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本文作者：李佳狀作者單位：武鋼運輸部

視頻監控作為一種行之有效的監督手段和管理資源，近年來，在武鋼鐵路運輸得到了日益廣泛而深入的應用，監控范圍與規模不斷擴大，在車站站場、裝卸線、道口等區域安裝的攝像頭總數已達200余個。但在應用的同時，也存在著一些問題，例如：如何有效集中控制管理分散的監控設備；如何實現異地遠程實時瀏覽監控圖像；如何高質量、可靠存儲海量視頻信息數據；如何降低系統運營維護費用等。隨著計算機網絡、圖像壓縮處理以及數據傳輸等技術的飛速發展與突破，基于IP網絡的流媒體技術已經在視頻監控系統中得到了成功應用，這為解決上述問題提供了可行的技術手段。

1流媒體技術概述

1．1流媒體的基本概念

流媒體技術（StreamingMedia）是一種可以使音頻、視頻及其他多媒體文件在IP網絡上以實時、無需下載等待的方式進行播放的技術。即把連續的影像、聲音等信息經過特殊的壓縮處理，分成一個個壓縮包，由流媒體服務器向用戶計算機連續、實時地傳送。流媒體技術與傳統播放技術的主要區別在于：傳統播放技術是由客戶端從服務器下載完整的文件之后，才能進行播放；流媒體技術則采用流式傳輸方式，由流媒體服務器向客戶端傳送文件，用戶無需等待整個文件下載完畢，而只需經過幾秒至幾十秒的啟動延時，就可以一邊解壓播放前面已傳送過來的壓縮包，一邊從流媒體服務器繼續下載剩余的壓縮包。

1．2流媒體傳輸過程

流媒體傳輸的實現，需要具備以下條件：1）多媒體數據必須經過預處理才能適合流式傳輸，預處理主要包括降低質量和采用先進高效的壓縮算法2個方面；2）需要使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，保證數據包的順序正確，使數據能夠連續輸出，不會因網絡暫時擁塞使播放出現停頓；3）需要合適的傳輸協議，一般采用HTTP／TCP協議傳輸控制信息、RTP／UDP協議傳輸實時多媒體數據。流媒體傳輸的具體過程是：1）客戶端請求流媒體服務后，Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP／TCP協議交換控制信息，從原始信息中檢索需要傳輸的實時數據；2）Web瀏覽器啟動播放器，使用HTTP從Web服務器檢索相關數據對播放器初始化；3）從Web服務器檢索出相關視頻服務器的地址，定位視頻服務器；4）播放器與視頻服務器之間運行RTSP／TCP和RTCP／TCP協議，交換視頻傳輸所需的實時控制信息；5）視頻服務器使用RTP／UDP協議將多媒體數據傳輸給播放器，一旦數據抵達客戶端，播放器即可播放。實現流媒體傳輸一般需要專用的服務器和播放器，其基本原理如圖1所示。

2武鋼鐵路運輸網絡視頻監控系統設計

根據組網方式，武鋼鐵路運輸網絡視頻監控系統主要由前端監控信息采集、信息傳輸、管理控制（流媒體服務器）和監控客戶端等部分構成。系統結構示意圖如圖2所示。

2．1管理控制部分

2．1．1硬件配置

服務器采用華為賽門鐵克T8223服務器機箱，內置4塊刀片服務器。存儲設備采用華為賽門鐵克V1500磁盤陣列，存儲規模達24T。

2．1．2管理控制軟件

結合武鋼運輸部現狀，應用F－engineSmart－Eye6000網絡視頻監控系統軟件實現對武鋼鐵路運輸網絡視頻監控系統的管理控制。該軟件是一套基于流媒體和IP寬帶網絡技術的圖像遠程監控、傳輸、存儲、控制管理的系統，可以將分散、獨立的圖像采集點進行聯網，實現跨區域、大范圍的統一監控、統一存儲、統一管理和資源共享；采用模塊化設計，包括中心管理、業務管理、中心數據庫、認證計費、視頻分發、存儲回放、網管等軟件模塊。F－engineSmartEye6000網絡視頻監控系統軟件根據功能模塊的不同，分別部署在4臺服務器（中心管理服務器、媒體分發服務器、媒體存儲服務器、網絡管理服務器）上：在中心管理服務器上部署中心管理軟件模塊、業務管理軟件模塊、中心數據庫軟件模塊和認證軟件模塊，實現對整個視頻監控系統的調度、協調和控制，用戶、業務、運營的管理（認證、鑒權等）以及用戶、業務、設備信息的存儲和查詢；在媒體分發服務器上部署視頻分發軟件模塊，實現視頻數據的中轉、分發，提高并發能力，節省前端接入帶寬，減少前端設備負載；在媒體存儲服務器上部署存儲回放軟件模塊，采用分布式的存儲方式，管理磁盤陣列存儲設備，實現視頻數據的存儲與回放；在網絡管理服務器上部署EasyDo網絡管理軟件模塊，實現網絡配置管理、拓撲管理、故障管理、前端設備管理。

