却又能大大降低(80-220M/小时)。另一最大的特点是，MPEG4技术是基于网络传输方面作出了更强的功能开发，首次引入了流媒体技术的概念，使原来巨型的图像容量包传送的困难迎刃而解。换言之，MPEG4技术的成功之外，也就在于它专门针对网络传输方面的开发。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358 288帧 容 量：0.8-2.5k/帧实 时 性(25帧/秒)：20-62.5k/秒注：帧容量：0.82.5k/帧，0.8k/帧代表静态时的压缩容量，
9、2.5k/帧代表动态时的压缩容量客观上分析，以上四种压缩技术的发展是各有优势的，M-JPEG技术发展最为早期，至今也是相当成熟，MPEG1的稳定性与兼容性也是不容置疑的，MPEG2的图像质量是众多图像技术最为绚丽的，而MPEG4的图像传输功能也是无人能比的。在本文的技术讨论中，最主的是从网络图像传输方面出发，故对MPEG4的技术有所推崇。第二部份所述的各接入方式最大上传速率：普通电话拔号最大上传速率：56K/112KADSL最大上传速率：512K局域网转接最大上传速率：不稳定，视其用户数目(以后不作讨论)当数据传输时，各最大上传速率要除以一个系数8(具体参数来源，请参考有关计算机语言算法)，所
10、以真正能上传的最大速率为：普通拔号速率：7K ADSL速率：64k在广域网(Internet)中实现远程实时监控功能，对照各压缩技术的参数、功能特点的比较以及各接入方式的最大上传速率，我们得出如下结论：MPEG4+ADSL是目前实现远程实时监控最佳的配置，成本低，实效性强。3.4 DVR2009F远程传输系统组成我们根据以上理论计算、市场产品、用户需求等多方面客观因素，结合自身技术力量，研发出DVR2009F远程传输系统。该系统是建立在MPEG4软压缩的数字硬盘录像机上，安装自开发的LIFTING远程系统软件，通过ADSL拨号网络接入，直接实现远程监控功能，无须外置任何设备。其系统组成具体如下
11、：PC主机：CPU：P4 C1.7 or AMD 1700+显示：ATI 128PRO or Geforce2 M400 64M内存：256M硬盘：80G机箱：4U 工控型视频采集卡：MPEG4软压缩卡100帧/200帧/4路-16路，带音频接口软件：Window 98 SE/Window 2000 操作平台DVR2000 硬盘录像操作软件。JAVA 软件支持平台VC 软件支持平台LIFTING 远程传输软件PWS 网络主机服务器Office Access 数据库支持平台ODBC 数据库支持软件Norton 防病毒软件及各相应支持的文本、工具、插件、网页等软件其方案示意图如下：3.5 用户自身
12、提供条件1、申请虚拟专线(ADSL、VDSL、XDSL等具有公网IP的网络)，费用自理。2、网站授权(用于对网站数据进行一定的修改)，如果没有网站者，我公司可提供网站服务。3、如果服务器端有云台、变焦镜头时，需要购置相应的解码器及转换口。3.6 功能陈述本系统可分为服务器端及客户端。A、服务器端功能：提供与一般数字硬盘录像机相若的各种主要功能。主要有：1、图像实时监控、录像、回放等；2、控制云台，镜头等；3、移动、触发报警等；4、多路视频录像选择；5、局域网传输/Internet传输；6、局域服务器共亨；B：客户端功能：可分监视及监控两部分功能。监视功能：远程用户，通过IE浏览观看监控情况，不
13、能作任何操作，不能发布命令。监控功能：远程用户，安装专门的客户端程程序，可直接对服务器端设备进行远程操作，控制镜头左右上下摆动，对可变镜头进行远近调节，异地保存记录等。3.7 同类产品比较以下对一些同类产品作一些的简单的比较。1普通电话拨号方式的Quicksever支持M-JPEG压缩技术。由于电话拨号的上传速率仅仅只有7k/s，但图像数据传输量大(最小大于80K/S)，所以它的远程传送效果较差，平均是每秒里只有2-4帧的速度，远程客户端的丢帧现象严重。当IP是变换后，要双方通过打电话询问主机IP，才能联接。2硬盘录像机内置远程程序，直接modem传送随着远传的发展，后期的硬盘录像机功能中都带
14、有着远程监控的客户端工具及主机服务器平台，在局域网中的传输效果上有了很大的提高，但在Internet的使用中，用户只能通过普通电话拨号实现远程监控的功能，其本质上跟使用Quicksever效果一样，只是减少了外置设备。3网络摄像机网络摄像机采用MPEG4压缩技术，也能通过ADSL进行传送，其原理与我们所开发的DVR2009F远传系统一样，但它仅仅实现的DVR2009F的远传功能，缺乏了硬盘录像机的存储，回放等一些基本功能。另一方面价格高(一般一台网络摄像机要卖到6000元以上)及要求静态IP(相当于租用专线，一个月好最少也需要几千元的通讯费)也是它目前未能很好解决的问题。4视频网络器类似Qui
15、cksever的产品，支持MPEG4压缩技术，而且要求静态IP的支持。DVR2009F则从日常费用低、实用性强、操作方便等角度考虑而开发的产品。1日常费用低利用一般动态IP的ADSL作为传输(本系统不限制静态IP)，日常操作费用低，深圳地区每月的费用也仅仅是200元，一些城市上ADSL的包月费更低至40元。2成本低、实用性强功能上如一台硬盘录像机，带有多种实用功能，同时实现远程实时传送，用户不需另购置其它设备。适用于任何摄像机类型，为用户提供了很大的选择范围。3操作方便基本上全自动执行，也可根据用户要求调速参数，操作简单，跟一般的硬盘录像机没有区别。在客户端，提供了两种监控方式。第一种是直接通过IE浏览，开放性强，客户可随时随地观看监控情况。第二种是通过特定的软件来进行控制，保密性强。从诸多的对
