一種移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

楊葉芬　吳昌銘

摘 要： 提出了一種移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。分析了該移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其跟蹤采集運(yùn)動物體狀況方面的特點(diǎn)；提出了系統(tǒng)的整體構(gòu)架及系統(tǒng)終端的整體設(shè)計(jì)；對移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。最后給出了該系統(tǒng)的應(yīng)用定位。

關(guān)鍵詞： 移動； 多點(diǎn)； 視頻監(jiān)控； 設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2015）05-52-02

Abstract： This paper presents a design of mobile multi-point remote wireless video monitoring system. analyzes the system's characteristics of the moving object status tracking and acquisition， puts forward the overall framework of the system and the overall design of the system terminal， and expounds the key technologies of system realization. Finally， the application of the system is given.

Key words： mobile； multi-point； video monitoring； design

0 引言

通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程實(shí)時地監(jiān)控重要場所成為現(xiàn)實(shí)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)多采用固定的方式，在跟蹤和采集運(yùn)動物體的狀況方面缺少競爭力，更不要說研究物體運(yùn)動的軌跡，而且在某些應(yīng)用中還不能確定需要拍攝的物體和拍攝地點(diǎn)。本文采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，運(yùn)用3G技術(shù)，設(shè)計(jì)一個移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，接入無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，使移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的部署更加高效、靈活。移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以定時將拍攝設(shè)備的經(jīng)緯度發(fā)送到服務(wù)器，并在服務(wù)器的地圖上標(biāo)出移動設(shè)備的具體位置，移動設(shè)備拍攝的視頻也一并發(fā)送到服務(wù)器上。在服務(wù)器上點(diǎn)擊某個標(biāo)記移動設(shè)備的符號即可播放移動設(shè)備上傳的視頻，同時服務(wù)器也提供可以同時觀看所有移動設(shè)備上傳視頻的界面，有效地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)在系統(tǒng)部署方面的缺點(diǎn)，從而提高監(jiān)控系統(tǒng)的可用性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 需求分析

課題的研究內(nèi)容主要包括設(shè)計(jì)一種客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)能充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供方便靈活、覆蓋范圍廣泛、位置準(zhǔn)確的視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)信息；該系統(tǒng)終端能實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)對象隨時隨地的監(jiān)控，為用戶提供所需的監(jiān)控圖像信息。

⑴ 能夠充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源，同時考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展性。既可以利用有線網(wǎng)絡(luò)接入，可以在GPRS/CDMA這樣的無線窄帶網(wǎng)絡(luò)上獲得良好的監(jiān)控效果[1]。

⑵ 在普通的定點(diǎn)監(jiān)控基礎(chǔ)之上，借助于無線移動網(wǎng)絡(luò)，對監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時移動多點(diǎn)監(jiān)控。

⑶ 系統(tǒng)客戶端提供觸摸屏的操作方式。

1.2 整體框架設(shè)計(jì)

移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)可分為三大功能主體，如圖l所示，移動監(jiān)控終端、移動監(jiān)控服務(wù)器、客戶端終端。

移動監(jiān)控終端用來完成現(xiàn)場音、視頻數(shù)據(jù)的采集及發(fā)送。采用嵌入式Linux系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，具備音頻/視頻采集、分割、壓縮編碼、加密傳輸以及利用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ埽⒖山邮找苿颖O(jiān)控服務(wù)器發(fā)出的控制指令[2]。

移動監(jiān)控服務(wù)器主要用于聯(lián)系移動監(jiān)控終端和客戶端終端之間的紐帶，是3G數(shù)據(jù)的傳輸通道，是對前端傳入的圖像語音進(jìn)行存儲[3]。

客戶端終端包括計(jì)算機(jī)終端和手機(jī)客戶端，是系統(tǒng)人機(jī)交互的接口，是對前端傳入的圖像語音進(jìn)行顯示，并且能夠控制前端監(jiān)控器的一個終端系統(tǒng)[4]。

1.3 處理流程設(shè)計(jì)

移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)終端依靠傳感器捕獲視頻信號，視頻信號經(jīng)過是視頻編解碼芯片以后形成符合CCIR-656協(xié)議的數(shù)字信號傳遞給處理器，處理器可以對信號進(jìn)行壓縮，然后可以通過3G模塊或者有線網(wǎng)絡(luò)將壓縮以后的視頻信號通過移動監(jiān)控服務(wù)器傳遞給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)[5]。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或手機(jī)客戶端可以通過CDMA網(wǎng)絡(luò)或者有線網(wǎng)絡(luò)捕獲網(wǎng)絡(luò)中屬于自己的視頻信號，在顯示終端中恢復(fù)視頻信號，具體流程圖如圖2所示。

2 關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

2.1 標(biāo)記移動拍攝設(shè)備的具體位置

本系統(tǒng)中用紅色的三角表示移動的拍攝設(shè)備，如圖3所示，如果使鼠標(biāo)停在三角上，則顯示拍攝設(shè)備使用人的姓名。本系統(tǒng)是使用一個xml文檔先初始化各個拍攝設(shè)備，當(dāng)拍攝設(shè)備通過gps獲得經(jīng)緯度后就將獲得的經(jīng)緯度每隔一段時間上傳服務(wù)器一次，服務(wù)器根據(jù)獲得的經(jīng)緯度在地圖上畫出拍攝設(shè)備的具體位置。

2.2 文件傳輸

因?yàn)橐曨l文件較大，所以將視頻文件分割成小的包進(jìn)行傳輸，并為每個包編號，等這些小包都傳到服務(wù)器上后重新拆包拼成原來的文件。

2.3 播放上傳文件

使用委托的方式相應(yīng)鼠標(biāo)點(diǎn)擊紅色三角事件，激活一個form然后加載一段最近的視頻，如圖4所示。

3 結(jié)束語

移動多點(diǎn)遠(yuǎn)程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了視頻圖像信息的實(shí)時采集，監(jiān)控，管理，查詢等功能。通過部署流媒體服務(wù)器（流媒體服務(wù)器為第三方軟件），用戶能直接觀看實(shí)時視頻和操控遠(yuǎn)端攝像頭，可以在GPRS/CDMA這樣的無線窄帶網(wǎng)絡(luò)上獲得良好的監(jiān)控效果，應(yīng)用于帶wifi的移動終端或3G終端，將獲得更加優(yōu)質(zhì)的視頻監(jiān)控效果[6]。

本文著重從移動設(shè)備監(jiān)控應(yīng)用和流程上給出解決方案，建立了低開發(fā)成本和方便易使用的移動多點(diǎn)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)適合于低分辨率，定位準(zhǔn)確，長距離的監(jiān)控應(yīng)用。

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