網絡視頻傳輸范例6篇

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網絡視頻傳輸范文1

【關鍵詞】H.264 DM365 網絡視頻傳輸 系統 研究

網絡視頻傳輸能夠提升網絡視頻監控系能,在信息市場上具有及其廣闊的發展空間。在信息技術不斷發展的今天,網絡視頻傳輸系統也在不斷的革新之中?;贖.264與DM365的、利用H.264視頻編碼標準研制的達芬奇芯片DM365,不僅支持視頻編碼的高清模式,在視頻編碼效率的處理上也有了很大的提升,能夠很好的支持網絡傳輸協議。

1 H.264與DM365的介紹

1.1 H.264視頻編碼標準

市場對視頻業務的需求促使著視頻編碼標準的提升H.264視頻編碼標準在傳統視頻編碼標準的基礎上進行改進與創新,進一步提高了編碼性能,其特性主要表現在以下三點:

(1)開發了新的幀內預測模式。

(2)無線環境和IP均能使用。

(3)加強了編碼算法的分層結構。

網絡視頻的傳輸對網絡實時性和數據存儲空間具有較高的要求,而H.264視頻編碼標準則以其高校壓縮和高質量圖片傳輸等系能完美的解決了網絡視頻傳輸的一系列難題。

1.2 TIS320DM365處理器

TIS320DM365處理器于2009年3月推出,是TI公司的一項信息科技產品。TIS320DM365處理器又被稱為DaVinci系列多媒體處理器,能夠給便攜式高清視頻多媒體帶去更為便利的操作。該處理器的內部框架復雜,不僅有端口數據高速緩存的ARM核,其內部芯片還集成了一個H.264高清編解碼協處理器,完全能夠支持高清視頻編解碼,為PC機用去帶去絕佳的性能體驗。

2 基于H.264與DM365的網絡視頻傳輸系統研究

2.1 架構介紹

該網絡視頻傳輸系統分為三大塊,分別為用戶端、服務器、和前端設備。用戶端指的是在PC機上設置的監控程序,用以監控前端設備的數據信息并進行控制。服務器負責設備信息管理和服務器數據的傳輸。前端設備作用在于采集視頻、壓縮視頻并進行視頻發送?;贖.264與DM365的網絡視頻傳輸系統研究架構如圖1所示。

2.2 系統功能

(1)客戶端能夠實現網絡視頻傳輸系統的交互功能。PC機的用戶可以通過客戶端來進行相關操作并查看前端設備監控信息,如控制視頻、查詢設備情況以及進行實時監控等。

(2)網絡視頻傳輸系統中最為主要的部分是服務器。服務器能夠保證客戶端與設備的正常連接,還能夠對網絡視頻用戶進行管理,實現記錄用戶信息以及轉發媒體數據功能。服務器中存有已授權用戶信息和設備資源,如果用戶不具備相關權限驗證將無法登陸服務器。

(3)視頻設備作為視頻傳輸系統中的重要環節,除了要進行視頻數據的采集以外,還要對已采集的多媒體數據進行編碼或傳輸,在服務器運行的基礎上,通過網絡響應PC端口用戶的操作。

2.3 視頻傳輸模塊的設計與實現

2.3.1 H.264視頻流RTP封包策略

H.264視頻流的封包標準以NALU為基本單位,定義網絡提取層,并選用單一的NAL單位封包模式與分片封裝模式。H.264視頻流所使用的NALU長度超過1000MTU時采用分片封裝,此外均采用單一封包。

2.3.2 H.264視頻流RTP發送和接收

H.264視頻流RTP報頭中有多種字段,在傳輸過程中主要采用同步源標識、序列號和時間戳來相應視頻數據的收發。

2.3.3 JRTPLIB庫的移植

JRTPLIB庫能夠實現RTP 控制協議和RTP數據收發。作為RTCP協議的開源庫,JRTPLIB庫能夠為RTP 解決流媒體的實時傳輸。JRTPLIB最新版本JRTPLIB-1.2.1。

2.3.4 基于JRTPLIB的RTP發送和接收實現

JRTPLIB庫是一個用C++語言實現的一個RTP庫,JRTPLIB的設計與RFC 1889類似,都是通過socket機制來實現網絡間的通訊。JRTPLIB庫能夠在Windows、Linux等多種操作系統中運行,且封裝了多種接口來便于RTP數據的收發。 本文中的網絡視頻傳輸系統即在此庫基礎上實現的。

3 結語

綜上所述,本文主要對網絡視頻傳輸系統進行了研究,并基于H.264與DM365的對網絡視頻傳輸系統進行相關了的設計與實現。該系統能夠對視頻信號采取實時采集的方式,并通過網絡進行視頻傳輸,便于用戶在PC端口進行查看。

參考文獻

網絡視頻傳輸范文2

【關鍵詞】流媒體傳輸;視頻監控系統建設

引言

現在,煤礦基本都建設了遠程視頻監控系統。利用企業計算機網絡平臺,將監控范圍內的視頻、音頻、數據以數字形式通過網絡進行傳輸、存儲和共享,使企業和集團公司領導及相關部門獲得關于監控現場實時、準確、具體、直觀的數據,做到及時發現事故苗頭,防患于未然,也為事后分析事故提供有關的第一手資料。但當前一些煤礦的視頻監控系統仍使用IP網絡傳輸模式,其存在傳輸效率低,穩定性差、信息冗余量大等弊端,導致視頻數據流在網絡傳輸過程中的實時性和傳輸質量得不到保證,視頻圖像的流暢性和清晰度差。尤其在煤礦井下環境差、視頻圖像采集質量不高的情況下,以上弊端尤為明顯。

