媒体监控（精选八篇）
媒体监控（精选八篇）
媒体监控 篇1
某国有大型粮食储备仓库的监控系统是在20世纪90年代末建设完成的。随着生产规模和人员的不断扩大, 对安全生产管理监控的要求日益提高, 不仅要增加监视范围, 而且要求更多的人员可查看生产一线的生产过程和安全保障情况, 原有的监控系统已无法满足用户使用要求, 迫切需要改造升级。本文结合储备粮库需求, 设计了基于工控机—板卡的视频监控系统, 并实现与原有模拟监控系统的连接控制。
1 原有储备粮库的系统简介
储备粮库的原视频监控系统以矩阵为监控平台, 视频信号经过视频分配器进入矩阵和16画面分割器。矩阵连接电视墙, 并通过485协议控制云台和摄像机, 16画面分割器连接录像机和一路监视器, 前端采用解码器、云台和摄像机, 通讯采用RS485方式。监控路数共15路, 主要覆盖库区门卫、库内道路、铁路罩棚和斗提机等, 既实现安全监视, 又进行生产过程监视。系统的矩阵具有级联控制功能。随着企业的发展, 要求在办公区、化验室、消防通道、微机室和值班室等处增加监控点, 同时实现网络远程监控, 而原系统结构 (如图1所示) , 在应用功能上已无法满足企业的发展要求。
根据分析原监控系统的控制协议为厂家专用协议, 继续扩容增加摄像头不仅成本高, 而且更无法满足网络远程监控需求, 因此提出构建基于PC机+视频采集卡作视频监控服务器的远程监控系统的改造设计方案。
设计目标是在现有模拟监控平台之上构建一个质量高、监控方式灵活、可靠性高和具有易于扩展架构的网络实时视频监控系统, 既充分利用现有模拟监控系统, 实现视频采集和控制, 保护原有投资, 又便于扩充, 还可实现灵活的监控方式。任何一台授权的主机都可以成为监控中心, 对各监控点进行实时监控, 并进行系统管理。
2 远程监控系统的构成和功能设计
系统采用成熟的客户/服务器结构, 具有本地监控和网络分控功能, 具有可控制矩阵的功能。系统以一台工控PC机作为主控服务器, 安装有视频采集卡, 具有视频采集、硬盘连续或定时录像、监视控制、系统设置以及矩阵控制等功能。监控中心服务器功能强大, 可同时管理数十台摄像机和数十个在线用户, 完成现场图像接收、用户登录管理、优先权的分配、控制信号的协调、图像的实时监控、录像的存储、检索、回放、备份和恢复等, 以后系统扩容时, 监控中心无需增加硬件设备投入。客户端主要是多个PC机构成远程客户监控端, 用户根据被分配的用户名和密码可以访问服务器主机, 压缩后的视频流传输到远程监控客户端。客户端接收数据进行解码并显示, 可观看并控制监控现场, 如图2所示。
2.1 硬件设计
远程监控系统硬件主要由现场设备、网络环境、监控服务器和远程监控终端 (客户端) 4个部分组成。
监控服务器采用工控PC机+视频采集卡+串口控制卡的结构。视频采集卡连接摄像头的视频输出, 实现视频采集各路视频;工控机通过一个RS232串口和专用的解码器相连, 解码器再连接到摄像头的控制输入端, 控制云台和镜头的各种动作, 通过另一个RS232串口与原系统矩阵连接。控制连接在矩阵上的摄像头, 云台由于监控系统要长时间运行, 且处理的数据量较大, 这就对监控服务器的性能提出了很高的要求:系统的稳定性要好, 运行速度要快, 有很强的CPU处理能力和较大的存储数据的能力, 高分辨率的显示。
远程监控终端 (客户端) 一般为PC机通过网络和主控机相连, 实现数据传输和远程控制。只要安装客户端软件的系统, 就成为系统的远程监控终端。
现场设备主要由监控摄像头、云台和解码器等组成。摄像机将采集到的现场视频传给监控服务器, 监控服务器压缩数据, 同时接收来自本地和网络用户的控制命令, 并执行相应操作。解码器的前端通过RS232/485转换器与监控服务器端的串行端口相连。监控服务器输出的串口RS232控制信号经转换器转换成RS485信号传输至远方的解码器。解码器将接收到命令信号控制云台和镜头进行相应的动作。
对于连接在矩阵的现场控制设备, 增加视频分配器把原系统的视频分成两路:一路进入矩阵, 一路进入监控服务器视频采集卡。对网络用户的控制命令, 监控服务器输出的串口与矩阵连接, 将命令传输到矩阵;矩阵将接收到的命令信号经过译码转换得到相应云台和摄像机的地址及其动作方式, 重新编码。按照原系统的控制协议, 从矩阵的控制端口发送至解码器, 解码器将接收到命令信号控制云台和镜头进行相应的动作。
这样, 原系统矩阵控制的现场设备的控制协议不变, 可使原系统继续运行, 只需要升级矩阵可接受监控服务器的命令, 就可以与新的系统顺利连接。对于由监控服务器直接控制的现场设备, 其控制协议采用开放的主流控制协议, 以便于日后扩充和日后维护。需要的网络环境为基于TCP/IP协议的局域网或企业内部网。
2.2 软件系统
整个软件由服务器端和客户端2个部分组成, 服务器端和客户端通过Socket套接在整个IP网络上, 进行通信。
2.2.1 服务器端软件
服务器端软件主要由主控模块、视频采集模块、监视控制模块、矩阵控制模块、系统设置/用户设置模块、信息查询模块、视频信息处理模块和网络传输模块构成 (如图3 所示) , 主要实现多媒体数据的采集、压缩、回放、存储、发送、信息的处理和查询等功能。
1) 主控模块主要是控制各个模块的正常运行, 对各个模块进行有效的管理。视频采集模块采用了硬件方式, 实现视频数据的采集和压缩。采集后的视频数据分为两路:一路直接送到显示缓冲区中, 进行本地显示;另一路则由硬件压缩后存储在本地硬盘上, 或同时传输到客户端。监视控制模块的主要功能就是将各种前端的动作进行编码, 然后发送到前端, 从而实现对前端摄像头的云台控制和镜头控制。矩阵监控模块的主要功能是获得矩阵信息, 将对矩阵和矩阵前端的动作传送到矩阵。
2) 在系统设置/用户设置模块中, 允许超级用户修改任意用户的密码, 还可以增加用户、删除用户和给其他用户分配权限。
3) 视频显示模块可适当调节各路视频的对比度、明亮度、色度和饱和度, 支持多种形式的视频显示界面, 可任意切换显示方式。
4) 视频存储回放模块主要包括视频文件、图片和日志的查询等功能。系统采用大容量硬盘, 完成视频文件的存储, 支持动态录像、手动录像和定时录像等3种录像方式, 并支持单帧图像的捕获存储。在保存视频文件时, 以文件创建的时间作为文件名的一部分, 并且不同的摄像机所摄的视频文件保存在不同的目录中, 方便在文件列表中查询。
5) 网络传输模块可以使客户端软件能通过LAN或Internet共享主控服务器的信息。它是利用Socket为客户机和服务器程序提供不同的Socket系统调用, 来实现信息的共享。
2.2.2 客户端软件
通过客户端软件分布在LAN或Internet 上的远程客户机, 可以实现视频信息共享和远程控制等操作。客户端软件主要包括主控模块、登录模块、播放模块、远程下载模块、视频回放模块和远程控制模块等, 如图4所示。
1) 主控模块主要是控制各个模块的正常运行, 对各个模块进行有效的管理, 进行一些如初始化系统等必要的工作。
2) 登录模块主要是使用用户名和密码等方式, 使不同级别的用户拥有不同的权限, 从而有效地实现安全控制, 使非法用户不能进入系统。
3) 实时播放模块主要功能就是把监控服务器实时采集的视频信号在基本不失真的情况下实时地传输到客户端, 播放显示出来, 并可选择多路视频同时播放。
4) 视频回放模块主要包括对监控服务器上的视频文件查询等功能。
5) 远程下载模块实现的主要功能是把监控服务器上的视频文件等下载到本地客户端。
6) 远程控制模块的主要功能是在客户端实现通过监控服务器对前端和连接的矩阵实现控制。为了避免控制冲突, 在任一时刻只允许一个用户对云台和监控效果实施控制。
3 结束语
本系统在某中央储备粮库实际运行, 实现了设计目标, 与原系统矩阵连接顺利, 监控服务器具有定时录像和动态录像等功能, 可做到无人监控和及时报警, 从而减轻了安全调度人员的工作。各级领导利用局域网络就可对新增加的摄像头、云台和原连接在矩阵上的前端设备进行监视控制。不同用户只可查看相关的摄像头, 而且可利用网络进行回放检索, 扩充了功能, 帮助企业领导及时了解企业的生产现状, 获得一致认可。
