- 相關(guān)推薦
物流企業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：物流企業(yè)利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控錄像技術(shù)及數(shù)字監(jiān)控控制技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)手段，可延伸管理人員的視覺，幫助管理人員對(duì)公司的辦公、倉庫、貨物搬運(yùn)情況，以及人員活動(dòng)和設(shè)備情況進(jìn)行監(jiān)控。本文設(shè)計(jì)了基于C/S模型的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)作了分析。最后，給出了有效的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控系統(tǒng)；C/S模型；網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng) 隨著全球一體化進(jìn)程的加快和國際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的日趨頻繁以及供應(yīng)鏈管理思想的興起，現(xiàn)代物流的地位越來越突出，物流企業(yè)的運(yùn)作和管理逐漸與整個(gè)交通運(yùn)輸和倉儲(chǔ)配送的大鏈條融合在一起。作為開展現(xiàn)代物流服務(wù)的推進(jìn)器與連接器，全方位系統(tǒng)跟蹤管理已成為物流企業(yè)的主要服務(wù)內(nèi)容，涉及到多式聯(lián)運(yùn)功能，監(jiān)管進(jìn)出的運(yùn)輸工具、貨物、行李物品、郵遞物品和其他物品，；貨物集散、中轉(zhuǎn)、倉儲(chǔ)功能，貨代和船代功能，集裝箱CY和CFS功能，管理信息系統(tǒng)及EDI應(yīng)用功能，生產(chǎn)、生活輔助服務(wù)功能等等。
按照物流企業(yè)數(shù)字化視頻網(wǎng)系統(tǒng)的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要求，建立和完善港區(qū)各作業(yè)區(qū)域，錨地、航道、泊位、堆場(chǎng)、門衛(wèi)、公安交通、環(huán)境監(jiān)測(cè)等數(shù)字化視頻監(jiān)控系統(tǒng)。在物流企業(yè)各作業(yè)區(qū)域建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，建立統(tǒng)一和共享的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，逐步完成物流企業(yè)的數(shù)字化視頻網(wǎng)建設(shè)。
一、視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域
�。保M視頻監(jiān)控技術(shù)
當(dāng)黑白攝像機(jī)、黑白電視機(jī)出現(xiàn)時(shí)，初期的黑白圖像電視監(jiān)控系統(tǒng)也誕生了。當(dāng)時(shí)的監(jiān)控系統(tǒng)大多采用模擬方式傳輸，最簡(jiǎn)單的是將圖像基帶信息直接送入視頻傳輸電纜進(jìn)行傳送。每一監(jiān)控點(diǎn)的視頻信息都通過一條電纜線直接連接到中心控制室的多路切換控制臺(tái)上，通過手動(dòng)切換的方式選擇控制點(diǎn)圖像使之顯示在電視上。
2．基于PC的多媒體視頻監(jiān)控技術(shù)
20世紀(jì)90年代中期，基于PC的多媒體監(jiān)控隨著數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。系統(tǒng)在遠(yuǎn)端有若干個(gè)攝像機(jī)、各種檢測(cè)和報(bào)警探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備，獲取圖像信息，通過各自的傳輸線路匯接到多媒體監(jiān)控終端上，然后再通過通信網(wǎng)絡(luò)，將這些信息傳到一個(gè)或者多個(gè)監(jiān)控中心。監(jiān)控終端機(jī)是一臺(tái)PC機(jī)，也可以是專用的工業(yè)控制機(jī)。
3．基于Web服務(wù)器的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控技術(shù)
20世紀(jì)90年代末，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其關(guān)鍵設(shè)備是內(nèi)置嵌入式Web服務(wù)器的視頻服務(wù)器。
4．視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要應(yīng)用于公安消防部門、銀行、交通、樓宇大廈等需要遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的區(qū)域，物流企業(yè)對(duì)于這種要求也是迫切的。
二、系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)分析
1．系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)：整個(gè)系統(tǒng)基于C/S（客戶機(jī)/服務(wù)器）模式，如圖1所示。
系統(tǒng)功能描述：遠(yuǎn)程客戶端是監(jiān)控中心，服務(wù)器端是監(jiān)控前端。攝像頭和麥克將采集的模擬音視頻信號(hào)送入網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器；模擬信號(hào)被分成兩路，一路直接送入本地監(jiān)視器進(jìn)行本地回放，另一路被送入編碼器編碼成視頻流和音頻流，從編碼器出來的音視頻流再被分為兩路，一路送入本地硬盤存儲(chǔ)，另一路通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到客戶端�？蛻魴C(jī)端用戶根據(jù)分配的用戶名和密碼訪問服務(wù)器主機(jī)，接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，經(jīng)過解碼還原成原來的視頻圖像，就可以實(shí)時(shí)察看監(jiān)控錄像，并發(fā)送相應(yīng)的控制信息對(duì)云臺(tái)、攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
2．遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)
(1)視頻編解碼技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控要處理傳輸?shù)闹饕獢?shù)據(jù)就是圖像語音數(shù)據(jù)。一幅640 × 480中等分辨彩色圖像，采用24位比特量化的數(shù)據(jù)量約為7Mbit，如果按每秒30幀的速率播放，則需要傳輸?shù)拇a率高達(dá)221Mbit/s，要在有限的帶寬上傳輸如此之高的碼流是不現(xiàn)實(shí)的，在這樣的情況下，視頻編解碼技術(shù)顯得尤為重要。
在我們的系統(tǒng)中采用的是H.264的編碼格式，它是一種比已存標(biāo)準(zhǔn)性能更高的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，主要體現(xiàn)為較高的編碼效率、友好的網(wǎng)絡(luò)交互性和精簡(jiǎn)的語法表示。