本文重點介紹利用流媒體傳輸技術實現煤礦視頻監控系統與現有的計算機網絡的結合,從而通過網絡化的視頻監控系統實現視頻數據流的高效壓縮、存儲與傳輸。

1 視頻監控系統不同傳輸方式比較

1.1 基于IP傳輸的視頻監控系統

相對于一般的IP數據包,工業視頻流占用帶寬大且持續時間長,并且由于視頻數據的空間和時間相關性強,因此對視頻流的可靠傳輸有特殊的要求。

但煤礦企業現有的IP網絡中,基本都是“盡力而為”傳輸模式,而且網絡存在異構網,結構復雜,穩定性差。并且每一個接收端與視頻服務器的連接都是點對點的通信模式,需要為每一個連接的客戶端建立傳輸通道,使得網絡中有大量的冗余數據包,視頻數據的傳輸效率低。當由多個接收端同時接收同一路圖像時,需要建立多個數據通道,進行多次數據復制,大量相同的數據包在網絡上傳輸,網絡傳輸效率低,存在大量冗余信息。因此,當多個客戶端同時訪問一個視頻編碼器時,一方面圖像傳輸所需帶寬成倍增長,另一方面編碼器的負荷也成倍增加,非常容易產生由于系統過熱而產生的編碼不穩定。其傳輸結構如下圖所示:

對于N個用戶,需要在發送端把同一視頻流復制N次后在網絡中傳輸,發送服務器及其所在網絡的容量是一個巨大的瓶頸。

1.2 流媒體技術簡介及基于流媒體傳輸的視頻監控系統

流媒體技術也稱流式媒體技術. 簡單地說,流媒體技術就是把連續的影像和聲音信息經過壓縮處理后放上網站服務器,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽,而不要等整個壓縮文件下載到自己的計算機上才可以觀看的網絡傳輸技術。該技術先在使用者端的計算機上創建一個緩沖區,在播放前預先下一段數據作為緩沖,在網路實際連線速度小于播放所耗的速度時,播放程序就會取用一小段緩沖區內的數據,這樣可以避免播放的中斷,也使得播放品質得以保證。

通過設置流媒體服務器可緩解前端視頻服務器的負載和避免網絡帶寬緊張而引起的網絡阻塞。區域內對視頻數據的訪問全部通過流媒體服務器來進行轉發,使得遠端編碼器和流媒體視頻服務器間的視頻服務只占一個通道帶寬,這樣,不僅降低了多個并發用戶訪問造成的編碼器“死機”現象,而且可保證前端視頻流的網絡負荷最小,實現視頻流的暢通。流媒體服務器需選用高速處理計算機,并配備千兆網卡,保證網絡視頻流的轉發能力。同時,流媒體服務器可連接在主干網絡中,保證網絡轉發帶寬的需求,通過此種方式,可較簡單的實現網絡視頻可靠傳輸。通過對流媒體服務器的配置,可承擔大量并發用戶對同一路視頻的訪問。除此之外,因為所有的視頻流要經過流媒體轉發,可在流媒體服務器實現視頻訪問權限的分布或多級設置,實現集中控制,以提高響應訪問的效率。從而在不改變當前網絡配置的情況下,實現視頻流的可靠傳輸控制。

網絡中有N個客戶端接收視頻時,流媒體源通過發送端只需向網絡中傳輸一個視頻信息流,通過流媒體服務器,給不同的接收端發送復制視頻數據包,無論有多少接收端,保證不同的鏈路,只傳輸一個視頻信息流,減少不必要的視頻復制,節省網絡帶寬。其傳輸結構如下圖所示:

2 基于流媒體技術的煤礦視頻監控系統建設方案

網絡化煤礦視頻監控系統是繼模擬視頻監控系統以后的一種新的融合了視頻編碼技術、網絡傳輸技術、數據庫技術、流媒體技術和嵌入式技術的綜合應用系統。在網絡化煤礦視頻監控系統中,視/音頻數據的采集、編碼、解碼、存儲等環節以數字形式實現,而視頻流的傳輸則通過網絡平臺進行。整個系統的管理和配置等功能則由視頻監控管理平臺軟件實現。系統可以同現有的多媒體系統、控制系統和信息系統集成,方便地實現數據和信息共享、遠程控制等功能。

2.1 系統工作原理

系統采用分布式的架構,基于TCP/IP網絡平臺。H264壓縮標準的嵌入式網絡DVRDVS提供視頻服務,通過分布式的流媒體服務器統一管理對視頻流的轉發;通過管理服務器統一管理用戶、監控地點相關信息,管理報警日志及操作日志,并統一記錄到后臺數據庫。視頻監控主機通過網絡遠程訪問、控制或設置前端的網絡硬盤錄像機。

2.2 系統由以下部分組成:

視頻監控模塊;管理服務模塊;流媒體服務模塊

(1)視頻監控模塊

監控視頻采集包括攝像裝置、視頻編碼器和視頻服務器等設備。其中攝像裝置是收集被攝物體的光信號,并將它轉換為電視信號的設備。視頻編碼器完成模擬視頻信號的數字采集、影像壓縮、數據處理和報警信號的采集等功能,將前端的模擬信號處理成高清晰的實時流媒體格式到網絡中。視頻服務器通過BNC接受編解碼器的輸出,然后通過RJ45接頭將視頻服務器連接到網絡,實現在局域網的任何地方,授權用戶利用瀏覽器觀看視頻圖像。

視頻監控軟件是系統的主要客戶端軟件,根據不同設置可以實現類似主控和分控功能:

遠程設置DVRDVS參數,包括通道參數、報警參數、串口參數及視頻參數。

遠程實時瀏覽視頻圖像,支持1/4/6/8/9/16畫面顯示,可自定義分組循環播放,支持將畫面輸出到電視墻。

遠程控制云臺、鏡頭。

DVRDVS視音頻文件的回放,提供快放、慢放及本地逐幀回放。

遠程對DVRDVS軟件版本升級,系統校時,遠程重啟。

技術指標:

視頻壓縮標準:H.264。

分辨率: PAL: 176*144(QCIF),352*288(CIF)

NTSC:176*120(QCIF),352*240(CIF)。

視頻輸入: 1/4路(NTSC,PAL制式自動識別)

BNC(電平:1.0Vp-p,阻抗:75Ω)。

視頻幀率: PAL:1/16-25幀/秒。

NTSC:1/16-30幀/秒。

碼流類型:可選擇單一視頻流或復合流,自定義。

視頻壓縮碼率(單位:bps):16K~2M、自定義。

(2)管理服務模塊

系統服務器將所有前端網絡視頻服務器及前端監控設備進行管理并維護它們的網絡連接,配合SQL數據庫完成現場圖像接受、用戶登陸管理、優先權分配、控制信號的協調、圖像實時監控、錄像存儲、檢索、回放、備份、恢復等。實現以下管理功能:

對整個網絡監控系統的信息進行統一處理,其中包括信息的設置、信息的記錄、信息的轉發及信息的查詢。

對監控地點及用戶信息的編輯,包括新建、修改、刪除。

對用戶進行權限設置,采用靈活的菜單級權限設置方式。

對用戶的操作請求進行權限認證。當用戶請求的操作具備相應操作權限時,此用戶才可以進行相應的操作,同時將本操作記錄到操作日志中;當用戶請求的操作不具備相應操作權限時,此用戶無法進行相應操作。

實時記錄來自客戶端的操作,同時生成操作日志,并可對其進行維護與查詢。

巡檢與校時功能:定時檢查DVRDVS工作狀態,巡視DVRDVS工作是否正常(如硬盤錄像是否正常、網絡是否正常及報警信息能否正常上傳等工作狀態),定時給DVRDVS進行系統時間校正。

(3)流媒體服務模塊

流媒體視頻服務器在視頻監控系統中,主要完成兩個工作:一是通過網絡接口與遠端編碼器相連,實時接收視頻流數據,并臨時存儲在緩沖區;二是實時偵聽客戶端的請求,把緩沖區的視頻數據轉發給客戶端,從而完成視頻傳輸。

響應用戶對DVRDVS的訪問請求,實現對DVRDVS視音頻流的轉發功能。每個流媒體服務器可連接前端1-1000臺DVRDVS,支持1-200個并發用戶。

企業和集團公司領導及相關部門等客戶端利用流媒體瀏覽器查看本地和遠程現場情況,還可實現多畫面實時監控、遠程控制攝像機云臺、燈光控制、制定錄像計劃等操作。

3 結語

隨著無線寬帶網絡技術、視頻壓縮編解碼技術的飛速發展,以流媒體技術為核心架構的多媒體應用領域日益廣泛,不僅在傳統的應用領域更進一步,更涉及到遠程視頻監控等更多的多媒體信息服務。早期的視頻監控系統在實時監控環境下,仍存在視頻傳輸和監控環境中不能出現明顯的抖動和延時。而對于視頻圖像所具有的有效分辨率,在不提供足夠的網絡帶寬的情況下,視頻的流暢性和清晰度是對矛盾的技術參數。而基于流媒體技術的視頻監控系統能夠有效解決這些問題,其監控時效和監控質量都得到了提高。根據煤礦特點,把先進的流媒體技術應用到煤礦安全中的視頻監控系統,應用空間將十分廣闊。該系統的廣泛應用,必將有效提升煤礦的安全生產管理水平。

網絡視頻傳輸范文3

關鍵詞:網絡視頻三網融合市場格局

一、中國網絡視頻市場的演進

縱觀中國網絡視頻業的發展歷程,基本上可以劃分為三個階段。

第一階段為2006年以前的市場導入期,由于帶寬等因素的限制,傳輸速度慢,視頻網站數量很少,受眾基礎有限。優酷、土豆、酷六等網站大致都是在這一階段的末期建立。

2006年,中國網絡視頻業經歷了從量到質的飛躍,寬帶普及,流媒體技術成熟,Youtube收購案掀起國際風險投資登陸中國的熱潮。技術和資本的到位讓中國網絡視頻業進入了成長期,業界也把2006年稱為中國網絡視頻元年,此為第二個階段。

這一階段的市場基本屬于群雄逐鹿,蜂擁而出的視頻網站在一個沒有明確市場規則和盈利模式的競爭環境下,為了站穩腳跟、贏得廣告主的青睞,拼命爭奪用戶流量。經過幾年的廝殺,逐漸形成了優酷、土豆等UGC(用戶生成內容)一派,pplive為代表的p2p技術VOD點播一派,以及像大量BT影視下載論壇。多樣的方式極大地滿足了互聯網用戶的視頻觀看需求,培養了受眾習慣。從總體上看,本階段是民營資本占據天下,國營資本的廣電勢力雖然也有象征性的涉足,但是基本處于沉寂狀態。

然而,表面熱鬧異常的網絡視頻市場卻普遍承受著盈利模式不清、成本過高、內容缺乏等弊病的困擾,無法實現持續規模化盈利。08年下半年金融寒冬來臨,風投大規模撤資,國內視頻網站的數量銳減。而恰恰在此時,監管層又大張旗鼓地開始打擊盜版,前期整治加上09年下半年的大規模取締BT下載網站,讓BTchina、Verycd、悠悠鳥等網民曾經耳熟能詳的網站一夜之間消失或轉型,BT一派從此式微。