参考文献
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如何做好新媒体运用及舆情监控管理 篇2
1．背景：新媒体发展下的舆情监控管理形势
随着互联网的快速发展，网络媒体作为一种新的信息传播形式，已深入人们的口常生活。大学生作为网络媒体的主要参与者，在网络舆情的产生中扮演着重要的角色.大学生网友言论活跃已达到前所未有的程度.一种促成媒体间融合发展的新兴媒体技术和媒介传播形态——“全媒体”（omnimedia，也称“新媒体”)开始出现雏形。这种新兴媒体逐步镶嵌于社会结构和社会互动关系中，对社会舆情信息的生成与传播产生了重大影响。前瞻性地探讨全媒体的性质、特点及其发展态势，全面把握新形势下舆情工作的新特点，对于认识传统舆情工作模式中存在的局限性，找到顺应媒体发展要求并符合信息传播一般规律的工作思路，从而有针对性地做好全媒体语境下的舆情信息和舆论引导工作，实现社会管理创新具有重大意义。2.分析：新媒体及舆情信息主要特点 2.1新时代下新兴媒体呈现的鲜明特征
①新媒体的开放性：扩展宣传的覆盖范围，增强工作的社会影响力，拓展信息收集渠道，使大众的思想受到前所未有的冲击，呈现出多元化、复杂性的发展趋势。随着大众思想活动的自主性、思维方式的个性化明显增强，在价值观上更加注重自我、讲求实效，价值取向多元、行为灵活务实。
②新媒体的无界性：新兴媒体的出现改变了时间和空间的限制，一方面丰富了工作手段，实现了工作的地域无界、身份无界、领域无界，提高了工作覆盖的广度和深度。另一方面，由于网络等新兴媒体的无界性，相对于传统媒体，信息来源的不确定性、信息传播的不可控性等大大增强，对加强信息传播、扩散的有效管理和及时掌控带来相当大的难度，出现了一些怀有不良企图的人传播虚假信息，散布非法言论危害社会稳定。
③新媒体的互动性：新兴媒体具有双向、多向、即时、互动的数字化传播特点，使意见沟通、整合、反馈的效率大幅提升。
④新媒体的多样性：据不完全统计，目前比较热门的新兴媒体不下 30多种，主要有电子邮箱、手机报、博客(Blog)、微信、微博、对话链(Chatwords)虚拟社区、搜索引擎、简易聚合(RSS)、门户网站等。新兴媒体可以提高工作效率，丰富工作形式，增强工作吸引力。⑤新媒体的隐蔽性：由于互联网等新兴媒体的虚拟性，使得屏蔽了真实身份的交流者脱离了自我约束和社会监督。他们利用虚拟网络空间来发表自己的观点，意图以自己的声音来达到危害社会的目的。2.2舆情信息生成与传播的主要特点
①易感性：如同一个具有“自组织”性质的复杂系统(如气象系统)，舆情信息在其生成与扩散、发布与接收过程中，往往一个微小的“扰动”(如一条新闻、一则爆料、一张图片、一个“段子”)，就有可能酿成重大舆情热点事件，从而产生广泛而持续的影响。
②不可控性：全媒体语境下，舆情信息传播没有固定中心或中心不明确，没有舆论集散地，没有固定的“关口”或“渠道”，传播渠道和终端分散，传播主体多元，没有绝对意义上的“受众”。同时，舆情信息呈海量增长，热点事件层出不穷且瞬息万变，人们很难从中确切把握舆情信息的类型、发生方式及走向。
③复杂性：由于高新技术的介入，舆情信息的形成与传播不再局限于口口相传和书信传递，也不再局限于主流媒体相对单一的机构与渠道之中，而是呈现在由大众媒体与个体媒介所构成的媒体生态系中。系统里隐匿的不同阶层的人群与个体，和交织的各种利益、权力、欲望、目的和情感，常常使舆情的样态及趋势呈现纷繁复杂的局面。④弱导向性：全媒体语境下，由于媒体间的融合，传统意义上单个媒体传播的空间限制被逐渐打破，主流媒体与非主流媒体的界限在不断地被模糊。信息传播的主动权被分散到广大受众手中，而受众进入媒体的通道是有选择性的。现在能够通过各种形式的自媒体、全媒体记者发出自己的声音。显然，这些都将大大减弱舆情信息传播的导向性功能。
3.思考：新媒体运用及舆情监控管理的对策
3.1确立与新媒体形态发展相适应的舆情工作新理念
确立媒体与信息产业发展并重的理念，要求我们从发展高新技术和高科技产业的角度认识新兴媒体，以开放的心态主动认识和把握新技术发展的基本规律，坚持做到“积极利用、科学发展、依法管理、确保安全”。
3.2消除不利于新媒体形态与舆情工作良性互动的体制性障碍
由于管理与运营的过度行政化跨媒体、跨行业、跨地域的商业性网络组织和传媒集团难以形成，市场机制与计划机制难以真正对接。在媒体与舆情层面上，作为媒体传播内容的舆情也存在多头管理、职能交叉的问题，难以形成舆情联动与整合的机制。对于这些体制性问题，必须加大改革力度，最大限度地消除体制性障碍。
3.3建立既充满活力又协调有序的工作机制
在创新制度的同时重点和热点相关部门应当围绕舆情工作的目激活系统要素的组合及有机构并以制度固化的方式形成稳定的工作流程及组标成织形式。
3.4探索新形势下舆情信息和舆论引导工作的新方法
应当顺应全媒体的发展趋势，遵循当代信息传播和舆情发展的客观规律，改进我们的工作方法。当前应当充分发挥主流媒体的作用，加强主流媒体与新兴媒体的融合，使主流媒体能够在第一时间抢占新闻和舆情制高点，增强其正面引导舆论的能力。
3.5完善与新媒体技术相匹配的舆情监控新技术
多媒体远程联动智能监控终端的设计 篇3
关键词：智能监控；视频；Davinci
引言
随着社会的发展与技术的进步，安全与监控的需求呈现出爆发式的增长。目前的监控技术手段多样，但大部分集中于模拟方式，如红外、烟雾、温度感应监控，这些手段只能产生现场简单声光报警。另外模拟音视频监控装置需要复杂布线，并且设备种类多、总体成本高，无法实现任意点对点的音视频通信，缺乏智能化监控机制。
在现实的安全监控应用中，当前的模拟或数字监控系统暴露出功能单一，离散度高，信息交互困难，大部分局限于现场报警，而缺乏远程联动。而随着监控、沟通需求层次的提高，当前的各种监控手段无法满足人们的多模式、智能化、可远程联动的监控并集成多媒体通信的新需求。
本项目构造一种多媒体远程联动智能监控系统，目的在于为小区、企业、仓库、机关等单位和重要场所提供智能化、多模式的统一管理、报警联动、远程控制、音视频多媒体信息交互等集高端安全监控、通信及娱乐于一体的统一平台。本系统的部署可极大提升整区监控能力、管理服务水平，并具有各项费用(如水、电、气)代收及广告推送等增值服务功能。
系统架构
多媒体远程联动智能监控系统包括多个智能监控终端设备、1个多媒体服务后台，以及配合交互的第三方资源，如移动手机、互联网、公共安全平台以及sP平台。
该多媒体远程联动智能监控系统配置图如图1所示。
智能监控终端：实现管理、接收现场报警信号，并通过GSM移动网络联动到用户手机，同时保存、发送报警信息到多媒体服务后台通知小区值班人员；反之，接收用户远程命令及服务后台的参数下发，调整设备工作于正确的模式下面：另外，智能监控终端之间及与服务后台之间可以实现任意点对点音视频通信。
多媒体服务后台：接收智能监控终端的报警信号，实现对小区内所有智能监控终端的管理、地址映射参数下发及软件在线升级服务，同时提供多媒体娱乐信息点播及公告通知、广告信息的广播推送：必要时，可以根据预
置的地址信息把报警信息联动到公共安全平台(如110、119)。
第三方资源：接收远程报警联动信息，用户移动手机还可对智能监控终端进行远程设置。
在以上各组成部分中，系统的关键设备为多媒体服务后台和智能监控终端。多媒体服务后台采用PC机部署，软件采用c／s模式进行设计，描述语言采用Delphi。智能监控终端的设计与实现是整个系统的核心部分、本项目采用Davinci平台进行设计与实现，下面对该部分进行详细描述。
硬件平台设计
德州仪器(TI)公司针对视频应用领域推出达芬奇(Davinci)数字视频技术平台，这是针对数字视频优化的基于DSP的系统解决方案，由4个基本单元组成：处理器、软件、开发工具套件和支持(见图2)。
根据Davinci体系结构及系统设备的功能需求，对智能监控终端的视频处理模块硬件系统设计目标是实现视频数据的采集、编码和传输，并且能够承载操作系统，能通过远程操作实现对设备的控制操作。该视频处理模块硬件平台主要由Davinci DM6446主处理器、DDR2内存、NAND Flash、EEPROM、UART接口、以太网接口、视频输入输出接口、电源系统和一些连接器、测试点组成(见图3)。
