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网络视频传输范文1
网络视频传输能够提升网络视频监控系能，在信息市场上具有及其广阔的发展空间。在信息技术不断发展的今天，网络视频传输系统也在不断的革新之中。基于H.264与DM365的、利用H.264视频编码标准研制的达芬奇芯片DM365，不仅支持视频编码的高清模式，在视频编码效率的处理上也有了很大的提升，能够很好的支持网络传输协议。
1 H.264与DM365的介绍
1.1 H.264视频编码标准
市场对视频业务的需求促使着视频编码标准的提升H.264视频编码标准在传统视频编码标准的基础上进行改进与创新，进一步提高了编码性能，其特性主要表现在以下三点：
（1）开发了新的帧内预测模式。
（2）无线环境和IP均能使用。
（3）加强了编码算法的分层结构。
网络视频的传输对网络实时性和数据存储空间具有较高的要求，而H.264视频编码标准则以其高校压缩和高质量图片传输等系能完美的解决了网络视频传输的一系列难题。
1.2 TIS320DM365处理器
TIS320DM365处理器于2009年3月推出，是TI公司的一项信息科技产品。TIS320DM365处理器又被称为DaVinci系列多媒体处理器，能够给便携式高清视频多媒体带去更为便利的操作。该处理器的内部框架复杂，不仅有端口数据高速缓存的ARM核，其内部芯片还集成了一个H.264高清编解码协处理器，完全能够支持高清视频编解码，为PC机用去带去绝佳的性能体验。
2 基于H.264与DM365的网络视频传输系统研究
2.1 架构介绍
该网络视频传输系统分为三大块，分别为用户端、服务器、和前端设备。用户端指的是在PC机上设置的监控程序，用以监控前端设备的数据信息并进行控制。服务器负责设备信息管理和服务器数据的传输。前端设备作用在于采集视频、压缩视频并进行视频发送。基于H.264与DM365的网络视频传输系统研究架构如图1所示。
2.2 系统功能
（1）客户端能够实现网络视频传输系统的交互功能。PC机的用户可以通过客户端来进行相关操作并查看前端设备监控信息，如控制视频、查询设备情况以及进行实时监控等。
（2）网络视频传输系统中最为主要的部分是服务器。服务器能够保证客户端与设备的正常连接，还能够对网络视频用户进行管理，实现记录用户信息以及转发媒体数据功能。服务器中存有已授权用户信息和设备资源，如果用户不具备相关权限验证将无法登陆服务器。
（3）视频设备作为视频传输系统中的重要环节，除了要进行视频数据的采集以外，还要对已采集的多媒体数据进行编码或传输，在服务器运行的基础上，通过网络响应PC端口用户的操作。
2.3 视频传输模块的设计与实现
2.3.1 H.264视频流RTP封包策略
H.264视频流的封包标准以NALU为基本单位，定义网络提取层，并选用单一的NAL单位封包模式与分片封装模式。H.264视频流所使用的NALU长度超过1000MTU时采用分片封装，此外均采用单一封包。
2.3.2 H.264视频流RTP发送和接收
H.264视频流RTP报头中有多种字段，在传输过程中主要采用同步源标识、序列号和时间戳来相应视频数据的收发。
2.3.3 JRTPLIB库的移植
JRTPLIB库能够实现RTP 控制协议和RTP数据收发。作为RTCP协议的开源库，JRTPLIB库能够为RTP 解决流媒体的实时传输。JRTPLIB最新版本JRTPLIB-1.2.1。
2.3.4 基于JRTPLIB的RTP发送和接收实现
JRTPLIB库是一个用C++语言实现的一个RTP库，JRTPLIB的设计与RFC 1889类似，都是通过socket机制来实现网络间的通讯。JRTPLIB库能够在Windows、Linux等多种操作系统中运行，且封装了多种接口来便于RTP数据的收发。 本文中的网络视频传输系统即在此库基础上实现的。
3 结语
综上所述，本文主要对网络视频传输系统进行了研究，并基于H.264与DM365的对网络视频传输系统进行相关了的设计与实现。该系统能够对视频信号采取实时采集的方式，并通过网络进行视频传输，便于用户在PC端口进行查看。
参考文献
网络视频传输范文2
【关键词】流媒体传输；视频监控系统建设
引言
现在，煤矿基本都建设了远程视频监控系统。利用企业计算机网络平台，将监控范围内的视频、音频、数据以数字形式通过网络进行传输、存储和共享，使企业和集团公司领导及相关部门获得关于监控现场实时、准确、具体、直观的数据，做到及时发现事故苗头，防患于未然，也为事后分析事故提供有关的第一手资料。但当前一些煤矿的视频监控系统仍使用IP网络传输模式，其存在传输效率低，稳定性差、信息冗余量大等弊端，导致视频数据流在网络传输过程中的实时性和传输质量得不到保证，视频图像的流畅性和清晰度差。尤其在煤矿井下环境差、视频图像采集质量不高的情况下，以上弊端尤为明显。