與政策"凈化"版權環境相輔相成,不同的網絡視頻派別以版權為名展開對攻,行業內部先后誕生了由央視網、鳳凰網、東方寬頻等廣電勢力發起的"網絡視頻版權保護聯盟",以及激動網、優朋普樂和搜狐新媒體勢力組織的"中國網絡視頻反盜版聯盟",矛頭直指視頻分享類網站。政策和市場的雙重作用讓視頻網站巨頭們紛紛高調提出轉型計劃,主要的表現是開始集體關注正版長視頻的商業價值,或者說Hulu模式。而網絡視頻市場經過此次大洗牌后,迎接來了國有資本的全面進入,2009年底"國家網絡電視臺CNTV"正式上線,標志著廣電系在網絡視頻業的布局基本完成。

中國互聯網視聽行業在發展前期通過低版權保護、高用戶流量和近乎無序的競爭,完成了市場培育,緊接而來的規則完善、市場整頓和盈利模式轉變,標志著行業開始由成長期向成熟期痛苦轉型,逐漸向第三階段過渡。

二、三個陣營與兩種模式

按照所依靠的平臺,現階段的市場競爭將主要在三個陣營之間展開。央視的CNTV、上海文廣的SMG、湖南廣電的芒果TV以及鳳凰衛視的鳳凰寬頻堪稱廣電陣營的四大金剛;搜狐、新浪、騰訊和網易組成的門戶陣營實力雄厚,百度也打造了全面仿效Hulu的"奇藝網"緊跟而上;最后是優酷、土豆、酷六等傳統的視頻分享網站,也包括pplive、迅雷看看等。

UGC模式和Hulu模式都被這三個陣營廣泛采用。UGC最大的優勢是能夠帶來海量的用戶訪問;其最大的缺點在于無法支撐起具有真正盈利能力的廣告模式,因為用戶上傳所帶來的散亂、低質量、版權侵犯特性是與生俱來的,在這樣的內容環境里投放廣告做不好受眾精確定位,且容易承擔內容風險。而Hulu模式專注于正版高清長視頻,其廣告模式轉化效率高,根據"長尾理論"可以實現網站的長期盈利;但是其缺點在于必須面對中國特殊的版權環境,由于中國的版權分散,影視制作公司、電視臺、版權中間商等版權方眾多,版權獲取成本提高,而且很多視頻分享網站在談判時會面臨盜版等歷史問題而付出額外的溝通成本,同時由于幾乎在同時啟動版權收購,激烈競爭正在形成越來越嚴重的版權泡沫,資本戰的殘酷讓很多網站力不能支。

進入2010年后,行業形勢逐漸明朗,三大陣營紛紛出招合縱連橫,市場競爭極為激烈。

以CNTV為代表的廣電系的核心競爭力存在于其對于大事件,大型文藝娛樂活動和賽事的轉播權中。據新華網6月12日消息,中國網絡電視臺經國際足聯(FIFA)和中央電視臺的授權,獲得了2010年、2014年世界杯和2010-2014年間國際足聯舉辦的所有賽事的中國大陸地區新媒體獨家轉播權。而優酷、新浪等七家視頻網站則獲得了該賽事的點播權。這種壟斷地位加上其龐大的片庫資源和新聞采編權優勢,讓CNTV幾乎可以衣食無憂。然而其弊端也正在于這種官方身份,由于體制的限制,廣電系網站并不適應UGC這種草根文化,無法在用戶互動上與傳統的UGC網站匹敵。從傳統媒體向新媒體轉型的過程中所產生的種種問題,以及地方廣電媒體資金運用不靈活、同質化競爭等桎梏,限制了其發展。

門戶系網站在資源獲取、品牌推廣以及編輯制作上實力突出,其原創品牌節目的質量向電視臺靠攏,針對重大事件、活動的矩陣聯動運作效應明顯。而且門戶系擁有充足的資金儲備,能夠在首播權獨播權這樣的版權爭奪中不落下風。百度旗下的"奇藝"網則依靠百度所提供的搜索偏向,以及純正版背景和Hulu模式的保證,在版權和廣告談判中占有相當的優勢??傮w來說,門戶系的劣勢在于起步晚于視頻分享類網站,受眾培育方面還有待于提高,而且在業務上必須與廣電系展開廣泛合作。

傳統視頻分享類網站在流量方面獨占鰲頭,用戶互動和受眾習慣培養也優于其他網站。但是由于長期缺乏規模盈利能力,不如其余兩個陣營財大氣粗,2010年2月3日,視頻網站兩大巨頭優酷網和土豆網攜手建立"網絡視頻聯播模式",共享影視劇資源,被普遍認為是對抗廣電系"國家隊"陣營資源優勢的無奈之舉???更是于09年11月被華友世紀以股權合并形式收購,投靠盛大集團的強勢資本,重裝再戰。在拿出上億元投資購買版權的同時,該陣營也開始探索其他的"造血"方式,如網絡自制劇、發起組織大型娛樂活動、開發視頻周邊產品、進行綜合性視頻服務等,或能成為其未來發展方向。

三網融合將在業務層面上把網絡視頻市場推向一個新的高度,視頻類網站作為娛樂產業鏈上的一個中樞,將會在資源整合后發揮出更大的能量。

三、小結

從長遠來說,民營資本與國營資本在內容上可以進行區隔化競爭。隨著新聞類視頻的崛起,廣電系可以憑借傳統媒體在新聞采編方面的實力,專注于新聞類內容;門戶類網站則可以發揮信息資源聯動的優勢,在娛樂、體育視頻內容等方面確立自己的地位;而視頻分享類網站除了進一步向正版化轉型之外,應該主動探索綜合視頻服務領域,利用其互動性強和自由度大的特性開拓這一盈利模式。多個陣營之間可以進行版權合作實現共贏,而用戶體驗、廣告模式和多終端整合將成為決定網站成敗的關鍵。

參考文獻:

[1]陳永東《2010年網絡視頻領域發展趨勢展望》2010.03.25

網絡視頻傳輸范文4

[關鍵詞] VRRP 數據 視頻 網絡 通信

隨著各類氣象業務的迅速發展以及對氣象數據傳輸業務及時性和可靠性要求的不斷提高,優化升級省-地、地-縣的骨干通信網絡系統,實現雙鏈路雙路由架構,可以提高系統容錯能力和故障恢復速度,能夠較好地滿足客戶對網絡帶寬和連通性的需求,提高全省氣象通信骨干網的可靠性和可及時性,基本滿足未來一段時間對數據傳輸、資料共享、監測預警、高清視頻會商、遠程培訓、管理信息傳輸等多樣化的需求,為省、市、縣三級氣象信息共享應用、高清視頻天氣會商提供有力支撐。

1 骨干網系統現狀及存在的問題

福建省氣象寬帶骨干網系統包括一個省中心,九個地市及地市所轄的61個縣級氣象局、16個觀測場、4個雷達站,經過多年的建設和發展,在氣象業務傳輸中發揮著越來越重要的作用,但還需要不斷完善。2011年底全省(省到市、市到縣)氣象通信骨干通信網優化升級前,在省中心兩臺核心交換機間通過10GE端口互連,采用VRRP配置,實現核心交換機的冗余熱備。核心、匯聚路由器的下聯均采用點到點的鏈接模式,設備端口需求大,連線復雜;?。泄歉删W采用兩條4M SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系),兩條8M基于MPLS(multi-protocollabelswitch,多協議鏈路交換)技術的VPN(Virtual Private Network,虛擬專用網絡)線路和一臺匯聚路由器組網,每兩條鏈路分別連接到兩臺核心路由器;市-縣采用一條SDH 2M鏈路和一臺接入路由器組網。

骨干網中的地市/縣級采用單路由器接入,存在單點故障的隱患;SDH鏈路雖然穩定性較強,但擴展性較差;不同需求的業務沒有分類和進行QoS(Quality of Service,服務質量)配置,線路帶寬利用不均衡;市-縣標清會商系統承載在政務網或互聯網上,不便于管理和調度,市-縣2M線路帶寬成為高清視頻/預報業務發展的瓶頸;迫切要求提升市-縣線路帶寬,優化?。?、市-縣通信系統,實現網絡設備間、通信線路間的自動熱備切換,提高全省氣象通信骨干網的可靠性和可擴展性。

2 關鍵技術概述

2.1 虛擬路由器冗余協議(VRRP)

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虛擬路由器冗余協議)是一種冗余備份協議,為具有組播或廣播能力的局域網(如以太網)設計,保證當局域網內主機的下一跳路由器/交換機設備出現故障時,可以及時地由另一臺路由器/交換機來代替,從而保持網絡通信的連續性和可靠性。

2.2 雙向轉發檢測(BFD)

BFD(Bidirectional Forwarding Detection,雙向轉發檢測)是對傳統的VRRP協議進行優化和增強,實現快速切換的技術。應用BFD機制對VRRP與BFD進行綁定提升優先級等兩大關鍵技術,可用于快速檢測、監控網絡中鏈路或者IP路由的轉發連通狀況,保證鄰居之間能夠快速檢測到通信故障,減少故障收斂時間,從而快速建立起備用通道恢復通信,實現VRRP的快速切換。

2.3 MSTP

MSTP(Multi-Service Transfer Platform,基于SDH的多業務傳送平臺)技術是在傳統的SDH設備上增加了以太網和ATM業務的接入、處理、傳送能力,其技術定位在融合TDM和以太網二層交換,通過二層交換實現數據的智能控制和管理,優化數據在SDH通道中的傳輸,并有效解決ADM/DXC設備業務單一和帶寬固定、ATM設備價格昂貴以及IP設備組網能力有限和QoS問題。

該技術充分利用SDH技術對傳輸業務數據流提供保護恢復能力和較小的延時性能,其效率高于傳統的多鏈路捆綁,是基礎網絡建設的主流技術和性價比較高的組網模式。

2.4最短路徑優先協議

OSPF(Open Shortest Path First,開放式最短路徑優先協議)是一種內部網關協議,通過路由器之間通告網絡接口的狀態來建立鏈路狀態數據庫,生成最短路徑樹,每個OSPF路由器使用這些最短路徑構造路由表。

2.5服務質量

QoS是網絡的一種安全機制,是用來解決網絡延遲和阻塞等問題的一種技術。對關鍵應用和多媒體應用十分必要,當網絡過載或擁塞時,QoS 能確保重要業務量不受延遲或丟棄,同時保證網絡的高效運行。

4 數據/視頻網絡通信系統

鑒于MSTP線路具有SDH線路的優點,且擴展能力較好,將全省SDH線路替換為MSTP線路,省中心核心、地市匯聚路由器均采用點到多點的鏈接模式,簡化了設備接口。擴容優化后省-市骨干網采用3條8M線路和2臺匯聚路由器組網,采用VRRP配置;核心/匯聚路由器1配置為:MSTP 8M和MPLS VPN 8M為主接入路由器,分別承載視頻和業務數據;核心/匯聚路由器2配置為:MPLS VPN 8M為主接入路由器,2臺核心/匯聚路由器間互連,視頻會商系統/數據業務傳輸系統通過交換機接入,實現冗余備份。

網絡視頻傳輸范文5

[關鍵詞]無線視頻;傳輸系統;原理與設計

中圖分類號:TN919.8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)06-0011-01

引文

由于無線網絡傳輸速率的提高,無線視頻傳輸逐漸成為人們研究的熱點。與傳統的有線網絡視頻傳輸相比,無線網絡視頻傳輸系統安裝便捷、使用靈活、維護方便、易于擴展、性價比高,逐漸成為視頻傳輸系統研究開發的主流。無線視頻傳輸系統可以廣泛地應用于視頻監控、信息家電、智能小區、遠程抄表等領域,因此對無線視頻傳輸系統的開發和研究有著重要的意義。