DDR2采用两片Micron公司的MT47H64M16BT型DDR2内存，用于存储临时中间数据或者实时视频信号数据。NAND FLASH采用Samsung公司K9K1208，用于存储UBOOT代码、内核代码和根文件系统。EEPROM采用Catalyst公司CAT24WC256，由I2C总线控制，遵循I2C总线协议，可用于存储必要信息，如IP地址等。
硬件接口方面设置两个串口，一个RS-232串口，用于调试使用，一个RS485串口，用于控制接口预留。使用MAX3221实现RS-232串口，完成收发电平3V到5.5v转换。使用MAX3485实现RS485串口。由于DaVinciDM6446的UART接口电压为1.8V，所以使用SN74AVC2T45DCTR完成电压1.8v到3.3v的转换。
视频解码模块采用TI公司TVP5 146实现，将模拟视频信号(cvbs)转换为数字视频信号YCbCrY[9:2]，由于TVPS146电平与达芬奇芯片电平不兼容，所以中间需加入一片SN74AVCB164245VR电平转换芯片，实现1.8V与3.3V电平的互转。
利用I2c总线连接3个模块，分别实现LED控制、EEPROM控制和TVPSl46模块的控制。利用TPS54310芯片将5V输入电压转换输出3.3V、1.8v和1.2V的内核及外围工作电压，为了保证电源的稳定性，使用TPS3808G09DBVR进行电源监控。
视频处理软件
软件系统运行在基于DaVinci处理器平台的视频监控终端硬件之上，该平台的处理器由主频300MHz的ARM9核和600MHz的c64xx DSP核共同组成，操作系统采用MontaVista LinuxforDaVinci，内核为2.6.10，系统版本为
4.0。
系统的输入输出信号主要包括两大类，一是来自于终端设备CCD所获得的原始视频数据流以及来自网络经过压缩的视频数据流，另外就是来自多媒体服务平台及移动手机的控制指令。
软件系统需要完成终端设备及外围监控器件的控制及视频流的收发与压缩处理，同时也要维护管理设备的必要工作信息。设备启动后完成与服务平台的控制信息交互并调用预先保存的工作参数进行工作。
设备维护管理在与服务平台软件的交互过程使用UDP协议进行广播，服务平台软件UDP广播使用预定的目的端口地址，其余的的配置管理交互过程使用预定的控制端口号进行TCP协议通信。视频数据服务使用UDP协议进行目的端口为设定数据端口号的视频数据流输出。
根据系统功能设计，本软件系统的基本模块可划分为如下三部分(图41。
·模块A一视频数据服务进程：向指定目的IP地址发送经编码后的视频数据流；向指定端口地址发送编码后的视频数据流；维护控制输入视频数据流；编码输入视频数据流：接收来自于服务平台及远程移动手机下发的控制指令：维护控制视频编码工作参数。
·模块B－设备维护管理进程：完成同服务平台软件的设备信息交互：接收控制管理指令并发往各个目的模块；回复查询指令；维护系统工作参数。
·模块c－外围监控设备控制管理进程：接收来自服务平台及移动手机的配置指令；使用串口服务向外围监控设备发送控制指令从而控制外围监控设备的运行状态。
以上各个模块功能的实现依赖于操作系统、算法库以及DSP编解码引擎的支持，同时也需要串口驱动、以太网驱动、视频输入驱动以及系统内存管理模块的协同配合。
结语
多媒体远程监控系统的设计与实现 篇4
文章介绍一种基于ADV611、CT8020芯片同时结合TI的TMS320C5410芯片实现一个多媒体远程监控系统。在本脱机系统中,DSP是作为控制核心。一方面要对ADV611的图像压缩效果进行调节,对数据速率实时控制。另一方面要管理ADV61l、CT8020、存储器和通信接口。(图1)。
1 系统的构成与功能
基于DSP的远程监控系统主要由两个部分组成,即远程无人值守监控系统和监控中心。它们通过电话线相连。
1.1 远程无人值守监控系统
主要是实现采集、数字化(A/D)、音视频的压缩和回传的功能,以及摄像镜头的控制、开机和关机功能。其中DSP核心元件来完成音视频数据的打包、解包、摄像系统云台方位以及摄像镜头的控制等功能。压缩后的图像是通过MODEM由电话线路传回控制中心。原始制式PAL的视频信号先是经过AD转化为PCM信号,再通过ADV611进行小波压缩编码。同时,原始的音频信号也是通过同样的方式进行转化成PCM信号,不同的是通过CT8020完成G.723.1压缩编码。经过压缩的音、视频数据都送入DSP中,并由DSP参照MPEG 2协议完成音视频数据的打包;经过打包的数据由DSP送出,这里使用异步通信器件TL16C550连接DSP和MODEM,这样做不但提高了系统的可靠性,还简化了DSP软件的实现功能。最后经过打包的音、视频数据由MoD￡M发送出去。
1.2 监控中心
在图1中,MODEM接收到压缩数据,经过TL16C550送到DSP中,先在存储器中缓存,然后根据MPEG-2协议进行解包,分解成独立的音、视频数据;然后依据ADV611和CT8020的数据申请,将压缩视频数据发送给ADV611解压,将压缩音频数据发送给CT8020解压。ADV611恢复出的图像数据仍以CCIR656的标准格式发送给视频D/A转换为视频模拟信号,最终由显示器回放出来。CT8020恢复出的音频仍以PCM的标准格式发送给音频D/A转换为音频模拟信号,由扬声器回放出来。
根据需要,监控中心先将远程监控音视频数据存储起来,然后会自动生成相应的信息数据库,以做备份恢复和查询。监控中心还会生成对远程监控系统的开机、关机以及镜头的调节等控制相应的控制命令。控制命令通过调制解调器以数字命令代码形式传送到远程监控系统的MODEM中,再由DSP进行相应的处理,实现相应动作。
2 摄像控制系统
实现摄像系统的控制和图像数字化的压缩功能是远程无人值守监控系统的关键。摄像系统的控制包括方向的选择移动和摄像镜头的聚焦、场景远近和光圈大小的调节功能。监控中心生成摄像系统的控制命令,DSP系统进行译码后分成的两个部分,分别送入云台和镜头驱动控制电路。由于云台一般采用24V直流(交流)、镜头采用9～12V直流控制。因此,云台和镜头的电力的供应直接通过继电器由电源部分提供,通过控制相应的继电器开关动作,驱动控制电路可以实现云台和镜头相应的动作,如图2所示。
3 远程监控系统的开启和关闭电路
由于远程监控系统放置在无人值守的环境下,所以需要在系统中设置电源开关的开、关电路。在需要使用时,必须能自动开机。不需要使用时,系统应处于关闭状态。
3.1 系统开启电路
DSP的远程监控系统是利用电话振铃信号作为系统开启命令信号,当电话振铃信号到来时,需要把电话线路上的90V振铃交变信号变成一个直流的信号,之间是先经耦合器后,再经过一个桥电路及滤波电路达到转变效果。加在可控硅的一端上,打开可控硅。动力电(220V交流)经变压器,驱动系统上的直流电源,为整个系统提供电源。此时,系统的电源又反过来保持可控硅一直处于开启状态,从而保持整个系统处于开启工作状态。
3.2 系统关闭电路
当用户使用完控制系统后,需要关闭远程监控系统时,由监控中心发送一个“关闭远程监控系统”命令,DSP系统收到后自动关闭系统,并输出一个“用户关机命令”送到与非门输出高电平,通过电阻,使三极管处于饱和导通状态,驱动继电器接通,使可控硅的两端直接相连,导致可控硅进入高阻状态,从而切断动力电,将系统电源关闭。
在本系统的两个部分中,作为TMS320C5410的输入输出端口设备连接在DSP芯片,ADV611都是在该地址数据线上。通过输入输出端口,DSP既可以向ADV611读写图像压缩数据,又读写ADV611内部控制寄存器。ADV611内部的控制器包含三类:1)第一类寄存器都是只读寄存器,提供每帧图像的统计信息,其内容包括每帧图像的压缩数据量及高度的最大值、最小值、总和等等;2)用于adv611在图像编码、图像解码以及图像处理制式等这些工作状态;3)是控制数据编码压缩的寄存器,adv611内部的FIFO用于控制图像压缩数据的读写操作,并能给出FIFO全空、部分满和去满信号。这些信号包括每帧统计数据准备和数据出错及图像压缩数据访问申请在内的所有adv611的处理申请信号,共用一个中断请求发给dsp.dsp对adv611内部的中断标志寄存器进行首先读取,对产生中断原因进一步分析并加以处理。由于图像压缩数据的处理时间较长,为了防止在图像数据处理期间ad611错过新的处理申请,所以DSP在把编码数据读取并写入存储器之后,再次读取了adv611中断标志寄存器。
