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网络视频监控的关键技术

2013-09-29  

 

    对于安防这个对安全有着特殊要求的行业,音视频信息在网络传输中的安全保密性是一个不容忽视的问题,特别是在目前网络较脆弱的情况下,如何保障信息的安全传递成为网络监控进一步推广应用所需要解决的技术难点之一。

    目前市场上的主流处理芯片,包括TI的达芬奇系列和海思的3510系列都采用ARM+DSP的双核架构。在这个架构中,ARM是芯片的主控处理器,负责控制芯片各个模块的工作以及运行操作系统、网络协议、应用软件等;DSP系统主要负责视音频编解码业务处理,通过处理器配合视频编解码模块共同完成音视频的编解码。

 

 

网络视频监控技术之网络视频服务器压缩算法:H.264视频压缩算法

  H.264是ITU-T的VCEG(视频编码专家组)和ISO/IEC的MPEG(活动图像编码专家组)的联合视频组(JVT:jointvideoteam)开发的一个新的数字视频编码标准,它既是ITU-T的H.264,又是ISO/IEC的MPEG-4的第10部分。H.264使图像压缩技术上升到了一个更高的阶段,能够在较低带宽上提供高质量的传输,该优点非常适合国内运营商用户量大、接入网/骨干网带宽相对有限状况。在同等的画质下,H.264比上一代编码标准MPEG-2平均节约64%的传输码流,而MPEG-4ASP要平均节约39%的传输码流。1998年1月份开始草案征集,1999年9月,完成第一个草案,2001年5月制定了其测试模式TML-8,2002年6月的JVT第5次会议通过了H.264的FCD板。2003年3月正式发布。

 

 

网络视频监控技术之网络视频服务器压缩算法:MPEG-4视频压缩算法

  MPEG-4的着眼点在于解决低带宽上音视频的传输问题,在164KHZ的带宽上,MPEG-4平均可传5-7帧/秒。采用MPEG-4压缩技术的网络型产品可使用带宽较低的网络,如PSTN,ISDN,ADSL等,大大节省了网络费用。另外,MPEG-4的最高分辨率可达720×576,接近DVD画面效果,基于图像压缩的模式决定了它对运动物体可以保证有良好的清晰度。MPEG-4所有的这些优点,使它成为当前网络产品生产厂商开发的重要趋势之一。

 

 

网络视频监控技术之网络视频服务器压缩算法:Flash视频压缩算法

  Flash的优势基于它的跨平台性、通用性,基于flash格式的Eshow视频服务器无需下载任何软件或者插件,只需输入IP地址用电脑或者普通智能手机、3G手机均可直接观看监控视频,很方便、很安全。另外flash格式视频采用低码率传输、占用的带宽较低,电脑观看时每帧仅0.5K,手机观看只需8K左右,上传速度达14-20帧/秒,很快捷,并可支持海量用户同时并访,很顺畅。

 

网络资源成为瓶颈

  网络环境与视频信息的关系,就好像"路"与"车"的关系一样,要保障"车辆"顺畅、安全地行驶,首先必须做好"道路"建设。由于目前中国的网络应用环境仍然存在着各种有待解决的问题,也使得网络型产品网络摄像机、网络视频服务器的优势不能完全发挥出来、网络的改善和开发成为产品发展的瓶颈。

 

 

网络视频监控技术之:动态IP地址

  由于网络摄像机和视频服务器拥有独立的IP地址,可支持多种网络协议,如TCP/IP、HTTP、ARP、UDP等等,因此视频数据经压缩处理后,通过WEB服务器,经局域网或INTERNET送至终端用户,用户只要知道某一台网络摄像机和视频服务器的IP地址,即可查看到这台网络摄像机和视频服务器所监视的图像。

  市面上有部分网络摄像机、视频服务器和硬盘录像机采用的是固定IP地址,但由于中国目前的网络应用环境还并不发达,特别是在INTERNET上租用固定IP地址的费用较昂贵,因此大部分网络摄像机和视频服务器产品采用的多是动态IP地址,即网络摄像机和视频服务器每次登陆上网时,网络都会分配一个新的IP地址,就像普通PC拨号上网一样,但这也为远端用户的网络摄像机、视频服务器、硬盘录像机的搜索造成了一定的难度。

  针对这一难题,在不同的网络环境下有不同的解决方案,在局域网、广域网的内部网环境中。IP地址的资源相对充足,如果不够,可以采用NAT的方式,即用一个IP地址的不同端口来解决;而在INTERNET中,则可以采用在网络上建立DDNS服务器的方法来解决动态IP地址的问题,也就是每一台网络摄像机、视频服务器和硬盘录像机都有一个网络二级域名,这个二级域名对应网络摄像机、视频服务器和硬盘录像机的MAC地址,只要网络设备在网络上使用,就会自动连接到DDNS,无论它的IP地址如何变化,客户只要在IE地址栏键入这个域名,就能通过DDNS服务器,将网络设备的IP地址与远程客户进行连接,达到域名解析的目的。

 

 

网络视频监控技术之:网络安全性

  对于安防这个对安全有着特殊要求的行业,音视频信息在网络传输中的安全保密性是一个不容忽视的问题,特别是在目前网络较脆弱的情况下,如何保障信息的安全传递成为网络监控进一步推广应用所需要解决的技术难点之一。

  网络设备的生产厂商在CPU内核的操作系统中采用了LINUX系统,这一方面是由于LINUX系统本身所占的容量较小,易于嵌入在设备中,另外LINUX是一个开放性的操作系统,采用LINUX后,用户可根据自己的需求,完善安全机制。此外,内置防火墙、设置多重权限和密码认证也是较常用的保护措施,而网络设备的点播访问机制,也减少了广播方式带来的问题。

  当然,目前采用的保护措施大多针对终端操作,而要真正做到网络传输的安全,除了在设备端加强保密措施以外,还有赖于整个网络环境质量的提高。

 

 

网络断线、堵塞

  网络断线和堵塞也是常见的网络问题,为了避免由此而造成的资料丢失,部分厂商在产品中内置报警图像缓冲区,当网络发生短暂断线、堵塞的情况时,缓冲区可以临时存放部分现场图像资料,确保不丢失重要数据,对特别重要的场所,这可以采用在前后端同时录像的方式来解决。也有些厂商在网络摄像机、视频服务器端和硬盘录像朵选用特殊的路由器,在断线的情况下可自动拨号上网,保持网络的随时畅通。

  另外,还有一些厂商在网络摄像机内部加装硬盘,以便在网络堵塞或断线的情况下,摄像端仍可保持摄像和及时存储资料,网络连通后再将资料送至远端,但这种方法也会使产品的成本增加,同时带来维护的问题。

 

 

网络视频监控技术之:无线网络

  除了局域网、INTERNET等常用的网络之外,近年来,网络摄像机、视频服务器、硬盘录像机与无线网络的结合也成为网络型产品的推广应用起到了促进作用。

 

 

 

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