1.無線視頻傳輸系統的原理與特征

與傳統的有線網絡相比,無線傳輸環境的信道環境較為惡劣,再加上網絡時代的時變性、Qos保障的復雜性等特點,給無線視頻傳輸服務提出了更多挑戰,尤其體現了視頻圖像編碼、傳輸技術、壓縮技術等應用特點。

1.1 信道資源有限

雖然視頻數據經過了壓縮編碼處理,但是仍然需要較多的傳輸頻帶,例如,電視質量編碼、傳輸容量等。但是鑒于惡劣的無線信道環境,而帶寬資源比較匱乏,因此給數據傳輸帶來更高要求。雖然目前藍牙技術日益發展與完善,但是以藍牙2.0協議來看,最多只能支持3M左右的傳輸速率。

1.2 實時性要求較高

以傳統的通信數據來看,視頻通訊的實時性、完整性要求較高。但是在多媒體應用中,點到點延遲一般在150ms范圍內。在這一過程中,除了實現數據和發送端、接收端的壓縮和解壓縮功能之外,還應包含延遲傳輸。

1.3 Qos質量保障

與傳統的移動通信系統相比,普遍存在誤碼率高現象。在無線通信的傳輸過程中,帶來Qos質量影響的因素較多,包括用戶數量變化、環境變化、天氣變化等。為了實現寬帶的壓縮,應該在發送端,壓縮視頻信息。同時認識到,壓縮之后的數據相比壓縮之前的數據,對傳輸誤差更敏感,而極少的誤差也可能造成重建視頻質量的大幅下降,對Qos產生直接影響。因此,在無線通信系統中,實行視頻發展,具有一定難度,這就要求傳輸系統與視頻編解碼必須解決高誤碼比、包丟失等問題,以此確保Qos質量。

2.無線網絡接入方式

目前,無線網絡接入方式主要有:2G的GPRS,3G的CDMA ,和以WiFi技術為代表的無線局域網。

無線視頻傳輸對于誤碼率、切換效率、時延、帶寬穩定性等方面要求較高,歐洲、美國、韓國一些國家已經運營基于2G網絡的家庭無線移動監控業務,但由于無線網絡帶寬受限,存在時延較大和圖像清晰度差的問題,效果不盡如人意。國內的一些研究者也有采用GPRS網絡進行無線視頻傳輸的,但是成功案例并不多。

3G網絡高至2 Mb/s的速率將為無線視頻傳輸提供有力的支持,無線網絡帶寬的瓶頸再一次被突破。3G主要的技術優點是極大地增加了系統容量、提高了通信質量和數據傳輸速率,不少研究者在此基礎上研究設計無線視頻傳輸系統,實現了相比于2G更高清晰度、更加流暢的視頻圖像。

基于IEEE802.11協議的無線局域網WLAN可以提供高達54 Mb/s的傳輸速率,其帶寬足以應對視頻數據的傳輸。WLAN具有安裝便捷、維護方便、易于擴展、保密性強等特點,相較于其他無線接入方式還具有經濟性好、部署容易、局部最優等優勢。因此,許多研究者采用無線局域網絡進行無線視頻傳輸,并取得較理想的實驗效果。

以上的無線網絡接入方式各有特色,但也存在各自的問題:

1)基于2G/3G無線移動網絡的視頻傳輸系統業務承載速率較低,畫面清晰度差;

2)基于WLAN無線局域網的視頻傳輸系統的攝像頭無法滿足攝像前端高速跨區移動的需求。

LTE作為3G的長期演進,在當前的移動行業無疑是最引人關注的話題。其下行峰值速率為100 Mb/s、上行峰值速率為50 Mb/s,被視作從3G向4G演進的主流技術。未來即將成熟的LTE?Advanced,下行峰值速率為1 Gb/s、上行峰值速率為500 Mb/s。因此,基于LTE的無線網絡帶寬完全可以與有線網絡媲美。

LTE/LTE?Advanced具有高帶寬、低時延、低成本等優勢,比其他無線網絡更加適合大規模開展無線視頻傳輸業務?;贚TE/LTE?Advanced的無線視頻傳輸系統主要有以下特點:實現高清視頻圖像傳輸;實現高質量視頻傳輸業務的移動化;保障視頻傳輸設備的小型化。

采用LTE網絡進行無線視頻傳輸可有效解決當前無線視頻傳輸面臨的主要問題,為用戶提供低成本高清晰度的視頻圖像,可以應用于車載、即攝即傳、工地及其他偏遠地區的視頻監控等行業,未來必將極大地帶動無線視頻傳輸業務的發展。

3. 無線視頻傳輸系統的設計

鑒于視頻傳輸數據的特殊性,無線視頻傳輸系統中,對實時性的要求較高。以下將對視頻編碼協議中的實時性問題進行具體分析與闡述。在小波編碼算法中,存在較多優點,但是算法較為復雜,目前與實時性的要求甚遠。基于協議編碼計算的基本環節,對提高無線視頻傳輸系統的實時性具有重要意義。?