DSP在主程序中对采集端adv611图像压缩编码效果的控制参数进行计算。adv611拥有三种控制图像效果和数据流量手段,通过控制寄存器提供给用户。第一种是adv611可以通过从50帧每秒减到2帧每秒这种减帧手段起到压缩作用。第二种即通过改变小波分解后各个不同频带数据的量化权重来设置量化系数。最后一种压缩手段是质量盒控制,adv611能够在720*288的一帧图像中再设置一个显示区,并将该区外的图像衰减,从而利用这种减小有效画幅尺寸的方法压缩数据。通过调节adv611内部品质框数据来实现显示区域的大小。用户通过调节命令可将主程序中的DSP计算修改adv611中的控制寄存器参数。
本脱机音视频偏|解码系统DSP控制程序的设计关键是如何避免由于任务进程安排不当而引起的数据传输意外中断,高效地协调完成个类控制任务。一压缩为例,如图3所示,dsp程序将bsp数据发送和数据收控制以及adv611、ct8020的服务请求作为中断处理,以提高这些任务的响应速率。程序允许bsp发送中断和接收中断在adv611和ct8020的服务请求中断中并立即响应,以避免通信串口的数据丢失。在程序的主循环部分中,DSP通过一系列的状态判断来完成各类任务,如缓冲区数据写入的发送、接收和图像压缩编码参数计算等任务。
4 结束语
本文阐述的DSP设计方法,作为脱机系统的核心部分,有效控制了在实际的应用中实时系统的实现,保证了音、视频数据的可靠传输,并完成了用户远端调控功能。通过这次实验的测试,该设计使DSP还具有很多空闲时间,新的功能算法很容易融入进清晰的软件结构,从而进一步丰富该系统的功能。
参考文献
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媒体监控 篇5
1 P LC电厂输煤控制系统的构成
PLC能够实现煤炭输送系统控制功能, 根据硬件的运行情况对程序编写。PLC是目前工厂自动化控制中应用的主要技术, 电厂建设规模庞大, 输煤系统运行期间也需要多个装置共同配合完成, 应用该种控制技术能够减轻生产环节的工作压力。内部控制系统需要同时完成多项工作任务, 一旦运行中的设备出现故障问题, 功能实现便会因此受到阻碍影响, 因此在PLC控制系统中, 还会设置检测功能, 对设备的运行情况进行检测, 定期向总控制中心反馈。如果检测得到的数据超出了安全范围, 系统会发出警告, 技术人员接受到后对输煤系统进行调整。
在PLC控制系统中, 由显示屏幕、程序控制数据库、信号接收与发出端组成。控制期间各系统共同配合完成任务, 对于信号的接收形式进行了严格的设计, 将外界干扰影响降至最低。显示器采用目前主流的液晶技术, 这样所能显示的参数更便于观察, 并且不会出现失真或者模糊的现象。PLC控制功能需要在局域网络中实现, 配合后能够减少信息传递所用时间, 在控制任务完成质量上也有明显的提升。控制程序编写是功能实现中的重点部分, 编写完成后需要进行试运行试验, 观察是否与输煤系统需求存在冲突的内容, 这样才能够提升控制程序的稳定性。信号接收是通过转换模块来实现的, 将其中存在的干扰信息过滤掉, 这样在控制信息传递过程中更高效稳定。PLC控制系统中还拥有数据分析存储功能, 方便技术人员定期检验输煤任务完成质量。控制信号发出到功能时间中间间隔时间短, 符合电厂的运行需求。
FXGPWIN能输入, 评论, 修改, 编译及监控PLC程序的运行, 你也可以设置参数。组态网6.5 全真模拟PLC控制对象, 控制对象可以接受动画的形式显示在控制的全部内容, 还可以通过数字输入, 按键按照计算机屏幕上的控制程序中的控制信号等主动发布PLC的命令和参数。RS- 232C协议定义的通信协议, 端口连接和数据传输, PC机和下位机的通信, 必须在硬件互联的基础上, 按照通信协议的通信程序的编写, 确保数据位, 停止位等数据传输格式是相同的, 实现了一致的软件。
2 多媒体技术在P LC电厂输煤控制系统的应用
多媒体技术应用后, 能够在控制期间形成清晰的影像, 这样更方便输煤环节的管理控制, 发现故障问题也能更直观的观察到。将两种技术结合使用, 首先要探讨功能上的互补, 避免造成资源浪费现象, 监控区域内还要考虑是否关键步骤都能够清晰的呈现。功能实现仍然需要系统的支持, 对所编写程序进行检验, 发现冲突内容后及时处理, 以实现输煤环节的有效控制为工作目标。
2.1 实际的煤处理系统要求煤从煤皮带输送机系统中, 叶轮的煤和两个犁煤, 碎煤机滚动屏幕和带分离器和其它组件, 例如, 为了确保该套输煤系统的可靠运行, 你需要有手动和自动两种控制模式选择开关, 用于切换两种控制方式, 输煤系统中的每个设备的操作上需要遵循既定的程序, 并确保设备发生故障时自动停车时, 及时预警。此外, 设备启动和停止的过程中, 你需要设置一定的时间间隔, 如在这种情况下, 需要一套统一的10S启动延迟, 延迟需要关闭设备的具体情况。
2.2 信号接收与传出都有固定的模块, 当控制系统检测得到的数据反馈与安全标准存在差异时, 为保护设备的运行安全, 系统会发出阻断指令。技术人员发现后对故障隐患进行排除, 再导通复位端, 输煤控制任务继续开展。系统是通过报警的形式来提醒技术人员的, 因此自动化控制装置运行中, 仍然需要技术人员监管, 只是对人力资源的投入量有多减少。
2.3 总控制程序负责对各系统的运行安全进行检测, 发现不合理现象及时做出调控。输煤装置运行过程中需要设置合理的间隔时间, 结合使用消耗情况来进行, 通常情况下间隔时间为10s, 及时人员可以根据运行中产生的间隔需求对程序进行整改, 补充数据库内容。这也是PLC控制系统的特征, 能够根据使用需求对控制形式做出设计, 运行过程中更具有稳定性。间隔合理的时间进行输煤, 电厂发电期间不会出现材料浪费现象。
当使用自动驾驶仪, 按下“自动开始”, 输煤系统将依次开始刨煤机等设备的PLC的控制下, 屏幕上会显示一个叶轮给煤等设备运输的煤炭粒子模拟过程中, 当您按下“自动停止”下, 输煤系统的PLC控制下, 以阻止ONE叶轮给煤和其他设备。如果任何一个设备出现故障, 将PLC的控制下的报警, 该装置未启动, 仍将停止和启动装置将立即停止, 直到故障被清除, 并重新设置警示灯, 按下“自动启动”, 煤炭系统将恢复正常运行。
电视监控系统在输煤系统中的应用, 提升了输煤系统的安全可靠运行水平, 能够准确的将各个工段的实况图像传输到输煤控制室的监视器中, 值班员可以清楚地了解到输煤的实时情况, 以便能及时的做出相应的处理, 从而保证整个输煤过程的安全。真正实现了输煤系统的集中化管理, 提升了企业管理水平, 生产率水平也随之提高。
安装多媒体监控系统, 控制室可以随时了解破碎工作站和装载站的生产状态, 实时控制操作工人和维修工人的工作进度, 水平, 车下的实时控制生活, 真正发挥各部门的协调生产运行, 发挥实时调度的作用。同时, 电力公司应增加监控设备的频率, 以减少企业的事故, 减少事故企业的功率损耗率。
电视监控系统是电厂输煤控制系统中的辅助系统, 它能够直观有效的显示出现场的设备情况, 让工作人员清楚有效的观察到现场设备的运行情况, 当系统出现故障时技术人员可以立即通过录像对故障情况加以分析, 及时有效的排除故障, 为电厂输煤系统的安全运行提供了有效保障。
随着电厂数字化信息技术的深入了解运用, 监控系统实现了集中化管理, 提升了企业管理水平。实践证明, 在地面生产系统安装监控系统, 在技术上可行, 无论是直接经济效益还是间接经济效益都十分可观, 具有非常可观的工程实用价值。
参考文献
[1]张颖, 朱明非.基于组态仿真的PLC技术在燃煤电厂输煤系统中的应用[J].科技传播, 2012 (2) .
