网络在远程视频监控系统的应用

网络在远程视频监控系统的应用

发表时间：2011-09-22T14:46:11.577Z 来源：《新校园》理论版2011年第8期供稿作者：程慧泉[导读] 网络宽频为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。

程慧泉

（广西动力技工学校，广西南宁530012）

摘要：本文介绍了网络技术在远程监控方面的具体运用，并给出了具体的实施方案，介绍和分析了ADSL 宽带网、压缩技术、远程监控软件等的特点、性能和配置方法等。

关键词：ADSL宽带；远程监控；压缩技术

随着国家数字信息化的发展及网络带宽的不断提高以及人们对远程监控日益突出需求的提高，传统的定点监看及录像的监控方式，已渐渐显出其不足的一面，远程实时监控的议题也渐为人们所常谈。近年来，网络信息业长足发展，很多地方都能用上网络宽频，为远程实时监控提供了外部传输技术的支持。

对于远程监控，有人提出了设想：把监控场所上的所有监控点的视频、控制、报警信号等统一接入到一台主机中，此主机能起到现场监看、实时控制、实时录像、实时回放、报警、把图像通过网络传送到其它有需要的地方进行实时播放。当远方的用户需要观看监控场所上的图像时，可以通过某个特定的软件或是通过常用的网站观看到图像，同时，在有必要的时候，对监控场所中的镜头、云台进行实时控制。

一、网络远程实时监控系统理论探讨

要实现以上的设想，就需要从多方面考虑到技术的要求： 1.网络传送情况

网络传送情况可大致分为局域网（LAN）与广域网（nternet）两种。

（1）局域网一般是企业或单位内部的网络结构，能提供最低10M/S 高达1G/S 的网速，属于极宽带宽的网络，而且日常使用费用低，使用方法和扩展容易。但缺点也是明显的，就是受地域限制，使用场所的范围不大，一般只在某个公司内或是某栋大楼内。

（2）广域网指的是可通往世界任何一个地方的网络，一般来说，它是由多个网络经营商共同提供的服务，所以，它的使费用往往有地区性、速率性及时间性的限制。在此文中，主要讨论在广域网中实现远程监控。可接入广域网的方式有多种，在我国的接入方式中主要有以下三类较为常用：A 类：普通电话拔号方式（PSTN、ISDN）；B 类：专线方式（DDN、ATM、xDSL）；C类：局域网转接方式（LAN）。

在选择传输媒介时，推荐使用ADSL。

2.图像质量与容量

与图像质量、容量有最大关系的就是图像的压缩技术。要实现远程图像的实时传输，除了选择外部网络传输方式外，也得考虑现有的图像压缩技术。目前数字硬盘录像机所用图像压缩技术，可分为以下几类：（1）M-JPEG 压缩技术。早期数字硬盘录像机使用的压缩技术，其压缩容量大（450-600M/ 小时）而图像效果差。此类图像的效果，如同20 世纪八九十年代流行在各电映厅中的卡式录像机播放的电影片，图像模糊粗糙，效果差。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：5-6.7k/ 帧；实时性（25 帧/ 秒）：125-167.5k/s。基本上，如果单路画面提供连续动作的效果的话，只能使用在200k/s以上带宽的网络中。现实情况中，需要低成本高效率的一般只有局域网才具备这种条件。

（2）MPEG1 压缩技术。对M-JPEG 的图像质量及存储作了某些优化，其压缩容量相对M-JPEG 要小（300-500M/ 小时），图像质量要好。目前市面上的数字硬盘录像机都基本采用MPEG1 技术，其图像效果有如我们常见的VCD 效果。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：3.3-5.6k/帧；实时性（25 帧/秒）：83-140k/秒。由此可见，要实现1 路的视频连续远程传送时，也需跟M-JPEG 相同网络条件。

（3）MPEG2 压缩技术。对MPEG1 图像质量低下而改造的技术，有效地提高了图像质量，但同时却又大大增加了图像压缩容量（500-800M/ 小时），故很少数字硬盘录像机采用这些技术。其效果类似于DVD级的画面质量。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：5.6k-8.8k/ 帧；实时性（25帧/ 秒）：140k-220k/ 秒。由此而见，其要求的网络条件比以上两种压缩技术更高。

（4）MPEG4 压缩技术。这是最新的图像压缩技术，有效解决容量与图像质量的问题。MPEG4提供近DVD 级的图像质量而存量却又能大大降低（80-220M/小时）。另一最大的特点是，MPEG4 技术是基于网络传输方面作出了更强的功能开发，首次引入了流媒体技术的概念，使原来巨型的图像容量包传送的困难迎刃而解。换言之，MPEG4 技术的成功之处，也就在于它专门针对网络传输方面的开发。应用于远程传输的主要参数：图像标准：358×288；帧容量：0.8-2.5k/帧；实时性（25 帧/ 秒）：20-62.5k/秒。

（注：帧容量：0.8~2.5k/ 帧，0.8k/ 帧代表静态时的压缩容量，2.5k/帧代表动态时的压缩容量。）客观上分析，以上四种压缩技术的发展是各有优势的，M-JPEG 技术发展最早，至今也是相当成熟，MPEG1 的稳定性与兼容性也是不容置疑的，MPEG2 的图像质量是众多图像技术中最为绚丽的，而MPEG4 的图像传输功能也是无人能比的。

在本文的技术讨论中，最主的是从网络图像传输方面出发，故对MPEG4 的技术有所推崇。

3.网络速度与压缩技术的综合考虑

各接入方式最大上传速率：

（1）普通电话拔号最大上传速率56K/112K；

（2）ADSL最大上传速率512K；

（3）局域网转接最大上传速率不稳定，视用户数目而定。当数据传输时，各最大上传速率要除以一个系数8（具体参数来源，请参考有关计算机语言算法），所以真正能上传的最大速率为：普通拔号7k/s，ADSL 64k/s，局域网转接不做讨论。

各压缩技术的实时性为：

MJPEG 实时速率（25 帧/秒）：125-167.5k/s