3.1 運動模式的估計

通過對編碼的預測,可有效減少時間域的冗余信息。運動模式的估計,是預測編碼的關鍵環節。在參考幀中,尋找與目前幀圖像塊基本類似的圖像塊,也就是最佳匹配塊。一般估計結果由運動量來體現。研究運動模式的估算方法,主要就是研究相匹配的搜索算法。經分析研究表明,在原始的運動估算法中,編碼器消耗了大約70%的編碼器執行時間。因此,為了加快編碼器的執行速度,必須加快估計算法的研究,可實現全局結果,但是由于運算量比較大,在實際應用中存在一定弊端。通過減少搜索時間與空間的方式,采取快速估計算法,加快搜索過程。在實際應用中,快速搜索的典型算法主要有:二維對數法、三步搜索法、交叉搜索法以及共軛方向搜索法。

3.2 算法結構的并存

在并行的處理結構體系中,一般利于系統處理能力的提高,再加上視頻編碼的計算方法處理潛力較強。因此,加強對并行運算方法的編碼計算研究,可確保編碼算法的順利實現。例如,在兩個處理器并存的情況下,可以同時實現圖像塊運動或DCT變換。這樣,就可極大縮小運動估計與DCT的變換環節運算。

3.3 專業DSP設計

在微電子計算發展過程中,DSP的專業芯片也有所進步。目前,基本實現了幾十甚至上百BOPS每秒的運算速度,提高DSP應用性能。這給系統的實時處理能力,提供了硬件保障。通過利用高速DSP芯片,在視頻編碼算法研究中,扮演重要的角色,給很多廠商提供了專用芯片。

綜上所述,無線視頻傳輸系統是一個綜合性的系統,其發展受制于各種相關技術的發展。在不斷發展的嵌入式技術、網絡技術和多媒體技術的綜合推動下,無線視頻傳輸系統即將進入快速發展期,并朝著產業化、智能化、高清化發展。

參考文獻

[1]楊濤.基于S3C244100的網絡視頻傳輸系統的設計與實現[D].武漢:武漢理工大學,2012.

作者簡介

網絡視頻傳輸范文6

關鍵詞:網絡監控 攝像機 存儲

1.視頻監控技術概述

視頻監控技術是利用視頻探測技術、視頻設防區域并實時顯示、記錄現場圖像的電子系統或網格。視頻監控技術從1970s開始,可分為三個階段:模擬視頻監控階段、數字視頻監控階段、智能網絡視頻監控階段。

模擬視頻監控是基于模擬電視模式,以模擬視頻矩陣為核心,以磁帶為存儲介質的視頻監控系統。模擬視頻監控自動化程度低,存儲容量有限,需要經常更換錄像機磁帶,視頻檢索效率低下。模擬視頻監控系統除在特殊使用場合外,已退出視頻監控領域。

20世紀90年代,DVR產品的出現標志著數字視頻監控系統的興起。DVR對模擬信號進行數字化編碼壓縮和存儲。數字化視頻存儲技術對視頻存儲、瀏覽、檢索等功能實現了突破,并且在監控系統網絡化方面有所進展。

網絡化視頻監控技術出現在本世紀初期。網絡化視頻監控技術已實現攝像機、傳輸控制網絡、海量存儲、控制分析、解碼顯示等全視頻鏈的數字化、網絡化,可以實現網絡分布式視頻存儲分發、遠程控制、在線式視頻分析與報警。網絡化視頻技術的出現,大大提高視頻監控系統的效率,解放了安保人員。

視頻監控系統由視頻采集設備、傳輸與交換、視頻控制顯示系統、視頻存儲系統組成。本文以網絡視頻監控為主線,介紹視頻監控系統的工程設計。

2.網絡攝像機的選擇

網絡攝像機采用嵌入式架構,自帶處理芯片,可配置IP地址,獨立完成視頻采集、編碼、網絡傳輸功能。

網絡攝像機的選擇要點包含:視頻分辨率、傳感器類型、照度、供電方式、網絡接口協議、報警接口、音頻接口、壓縮算法、應用場合等。

在部署攝像機前,需要對監控對象、監控范圍進行明確,分析監控對象的宏觀與微觀需求。宏觀需求主要分析場景內的大概行為,微觀需求主要對場景內的細節目標識別分析。宏觀需求可使用短焦距網絡半球型或槍式攝像機,微觀需求可使用長焦距的網絡槍式攝像機或半球攝像機。大部分的監控場所需要進行宏觀分析與微觀分析相結合。這種場合一般使用可變焦距的球型一體化攝像機或帶云臺(PTZ)攝像機。

網絡攝像機的選擇不僅需要從技術參數角度考慮,還應考慮攝像機的安裝環境。安裝環境決定了攝像機的靈敏度與防護罩的選用。室外無光源或光源比較弱時,應采用輔助光源(紅外板)或低照度的網絡攝像機。污染較為嚴重的場所還應采用防塵防護罩或自清洗防護罩。

網絡攝像機突破了模擬攝像機傳輸距離的要求,網絡攝像機供電距離在工程設計中應予以重視。室內監控攝像機可采用POE供電形式;對于球型一體化攝像機或PTZ攝像,應考慮單獨敷設可靠的單獨供電。

3.網絡視頻傳輸與交換

網絡視頻監控系統中數據流有兩種類型:視頻流、命令流。視頻流是監控系統中主要的、占據大部分傳輸帶寬的流媒體;命令流也叫控制流,其占用資源較小。視頻監控系統數據流的基本要求是延時小、丟包少、實時傳輸。

在網絡視頻傳輸與交換網絡的設計中,應選擇合理的交換網絡及控制協議來保證視頻傳輸的實時性、準確性。通常采用實時傳輸協議(RTP)和傳輸控制協議(RTCP)相配合來實現流媒體的傳輸,采用TCP協議進行控制命令的傳輸。

網絡視頻監控系統視頻傳輸與交換設計時,應對網絡帶寬、網絡延時、網絡抖動等三個方面特別注意。

網絡帶寬是視頻監控網絡傳輸的一個重要指標。視頻流及其附加協議構成了視頻監控網絡帶寬的主要部分,控制流也占據了部分帶寬,但相對量級較小。單路4CIF視頻流通常碼流為2Mbps,常用的720p視頻碼流為4Mbps,1080p視頻碼流為8Mbps。