媒体监控 篇6
随着技术的进步和科技的发展, 现代生活中智能视频监控系统得到了广泛的应用, 然而现有的视频监控系统互相独立, 资源和数据无法共享, 也无法保证视频采集设备的兼容性, 所以视频安防监控系统大联网以及不同监控设备兼容接入的需要成为视频监控系统新的发展趋势。随着接入的监控设备越来越多, 如何保证跨区域、跨等级视频监控网络中媒体资源的共享与定位是一个急需解决的问题, 因此本文主要从视频媒体资源描述、视频媒体资源发布和视频媒体资源发现这三方面进行研究。
视频媒体资源描述方面, 通常采用监控视频媒体资源的元数据, 主要是用来描述视频媒体资源的语义化信息, 以供计算机进行识别。传统的视频媒体描述信息可以分为两部分[1], 即上下文 (context) 描述信息和内容 (content) 描述信息, 即只包含了视频时长、专辑名称、视频格式等信息, 但是在视频监控系统中, 还需要视频媒体资源的位置信息、时间信息、视频类型 (视频文件和视频流媒体) 等, 这就需要设计一套符合视频监控系统的视频媒体资源信息描述方法, 以满足大规模下监控视频媒体的共享与发现需求。
视频媒体资源发布方面, 最简单的解决办法是为每个申请者建立一条发送视频流的链接, 这就是传统的C/S (Client/Server) 结构[2], 传统的监控视频媒体发布, 是单节点的视频媒体发布, 这样在大联网的异构视频监控系统下很难满足大量的请求需求, 而且很容易造成局部网络拥堵, 从而影响整个监控系统的工作性能, 同时在单节点下很难保证数据的安全性和可靠性, 本文将重点讨论研究和设计异构视频监控系统媒体资源共享的发布机制。
视频媒体资源定位方面, 视频监控系统下媒体资源的定位是视频媒体数据转发的重要保证, 只有保证了视频媒体资源的正确高效的定位, 才能开始视频媒体的传输。传统的监控视频媒体资源定位, 主要依据网络摄像头IP地址和视频媒体文件的元信息, 而且规模只能限定小范围的区域, 而且没有考虑到定位资源可存在于多个视频监控节点中, 就目前监控视频区域大联网的趋势下, 传统的方法很难保证查找的效率和准确性。本文将利用P2P相关的资源定位技术, 研究视频监控系统大联网情况下, 视频媒体资源定位问题。
1 相关工作
随着GB/T28181—2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》标准规范的出版发行, 安全防范视频监控联网系统有了一套标准的规范, 提出了基于SIP协议的信令网关互联的视频监控系统, 同时该标准规定了网关节点级联结构和对等节点互联结构, 同时该标准比较清晰地定义了互联的通信模型、媒体传输的数据格式。对大型视频监控系统建设, 尤其是安防联网的系统建设给出了明确的、可实施的技术标准, 开启了解决系统互联的一扇门[3]。当然该方案依然没有很好地解决视频媒体资源共享问题, 这样很容易造成单节点失效和视频媒体转发过于集中。为了解决上述出现的问题进行了广泛研究[4,5,6,7,8,9,10,11], 文献[4]中提出了一种网格环境中基于P2P (Peer to Peer) 的资源共享方案, 将互联网络划分成网格网络结构。文献[5]中提出了采用层次化DHT (Distributed Hash Table) 体系结构, 利用双栈节点构建上层的DHT覆盖网实现ALG (Application Layer Gateway) 功能。在视频流转发方面, 文献[7]提出了一种利用缓存代理服务器来减少对主干带宽资源的消耗, 从而改善流应用的扩展性。然而这些都不是在视频监控系统上的应用, 本文基于文献[5]的设计方法, 提出了一种视频监控网通用型的共享机制, 以解决视频监控系统中流媒体和视频文件的共享与发现问题。
在现有的视频监控系统中, 尤其在视频监控系统大组网的情况下, 如果有大量视频媒体资源请求某一个节点的, 势必造成局部网络的拥堵和节点的失效, 而如果将P2P相关技术引入到视频监控系统, 就可以避免这一种情况的发生, 同时由于视频媒体资源分散不同节点, 以提高了媒体资源的可靠性, 本文正是结合了P2P技术的去中心化、易扩展、健壮性、高性能/价格比的特点, 进行了基于P2P的监控系统媒体资源共享与发现机制研究。
2 异构视频监控系统网关互联模型分析
根据GB/T28181—2011《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》的标准规范, 两个信令安全网关的联网可分为了级联的方式和对等的方式, 这里我们主要参考监控区域网关互联的网络结构方式, 给出了联网结构图, 如图1 为多级视频监控系统网关的互连结构图。
由图1 可以看出同级的监控区域网关可以相互连通, 上级网关节点管理多个下级网关节点, 例如二级监控区域中的网关节点属于一级监控区域某个网关节点管理, 而在同级的监控区域视频监控系统网关节点的联网结构是一种对等的网络结构, 这种结构没有等级之分, 是组成视频监控系统媒体资源共享的最小单位。如果把同级别的监控区域看作一个节点, 将构成的是星型结构的网络拓扑图, 而但每一个监控区域节点之间的网络结构可以看作是一个全连通图网络拓扑结构, 当然考虑到某些节点的路阻问题, 某些节点是可能不具有连通性的, 但监控视频网络拓扑图主体结构与该模型类似, 本文的研究内容主要在该系统互连模型的基础上进行相关研究。
3 媒体资源共享机制设计
监控视频媒体资源的共享机制主要包含两方面的内容, 一方面是媒体资源的描述问题, 即如何描述监控系统产生的媒体资源信息, 定义媒体资源描述标准的通用格式, 并生成相应的信息描述文件, 以便其他联网节点发现与识别;另一方面是媒体资源的发布, 既是媒体资源的注册到视频监控系统中, 使其他节点能够检索到媒体资源信息, 该章节主要针对这两方面的问题进行讨论研究。
3.1 监控媒体资源分析
按种类划分, 监控视频媒体资源可以分为:监控视频媒体文件和实时流媒体文件、点播流媒体文件。对于点播流媒体文件可以将存储到节点的视频媒体文件以流媒体的形式转发出来, 所以监控视频媒体文件与点播流媒体文件可以看作同一种共享媒体资源, 只是请求的发送方式不同。而对实时流媒体文件是从监控设备 (一般是摄像头) 上实时转发的流媒体数据, 以供客户端实时查看。综合以上分析结果, 实际的监控媒体资源可分为两种:监控视频媒体文件和实时流媒体文件, 这两种文件的请求和传输等操作都是依赖于他们的描述文件作为驱动。
3.2 监控系统媒体资源描述
媒体资源描述主要目的是能够使计算机能够发现和识别媒体资源, 它是分布式资源共享的基础, 本小节研究主要内容是制定标准化通用的视频监控系统中媒体资源信息描述格式, 并给出了相关的示例。由上一小节分析可知, 媒体资源的描述主要分为两类媒体资源的描述, 监控视频媒体文件资源的描述和实时流媒体文件的描述, 而XML (Extensible Markup Language) 作为一种元语言, 它在Web数据交换、元数据标引等方面的应用最为广泛, 因此本文采用XML作为共享资源的元标记语言。对两者分别进行描述如下示例:
3.2.1 监控视频文件描述
3.2.2 实时流文件的描述
上述的资源描述根节点为source, 同时type属性规定了source的类型 (视频文件/视频流) , id为该资源的标识号, 该id主要保证了单个监控区域内媒体资源的唯一。在source节点内, 监控视频描述格式比实时流文件的描述格式多了一个时间元素, 其中start标识开始时间, 该时间为一个long型的时间戳, length表示该视频媒体文件持续时间;producter用来表示监控视频采集设备的信息, gateway表示产生该视频媒体资源的监控区域网关。
3.3 监控系统媒体资源发布机制