圖2是 H.263, MPEG-2,MPEG-4和H.264壓縮性能的一個(gè)比較。
(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)
①傳輸協(xié)議
視頻圖像的傳輸質(zhì)量直接影響系統(tǒng)的監(jiān)控質(zhì)量，數(shù)字視頻信號(hào)雖然已經(jīng)過壓縮，但數(shù)據(jù)量還是很大，特別是當(dāng)幾路視頻信號(hào)同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸時(shí)，大量的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)使得傳輸網(wǎng)絡(luò)變得擁擠，這會(huì)造成數(shù)據(jù)的延遲及丟失，因此良好的網(wǎng)絡(luò)通信通道和通信協(xié)議的選擇至關(guān)重要，本系統(tǒng)采用RTP/RTCP與UDP相結(jié)合的傳輸協(xié)議。
②C/S端動(dòng)態(tài)IP地址的解析
當(dāng)需要遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控操作并通過ADSL撥號(hào)連接Internet時(shí)，ISP通常會(huì)分配給用戶一個(gè)公共IP地址，這時(shí)候Internet上的其他用戶就可以通過這個(gè)IP地址訪問該計(jì)算機(jī)。但是，因?yàn)檫@個(gè)IP地址是動(dòng)態(tài)的，也就是說一旦斷線，下次再連接Internet的時(shí)候，ISP將會(huì)分配另一個(gè)不同的公共IP地址。
如果僅僅是服務(wù)器端或者客戶端的一方采用了動(dòng)態(tài)IP接入方式，問題比較容易解決。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的時(shí)候，只要有一方能夠預(yù)先知道IP地址，就能夠在雙方之間建立握手，并獲取對(duì)方的IP地址，進(jìn)行通信。但是如果雙方都采用動(dòng)態(tài)IP接入方式，就麻煩了。一個(gè)用戶撥號(hào)連接后，不知道客戶端的IP地址，也就無法通知對(duì)方自己的IP地址，后續(xù)操作根本無法進(jìn)行。這里我們采用動(dòng)態(tài)域名解析的方式，就是把一個(gè)固定的Internet域名和動(dòng)態(tài)地址IP實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)起來。這樣，不管什么時(shí)候上線，分配的IP地址是多少，其他用戶總是可以通過Internet域名訪問相應(yīng)的計(jì)算機(jī)。
三、物流企業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．系統(tǒng)硬件:
網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖三所示：該系統(tǒng)由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、多路視頻分配器、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、本地顯示器、終端客戶機(jī)等部分組成。前端包括：攝像機(jī)、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩等設(shè)備。傳輸部分由視頻線纜、電源線纜、控制線纜和傳輸線纜等組成。Web嵌入式視頻服務(wù)器連接多路視頻輸入，集監(jiān)視、錄像、多種畫面分割、畫面切換、回放檢索、打印、等功能于一體。終端客戶機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻回放和對(duì)云臺(tái)的監(jiān)控。
2．系統(tǒng)軟件（客戶端）：
采用VC 6.0開發(fā)完成視頻采集、存儲(chǔ)、磁盤管理和對(duì)云臺(tái)、攝像機(jī)的控制，用戶權(quán)限管理等功能。Visual C 支持面向?qū)ο蟮木幊谭椒�，提供了�?jiǎn)單高效的方法來操作應(yīng)用程序類。
系統(tǒng)綜述：物流企業(yè)在對(duì)人員、物資、材料的監(jiān)管上有著特殊的要求，而網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)突顯了在這些方面的優(yōu)勢(shì)。首先，在所設(shè)監(jiān)控區(qū)域（如：保密室）布置監(jiān)控點(diǎn)，采用攝像頭對(duì)射方式保證監(jiān)控?zé)o盲點(diǎn)，也可加入報(bào)警裝置；其次，設(shè)立監(jiān)控中心并授予監(jiān)管人員權(quán)限；最后，各級(jí)監(jiān)管人員可在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行不定時(shí)訪問，這樣就做到了真正意義上的人員保密、物資安全。
結(jié)束語
視頻監(jiān)控同其他技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生了許多新的應(yīng)用，在各行各業(yè)起著舉足輕重的作用，而智能化是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。由于視頻監(jiān)控的數(shù)據(jù)量非常大，而用戶真正需要的信息只是少部分，或者說真正需要監(jiān)視的只是發(fā)生概率很少的某些事件，如何通過海量數(shù)據(jù)獲取有價(jià)值的信息或者說如何從目視解釋變?yōu)闄C(jī)器自動(dòng)解釋是視頻監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新方向。
作者單位：王鴻雁唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
鄧乃灝 河北理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1] Evelyn Redtree.Why Digital Surveilance Systems Are Replacing Analog systems[J].Security World,2000.12.
[2] 鐘樂海.多功能網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用，2003，1:126—128.
【物流企業(yè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)】相關(guān)文章：
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)03-05
機(jī)車視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)03-07
探析移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)03-20
數(shù)字視頻局域網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)03-18
物流企業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)11-17
基于Winodws CE的嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)03-18
視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的字符疊加設(shè)計(jì)03-18