2．2前端監控信息采集部分

前端監控信息采集部分主要包括攝像設備和視頻處理設備。攝像設備的作用是把系統所監視目標（被攝體）的現場圖像轉變成電信號，然后經網絡傳輸部分進行傳送。攝像設備的核心是高清攝像機，是實現光電信號轉換的主體設備。視頻處理設備采用嵌入式網絡視頻服務器（DVR）。該設備由高速嵌入式微控制器和嵌入式Linux操作系統開發而成，具備模擬視頻信息數字化高清晰轉換處理、視頻壓縮、報警信號采集等功能，在實現本地實時播放和存儲的同時，以網絡為傳輸媒介，基于國際通用的TCP／IP協議，采用流媒體技術實現視頻在網絡上的多路復用傳輸。

2．3信息傳輸部分

信息傳輸部分包括光纖傳輸網、路由器、交換機等，具備傳輸和交換的功能，將監控信息利用網絡傳送到指定的目的地址。

2．4監控客戶端部分

監控客戶端部分主要由液晶監視器、PC機、電視墻等設備組成，分布在運輸部調度中心、各車站（作業區）調度室。客戶端根據權限登陸網絡視頻監控系統服務器，利用流媒體瀏覽器查看本地和遠程現場情況，并具備多畫面實時監控、遠程控制攝像機云臺、實時錄像、錄像回放等功能。

3系統主要功能

1）遠程瀏覽。監控采集點、客戶監控中心、遠程控制臺和網絡視頻監控業務平臺，通過網絡連接，滿足任何時間、任何地點的遠程監控需求。遠程監控臺通過單畫面、四畫面或多畫面組合功能總攬全局，實時控制監控系統的開啟、信息的存儲和查詢。2）視頻錄像存儲。視頻存儲策略靈活，支持前端存儲、中心存儲或二者相結合的存儲方式。可根據預先設定的存儲時間和存儲策略，不間斷地存儲圖像和相關數據，方便進行歷史信息查詢，為突發事件的事后查證提供確切證據。3）遠程前端實時控制。遠程控制云臺鏡頭，切換視角。4）視頻分發。針對并發訪問量很大的監控熱點，通過媒體分發服務器，把采集到的圖像進行實時轉發，滿足大量并發訪問的需求。5）集中管理控制。具有完善的權限管理及加密功能、健全的用戶認證和授權管理安全機制，系統管理員能夠集中管理控制所有監控點設備，明確區分管理者和使用者的權限，向不同的客戶提供不同的監控級別和權限。

4系統應用效果

目前，武鋼鐵路運輸網絡視頻監控系統已整合接入監控點50余個，基本實現了對重要站場、裝卸線、道口監控設備的遠程集中控制管理。該系統自投入應用以來，使用效果良好，運輸部調度室通過系統流媒體服務器可以實時掌握各車站取配車作業情況，合理安排、調整作業計劃，有效提高了運輸生產組織作業效率；各車站調度室能夠實時掌握所轄裝卸線、道口的現場情況，及時采取措施防止交通事故的發生，有效提升了行車安全系數，保障了運輸生產作業安全；系統的大容量、不間斷存儲功能，亦為突發事件的事后查證提供了確切證據。

5結語

基于流媒體技術的武鋼鐵路運輸網絡視頻監控系統，技術先進、成熟、可靠，有效整合了原有分散的視頻監控設備，在運輸組織、安全防范等方面發揮了重要的作用。下一階段將進一步擴大應用范圍，形成涵蓋運輸部所有站場、裝卸線、道口的視頻信息監控管理體系。