3.3.1 多级化的Chord索引结构
本章节研究的主要内容是视频媒体资源文件索引机制, 该索引机制是在对等网络情况下节点的索引机制, 本文采用基于Chord协议的DHT索引机制, 实际上Chord协议仅支持一种操作, 既把一个给定的key映射到一个计算节点上, Chord使用了一致性hash算法[6] (consistent hashing) 的变体, 这种算法的好处是可以把Chord网络中的节点关联到特定而唯一的key上, 通过key值在ln (n) 的查找时间内即可找到所要定位的节点。然而由于视频监控系统的联网结构具有级联网络结构, 上级节点分布的资源要比下级节点分布的资源多, 容易产生上级节点的索引数据的聚集效应, 造成节点定位的倾斜, 本文基于视频监控网多级结构的提出了多级化的chord索引方法, 既把同级的网关节点看作点对点的对等网络结构, 并且在每一个级别上组建一个的基于Chord协议的DHT视频媒体资源描述文件索引, 使的每一级的DHT索引只负责本级网络视频监控网关节点媒体资源信息索引的存储, 这里可以参照图2 多级视频监控网DHT结构示意图所示。
在环中的每个节点记录的数据主要是监控系统中媒体资源索引数据, 其中具体的单条数据格式为KEY:SET (N1, N2, N3…) , KEY=sha1 (id+uuid) , 其中sha1 (Secure Hash Algorithm) 为安全哈希算法函数, 用来计算KEY值, id和uuid分别为监控媒体资源描述中source元素的id值和producter元素的uuid, 同时KEY值也是定位存储了待检索媒体文件节点的KEY值, 通过KEY检索出的数据, 存储的是若干网关节点, 这些网关节点共享了同一个视频媒体资源, 既SET中N1、N2 和N3 等表示的是发布该条媒体资源所在节点, 为避免出现共享节点重复这里需要使用SET存储结构。
3.3.2 监控视频文件的发布
监控视频媒体文件的发布的过程, 既是监控区域网关节点将其所拥有的监控视频媒体文件信息注册到该节点所属的chord文件索引中, 该视频文件可以是所在网关节点新产生的视频文件, 也可以是从其他网关节点拷贝过来的视频文件。对于新产生的视频文件, 该文件所属的视频监控节点将为之生成监控视频描述文件 (具体的描述格式可以参考3.2小节) , 并根据上述索引数据存储规则, 将相关的信息写入到chord索引中, 而对于拷贝过来的视频媒体文件, 该节点需要将该视频媒体文件的描述文件拷贝过来, 并依据规则将描述文件提供的信息写入到chord索引中, 这样就构成了共享的媒体资源索引, 也同时完成了监控视频媒体文件的发布。
3.3.3 监控视频流的发布
由于监控视频流是一种实时的流媒体, 所以不适合保存, 只需将监控视频流媒体的描述文件发布到Chord索引中, 当有请求读取某个视频流描述文件的视频流时, 就可以根据监控视频流媒体的描述文件提供的信息, 进行请求和转发。为了避免大规模集中的视频流请求, 可能需要将监控视频流描述文件发送到其他监控网关节点上, 这样其他网关节点就拷贝并共享地发布了原始视频流描述文件, 这里可以将其他网关节点为视频流转发的代理节点, 这样将解决了单节点无法满足大量集中的实时视频流请求, 可参考图3 视频流转发示意图, 可以看出代理节点向原始节点请求视频流媒体数据并转发视频流媒体数据给请求节点, 这样就大大缓解了原始监控网关节点分发视频流媒体数据的数量。
为了更好地描述媒体资源的发布流程, 可参考发布流程核心算法:
4 视频监控媒体资源的发现
视频监控媒体资源的发现过程, 重要分为两个过程, 第一个过程是视频监控节点的定位, 即视频监控区域网关;第二个过程根据节点提供的媒体资源描述信息查找共享节点并请求转发媒体资源。
第一个过程, 视频监控网关节点的定位, 定位视频监控区域网关节点的方法为逐级向上查询, 这里可以参照图4 多级树型网络拓扑图, Ni表示的是上级节点管辖的网络区域, 有图4 可以得出, 最底层叶子结点只负责所在区域的监控媒体资源的采集和记录, 而其上级主要作用为管理若干其下属节点, 当然上级节点所管辖的监控区域范围也随之增加, 所以对于视频流源节点的定位, 可以逐级向上查询, 例如N5 区域内监控网关节点的查询需上报N2区域公共上级节点进行查询, N5与N6区域之间节点的查询需要上报到N1区域进行查询, 由此可以给出相关查询定位的步骤:
Step1:有查询需求的节点生成查询信息并附带自己的网关信息, 发送到上级节点。
Step2:上级节点收到查询信息开始检索数据, 如果找到返回要查询节点的网关信息给请求节点, 如果没有查询到则返回null信息并附带其上级节点网关。
Step3:查询节点根据上级查询结果, 如果有查询结果结束查询, 如果没有查询结果转到Step1。
第二个过程, 查询节点获取到视频监控节点信息以后, 就可以获取该节点已发布的媒体资源描述文件, 根据媒体描述文件信息, 然后逐级查询Chord环型索引, 获取共享该媒体资源的节点网关, 该查询过程的核心算法如下:
由上述代码可以看出, 共享媒体资源节点的定位实际上是检索不同级的Chord环索引, 然后查询节点根据获取的共享节点网关信息决定如何获取媒体资源。
5 系统验证实验
为了验证本文所设计的视频监控系统的共享与发现的方案的可行性, 采用了模拟的方式进行了相关的实验验证工作, 验证所使用的工具, 一台台式电脑, cpu为intel core i3, 内存大小4G, 所采用的软件为java语言开发的open chord库和eclipse编辑器, 模拟过程中主要验证如下两个个方面:共享媒体资源节点发现的验证;共享媒体资源定位所用时间的对比。
对于共享媒体资源节点的发现验证主要按照系统的级联结构图, 模拟的多级chord索引结构, 并在此基础上进行查询工作, 其中一级由100 节点组成, 二级由1000 个节点组成, 三级由10000 个节点组成:运行结果如图5 媒体资源查找结果:
由上述的模拟结果可以看出, 需要查询的资源为test, 查询的结果为第三级找到了共享test媒体资源的五个节点, 在第二级找到了共享test媒体资源的两个节点, 第一节点没有找到相关的信息, 符合实验之初的预设。
对于共享媒体资源定位所用时间的验证, 主要采用Mysql数据模拟集中式查询、Flooding算法进行洪泛查询和多级Chord索引方法查询。由上图6可以看出, 基于Chord算法的查找时间浮动很小, 而是采用Flooding算法和基于数据库的Mysql集中式查询时间浮动很大, 其中当视频媒体资源数大于100 万以后, 采用Mysql的方式进行查询效率明显下降, 而采用Flooding算法进行查询时间变化幅度没有Mysql的幅度大, 但是也远远高于Chord算法。由此可知, 采用Chord算法比较适合视频监控系统的媒体资源查询工作。
6 结束语
本文主要研究了视频监控系统的资源共享与发现的问题, 其中监控媒体资源共享主要分为两个方面的内容:一方面为媒体资源的信息描述, 因为监控系统中媒体资源的分发, 点播, 直播等操作依赖于媒体资源的描述文件, 也可以认为媒体资源的描述信息驱动着相关的操作;另一方面为媒体资源的发布, 本文主要考虑到视频监控系统大联网的趋势下, 单个节点很难满足大规模集中式视频媒体请求, 而将基于P2P技术的分布式共享, 负载均衡方法引入到视频监控系统, 该问题就会得到很好的解决, 根据相关参考文献采用了基于Chord算法的DHT索引结构, 并在此基础上提出了多级Chord索引的改进方案, 使之很好的满足了大规模的视频监控系统的需求。而视频媒体资源的发现主要分两个阶段:第一阶段是查找视频媒体资源的源节点, 该阶段主要是按照视频监控系统的分级结构进行逐层向上查询知道找到视频监控节点网关;第二阶段是基于Chord算法的视频媒体共享资源的查询, 由于文件的查询主要依赖于媒体资源描述文件进行驱动, 结合了摄像头的UUID和媒体资源的特定的ID号逐级进行检索共享媒体资源的节点, 以达到发现大联网结构下视频监控系统媒体资源。