網絡延時是視頻監控流媒體包(IP包)中網絡傳輸時的時延。時滯可分為發送時延、傳播時延、處理時延、排對時延等。對于網路視頻監控系統,網絡時延主要體現在交換機、路由器等有源數據交換分配硬件設備的排隊過程,其他類型時延基本可以忽略。在網絡擁擠時,網絡時延延長,達到一定極限,視頻監控流媒體有可能產生丟包現象。

網絡發生堵塞,排隊延時將影響到端到端,并造成同一傳輸連接的不同分組的延時各不相同。分組包延時的不同,會造成網絡抖動。網絡抖動是網絡傳輸的一個重要參數,會嚴重影響到視頻、音頻的觀聽感覺,甚至影響到視頻監控的可靠性。

目前網絡視頻監控系統各項指標:

丟包率

網絡延時

延時抖動

綜上所述三個參數指標,從設計角度來說,主要體現在網絡帶寬設計上。

網絡帶寬與以下因素相關:

網絡存儲方式采用分布式或集中式,決定了不同監控前端的傳輸路徑;

攝像機的數量與分布方式;

圖像參數,如頻率、分辨率、灰度等及圖像編碼方式;

監控對象的復雜情況等。

以720P視頻監控攝像機為例,A交換設備接入7臺攝像機,B臺交換設備接入10臺攝像機,C交換設備接入12臺攝像機,并接入A和B交換設備。則各交換設備帶寬要求不低于如下數據。

A交換設備:7攝像機x4Mbps=28Mbps

B交換設備:10攝像機x4Mbps=40Mbps

C交換設備:12攝像機x4Mbps+28Mbps(A交換設備)+40Mbps(B交換設備)=116Mbps。

在布線系統上選擇時,A、B可選擇5類布線系統,C需要選擇5e以上布線系統。從整體考慮本系統應采用5e以下布線系統,其有源交換系統的背板帶寬、包轉發率也應與前端攝像機與后端控制存儲設備保持匹配。

4.視頻監控存儲

目前主流的存儲架構主要有DAS、NAS、SAN三種。DAS是直連式存儲,存儲設備通過FC或SCSI直接與服務器連接;NAS是網絡附加存儲,通過網絡連接存儲系統,結構為TCP/IP;SAN是存儲區網絡,通過光纖通道將存儲系統網絡化,直接利用網絡存儲的SAN結構,被稱為IP SAN系統。

DAS以服務器為核心,建設投資成本低,維護簡單,適合規模較小的網絡視頻監控。對于大型系統來說,DAS的數據讀寫依賴服務器,當數據量增長時,處理性能下降,難以實現集中管理,數據備份與數據回復需要根據服務器配置。DAS模擬時代使用較多,網絡視頻監控架構基本不使用。

NAS架構可以將服務器解脫出來,通過網絡連接,不需要另外的網絡設備投資,設備部署靈活,支持Web客戶端管理。NAS對帶寬資源消耗較大,性能受到網絡負載的限制。系統擴容的負面影響較SAN更大。

SAN是開放的后端網絡共享架構,各服務器共享存儲設備,在服務器擴容或容量擴容時更加靈活。SAN支持數據庫應用,采用專用存儲區網絡,性能高、帶寬高。采用IP協議封裝的SAN架構存儲系統,可以完全走LAN,即IP-SAN存儲系統是熱門的存儲系統,對大型視頻監控系統是適應性非常好。

網絡視頻監控系統的存儲包含存儲架構與存儲容量兩部分。存儲容量計算時需要考慮三個方面:系統中需要存儲的視頻通道、視頻存儲方式、通道碼流的大小。

一般情況下,在計算存儲空間時,利用公式計算存儲空間的大小,得到一個近似值,采用一定的預留來保證視頻網絡存儲的需求。

以32路720p視頻監控點存儲一周時間為例的存儲空間的計算,

32x4Mbpsx3600x24x7/8/1000/1000=10TB

降低存儲空間的方法:

降低錄像幀率:圖像流暢度下降。

觸發報警錄像:可追蹤性不強,對觸發前的圖像沒有記錄。

時間表錄像方式:圖像不連續。

時間表錄像處理:跟根據錄像存儲時間來調整錄像內容,可對距現在時間長短不同的錄像進行抽幀、降低分辨率、壓縮處理。這種方式可很好的解決存儲容量與存儲時間的矛盾,提高監控系統的效率。

5.智能網絡監控系統的發展

模擬視頻監控階段和數字視頻監控階段,安保人員需要實時盯著監控屏幕,以發現可疑情況,而攝像機與監控攝像機并非一對一的配置。視頻監控系統會出現大量的信息遺漏,不能及時處理突況,只能做為事后追蹤的手段。

具有視頻分析功能的智能網絡監控系統是視頻監控系統的發展的趨勢。讓智能網絡監控系統讀懂視頻圖像,通過視頻分析技術,把目標從背景圖像上抽離出來,對比事先設定的邏輯規則,實現對事件的判斷。

系統可以設置提前預警監視、自動報警,聯動人防系統現場處理,為意外處理提供了快速反應時間。視頻分析的網絡智能化是視頻監控系統的發展趨勢,工程設計中應作為設計的基本要求來考慮。

參考文獻:

[1] 西剎子.智能網絡視頻監控技術詳解與實踐,清華大學出版社,2010年2月

[2] 張冬. 大話存儲-網絡存儲系統原理精解與最佳實踐 清華大學出版社, 2008年11月

[3] GB50395-2007.視頻安防監控系統工程設計規范

作者簡介:

1. 邢金芳 (1983-),男,河南舞鋼人,本科,工程師,工作方向為建筑電氣設計

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