摘要：本文主要探讨了异构互连视频监控系统中视频媒体的共享与定位问题。根据视频媒体传输时大容量、时间长、高速度等特点, 提出了一种多级的监控视频媒体共享与定位方法, 该方法从媒体资源的描述、媒体资源的发布、媒体资源的定位三个方面进行研究, 主要解决视频监控系统中视频文件和视频流的共享与定位问题, 利用P2P相关技术设计原理, 制定了通用的监控媒体资源描述规范和多级监控媒体资源搜索算法, 以满足多级互连视频监控网中视频资源快速高效的定位需求。
关键词：视频监控,视频监控系统互连,P2P,视频资源共享,媒体资源发现
参考文献
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媒体监控 篇7
多媒体传感器网络具备音频/视频流、静态图像和标量数据(如温度、湿度、光照)等多媒体内容的采集、处理和传输能力,在家居自动化、环境监测、交通全景监控、公共安全监视、高级健康护理监测等领域具有广阔的应用前景[1,2]。可以采集环境的多媒体信息的低功耗硬件设备(如CMOS摄像头、麦克风)、嵌入式处理器也日益廉价、小型化,为多媒体传感器网络进入家庭用户提供了可能。
本研究将详细介绍一种由无线传感器网络与数字视频监控网络构成的具有双层网络结构的智能家居监控系统及其设计。
1 智能家居监控系统的体系结构
在整个系统中,主要有标量数据和压缩音频/视频码流这两类数据的采集、处理和传输:标量数据的数据量小,数据采集电路简单,仅需低功耗的低端微处理器即可实现数据分析,数据传输所需带宽极低;而音频/视频的数据量非常大,数据采集电路复杂,需要运算能力强的处理器进行数据压缩或分析,且传输所需带宽较高。显然,针对上述两类数据分别设计传感器节点和传感器网络,构建一个具有双层结构的分布式处理网络,由无线传感网络层和视频监控网络层分别采集、处理和传输标量数据和音频/视频数据,能够节约系统成本、提高节点可靠性和网络性能。
基于无线传感网络层和视频监控网络层建立的家居监控系统,如图1所示。由标量传感节点采集处理的数据通过无线传感网络传输到汇聚节点,汇聚节点进行数据融合后通过RS232串行链路传输到多媒体传感节点,由其打包发送到Internet;由多媒体传感节点经以太网和路由器构成的视频监控网络层把音频、视频和下层网络的标量传感数据分别打包传输,并处理一些报警事件;设立了监控中心服务器进行设备管理、客户管理及监控服务(如发送报警短信到用户手机、响应用户查询图像等);用户可以采用计算机作为客户端接入Internet进行监控,也可以利用手机随时随地通过GPRS或CDMA网络访问监控中心获取监测数据或图像。
2 无线传感网络的设计
无线传感网络通常工作在定时测量或事件触发模式下,所需传输带宽较低,由IEEE 802.15.4标准的PHY和MAC层加上ZigBee的网络和应用支持层所组成的IEEE 802.15.4/ZigBee协议[3,4],通信距离约100 m,传输速率最大可达250 kbps,支持星型、簇树型和Mesh型拓扑结构,具有低成本、低功耗、数据传输可靠、高安全性等特点。因此,选择针对无线传感和控制应用的IEEE 802.15.4/ZigBee协议,利用简单的星型拓扑建立网络,设计汇聚节点为具有网络建立、维护和协商功能的全功能设备,将标量传感节点设计为精简功能节点,实现数据采集、处理,并发送到汇聚节点既可。
节点设计采用模块化方法,将其分为传感模块、射频通讯模块和微处理器模块,分别设计制作PCB板,其硬件结构,如图2所示。微处理器模块采用了ATMEL公司低功耗的ATMega128L微处理器芯片,包括ISP编程接口、RS232接口以及1个标准接口(包含UART、ADC、IIC、GPIO等引脚);射频通讯模块采用Chipcon公司的符合2.4 GHz IEEE 802.15.4标准的射频收发器CC2420,采用PCB板载天线,通过SPI接口与微处理器连接完成设置和数据收/发任务;传感模块通过标准接口连接到微处理器模块,仅根据传感器设计传感模块就可以开发出具有不同功能的节点。
根据系统要求设计如下传感模块:基于温、湿度传感器SHT11的传感模块、基于红外LED和红外光敏接收三极管的烟雾探测模块、基于电场传感器的入侵检测模块、红外报警模块、基于三轴向加速度传感器MMA7260QT的人体摔倒检测模块,与通用的射频通讯模块和微处理器模块组合起来即可成为不同传感功能的节点。其中,入侵检测节点安装在窗户墙面检测破窗入室的情况,红外报警节点安装在门口,人体摔倒检测节点由老人携带。
3 视频监控网络
视频监控网络由多个多媒体传感节点经以太网连接而成,节点承担着如下任务:音频/视频信号的采集、压缩和传输,转发无线传感网络的数据,响应监控中心的网络管理和控制,压缩音频/视频码流及环境监测数据的存储等。
3.1 多媒体传感节点的硬件组成
每个多媒体传感节点负责音频/视频信号的采集、压缩编码和网络传输,并且通过RS232串口以透明传输方式转发来自无线传感网络的数据,则必须采用运算能力强、支持多任务的处理器。所设计的多媒体传感节点,如图3所示。选择基于ARM920T、外设资源丰富且成本较低的SOC芯片S3C2410构成主控子系统;此外,选择音频/视频编码ASIC芯片AT2042专门负责音频/视频采集和压缩编码,构成音频/视频编码子系统。
视频编码子系统中,由音频、图像A/D转换芯片将模拟音频/视频信号转换成数字音频/视频信号输入到AT2042的音频/视频输入接口,继而由AT2042实现音频/视频编码产生符合MPEG-4标准的压缩音频/视频码流;此外,需要为AT2042配备专用的SDRAM以存储代码及音频/视频数据。主控子系统以S3C2410为核心,利用32位总线外扩Flash、SDRAM,Flash用于存储系统软件,待系统上电后加载到SDRAM运行;S3C2410通过AT2042的外部主机接口对AT2042进行控制以及读取压缩视频流;利用I2C总线接口控制TVP5150;通过USB主机接口外接移动硬盘/U盘,可以作为音频/视频存储设备;通过UART接口扩展了RS-485接口进行云台控制、扩展了RS-232串口作为与无线传感网络的通讯接口。
3.2 多媒体传感节点的软件设计
节点的软件体系以嵌入式Linux为操作系统构建,主要包括Bootloader、Linux内核、根文件系统、驱动程序、应用程序等几个部分[5]。Linux内核采用了稳定的Linux Kernel 2.4.18版本,并针对所设计的硬件系统进行了移植和裁减。采用CRAMFS作为根文件系统,将文件数据以压缩形式存储于Flash中,在需要运行的时候解压缩到内存。驱动程序包括AT2042、Flash、串口、I2C、USB等外设的驱动及API,其中,AT2042驱动作为模块在运行时加载到内核中,其他外设驱动直接编译到内核中。
根据系统需求,应用程序主要实现如下功能:控制AT2042并读取压缩音频/视频流,将压缩码流分别打包传输,按要求将压缩音频/视频流存储到移动硬盘或U盘,响应客户端对AT2042编码参数调节以及云台控制,利用串口透明传输技术将无线传感网络汇聚节点的数据打包传输到Internet等。采用多线程技术,在主程序中调用open()函数打开AT2042,创建压缩音频/视频存储线程、压缩音频/视频网络传输线程、云台控制及编码参数设置线程、串口数据读取传输线程等,接着启动AT2042音频/视频编码并读取和缓存压缩视频流[6]。
压缩音频/视频网络传输线程采用RTP/UDP/IPIP网络传输协议模型和Socket编程技术,实现码流实时传输到监控中心或客户端。RTP协议是一种提供端到端实时媒体传输服务的协议,由负责实时视频数据传输的RTP和负责监控实时视频数据传输的RTCP两部分组成,RTP/UDP/IP传输方式兼顾了视频传输的实时性与QoS保证。
读取线程将串口数据定时循环读取到数据缓冲区,传输线程则定时查看缓冲区中是否有新数据块,及时打包传输到监控中心。此外,在读取线程中,对入侵、报警或摔倒等危急事件信息进行了解析,及时启动录像并向监控中心报警,监控中心收到报警后连线相应防区的多媒体传感节点以获取音频/视频流。
压缩视频存储线程负责移动硬盘检测、挂载、存储空间检测以及分段存储压缩码流,录像方式可以是定时录像,也可以由底层无线传感网络发送的环境监测信息进行事件触发录像。云台控制及编码参数设置线程通过TCP/IP协议实现云台PTZ参数、编码参数的设置。
4 监控中心服务器的设计
监控中心服务器的软件构架,如图4所示。该构架包含6个数据库,在此基础上提供设备管理、客户管理、事件触发录像、短信报警、图像报警、录像下载等应用。
设备管理主要是指:多媒体节点启动并能接入网络后,将其IP地址、音频/视频及传感数据的服务端口、对应防区、无线网络运行状况等设备信息存入数据库;并根据客户要求更改设备信息。客户管理根据客户信息中的客户资料、权限等数据响应客户对系统的请求和操作。事件触发录像则在危险事件报警时启动服务器录像功能,将报警信息和录像分别写入相应的数据库,并具有用户可选的短信报警和图像报警服务,前者仅以短信形式发送报警信息到用户手机,后者提供传送JPEG图像的服务。此外,还向客户端提供传感数据和录像的历史记录下载功能,便于用户查询和浏览一段时间内家居状况。系统信息数据库记录了整个系统运行的状况,便于系统维护以及性能分析。
5 结束语
笔者对该智能家居监控系统在节点、网络和系统各层面进行了初步测试,结果表明,系统运行状况良好,标量传感节点与多媒体传感节点性能稳定可靠[7]。无线传感网络与视频监控网络的分层设计以及通过可靠的RS232串行接口进行互联,保证了层间通讯的稳定可靠。通过架设监控中心服务器,管理接入系统的终端设备和客户,记录系统运行状况,融合传感数据、报警信息和音频/视频等多种媒体内容向用户提供全面的监控服务。
利用该系统,用户可以采用计算机作为客户端通过Internet直接访问多媒体传感节点进行实时监控,或访问监控中心服务器下载查看历史记录,也可以利用手机随时随地通过GPRS或CDMA网络访问监控中心获取监测数据或图像,当危险事件发生时,还会有报警短信或报警图像及时发送到手机。
参考文献
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媒体监控 篇8
现有的校园数据中心机房监控系统已发展为现场摄像机+数字主机+流媒体传送的方式, 尤其是采用流媒体技术传送监控数据, 有效地克服其他传输方式存在的局限性。但由于成本、条件等诸多限制, 其处理效率成为瓶颈。本文提出一种在现有校园数字化设备和传输线路平台上, 加快该类系统处理速度的方案, 并对其实现的关键技术进行讨论和设计。
2 基于流媒体的机房监控系统
根据应用需求, 该系统的整体结构及其数据传输流程如图1所示。
视频采集端首先将采集到的监控信号推入网络视频服务器 (Digital Video Server, 以下简称DVS) 进行编码, 并利用校园网现有网路平台进行发布。用户在监控中心的电视墙, 以及浏览端使用IE浏览器配合普通的播放器插件就可以接收来自于DVS的视频流。如图1, 其重要节点的功能分配如下:
(1) DVS运行Windows2003操作系统和Windows Media软件, 统一管理各分布式视频采集终端。
(2) Web服务器位于监控中心, 主要完成管理Web页面、用户信息用户权限和级别设置等功能。
(3) 网络传输模块主体采用基于TCP/IP协议的形式构建, 充分利用现有的校园网网络环境, 实现资源的有效利用和整合。
3 系统加速方案
由于数据中心的监控需24小时进行, 其数据传输总量即使采用流媒体技术进行压缩分段传输仍显庞大, 特别是当需要调取实时监控画面时尤为明显。另一方面, 早期校园网的网络建设由于各部门各自为政, 使得各局域子网间的网络接口、传输协议都不统一, 导致监控数据传输效率低下。结合实际, 本文提出的加速方案, 包含以下几点。
3.1 网络带宽分时分段匹配传输
为保证在监控系统传输数据时, 不对校园网造成太大的负荷压力, 方便校园网络其他用户的正常使用, 按照监控用户的不同需求, 将视频数据流传输分为实时监控和监控广播两类, 并在校园网带宽内划分独立的IP网段和VLAN, 构成监控系统的主要通路。
3.2 零拷贝方式实现控制信息与数据源交换
如前所述, 用户的不同类型不同批次的操作对应的是对视频数据库的提取操作, 尤其当用户进行连续操作时, 会导致监控系统管理系统在海量的视频数据库中遍历搜索, 甚至重复查找, 这是导致整个系统处理效率陡然下降的主要原因。为避免此种情况产生, 需从数据结构和查找算法两方面同时考虑进行改进, 其主要处理流程设计如下所述:
(1) 由于大部分用户操作关心的是当前视频监控数据来源于哪个设备, 以及其监控时间点, 因此可将DVS数据库中线性存放的监控数据组织为矩阵式的数据结构, 并将视频来源及视频时间作为键值, 构造视频数据库的索引表, 存放于Web服务器。
(2) 针对嵌入式播放器的运行指标, 如媒体格式、帧率、码流等, 在DVS处对前端进来的视频数据进行初始化和数据打包后, 以前述键值为索引写入视频数据库索引表。此过程中, 数据包仅以键值索引在Web服务器视频数据库索引表中体现, 数据本身不做移动, 即零拷贝策略。
(3) 当用户提出控制操作请求时, 仍采用HTTP/TCP协议实现Web浏览器与Web服务器之间的控制信息交换过程, 即抽取用户操作中的视频来源及视频时间信息, 与数据库索引表中的表项进行匹配, 其实质相当于从矩阵中快速查找元素。在此过程中, 仍不对DVS视频数据包进行移动操作。
(4) 待查找操作完成后, 由Web服务器从DVS序列表中查找出视频数据包位置, 发出指令;DVS接收到传输指令后, 再将目标视频数据按照实时监控或监控广播方式向Web服务器返回数据。
由于在整个用户控制信息与数据源交换过程中, 采用零拷贝的策略, 处理工作量主要在Web服务器端进行, 仅最后一步才进行实际的数据传输, 因此大为减轻了DVS和Web服务器的处理负担, 同时有效节约了网络带宽。
3.3 采用智能流技术
智能流技术的核心是允许用户利用自适应流管理规则实现自动根据实时网络条件的变化, 而改变流数据包的发送方式。因此, 可利用其改善视频流传输对网络的依赖性, 即将前段进来的监控数据进行不同速率下的编码、记录, 并保存在单一智能流文件中。当控制中心发出连接请求, 由DVS自动侦测此时控制中心与目标DVS连接通路的实时带宽容量, 根据此时带宽将智能流文件的相应部分传送回控制中心以供用户查看。采用智能流方式, 用户可看到最大可能的优质传输, 而DVS只需要压缩一次, 并根据所得带宽自动切换和传输数据, 由此大大降低了视频监控系统对于网络通路的传输负担。
4 结语
流媒体技术的应用将为智能监控方式带来革命性的变化, 并产生深远的影响。针对校园数据安全监控的实际情况, 采用一整套加速方案, 可使得基于流媒体技术的监控在实际应用中取得更佳的处理效率、更好的监控效果及良好的经济效益, 值得广泛推广。
参考文献
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