本文重点介绍利用流媒体传输技术实现煤矿视频监控系统与现有的计算机网络的结合，从而通过网络化的视频监控系统实现视频数据流的高效压缩、存储与传输。
1 视频监控系统不同传输方式比较
1.1 基于IP传输的视频监控系统
相对于一般的IP数据包，工业视频流占用带宽大且持续时间长，并且由于视频数据的空间和时间相关性强，因此对视频流的可靠传输有特殊的要求。
但煤矿企业现有的IP网络中，基本都是“尽力而为”传输模式，而且网络存在异构网，结构复杂，稳定性差。并且每一个接收端与视频服务器的连接都是点对点的通信模式，需要为每一个连接的客户端建立传输通道，使得网络中有大量的冗余数据包，视频数据的传输效率低。当由多个接收端同时接收同一路图像时，需要建立多个数据通道，进行多次数据复制，大量相同的数据包在网络上传输，网络传输效率低，存在大量冗余信息。因此，当多个客户端同时访问一个视频编码器时，一方面图像传输所需带宽成倍增长，另一方面编码器的负荷也成倍增加，非常容易产生由于系统过热而产生的编码不稳定。其传输结构如下图所示：
对于N个用户，需要在发送端把同一视频流复制N次后在网络中传输，发送服务器及其所在网络的容量是一个巨大的瓶颈。
1.2 流媒体技术简介及基于流媒体传输的视频监控系统
流媒体技术也称流式媒体技术. 简单地说，流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器，让用户一边下载一边观看、收听，而不要等整个压缩文件下载到自己的计算机上才可以观看的网络传输技术。该技术先在使用者端的计算机上创建一个缓冲区，在播放前预先下一段数据作为缓冲，在网路实际连线速度小于播放所耗的速度时，播放程序就会取用一小段缓冲区内的数据，这样可以避免播放的中断，也使得播放品质得以保证。
通过设置流媒体服务器可缓解前端视频服务器的负载和避免网络带宽紧张而引起的网络阻塞。区域内对视频数据的访问全部通过流媒体服务器来进行转发，使得远端编码器和流媒体视频服务器间的视频服务只占一个通道带宽，这样，不仅降低了多个并发用户访问造成的编码器“死机”现象，而且可保证前端视频流的网络负荷最小，实现视频流的畅通。流媒体服务器需选用高速处理计算机，并配备千兆网卡，保证网络视频流的转发能力。同时，流媒体服务器可连接在主干网络中，保证网络转发带宽的需求，通过此种方式，可较简单的实现网络视频可靠传输。通过对流媒体服务器的配置，可承担大量并发用户对同一路视频的访问。除此之外，因为所有的视频流要经过流媒体转发，可在流媒体服务器实现视频访问权限的分布或多级设置，实现集中控制，以提高响应访问的效率。从而在不改变当前网络配置的情况下，实现视频流的可靠传输控制。
网络中有N个客户端接收视频时，流媒体源通过发送端只需向网络中传输一个视频信息流，通过流媒体服务器，给不同的接收端发送复制视频数据包，无论有多少接收端，保证不同的链路，只传输一个视频信息流，减少不必要的视频复制，节省网络带宽。其传输结构如下图所示：
2 基于流媒体技术的煤矿视频监控系统建设方案
网络化煤矿视频监控系统是继模拟视频监控系统以后的一种新的融合了视频编码技术、网络传输技术、数据库技术、流媒体技术和嵌入式技术的综合应用系统。在网络化煤矿视频监控系统中，视/音频数据的采集、编码、解码、存储等环节以数字形式实现，而视频流的传输则通过网络平台进行。整个系统的管理和配置等功能则由视频监控管理平台软件实现。系统可以同现有的多媒体系统、控制系统和信息系统集成，方便地实现数据和信息共享、远程控制等功能。
2.1 系统工作原理
系统采用分布式的架构，基于TCP/IP网络平台。H264压缩标准的嵌入式网络DVRDVS提供视频服务，通过分布式的流媒体服务器统一管理对视频流的转发；通过管理服务器统一管理用户、监控地点相关信息，管理报警日志及操作日志，并统一记录到后台数据库。视频监控主机通过网络远程访问、控制或设置前端的网络硬盘录像机。
2.2 系统由以下部分组成：
视频监控模块；管理服务模块；流媒体服务模块
（1）视频监控模块
监控视频采集包括摄像装置、视频编码器和视频服务器等设备。其中摄像装置是收集被摄物体的光信号，并将它转换为电视信号的设备。视频编码器完成模拟视频信号的数字采集、影像压缩、数据处理和报警信号的采集等功能，将前端的模拟信号处理成高清晰的实时流媒体格式到网络中。视频服务器通过BNC接受编解码器的输出，然后通过RJ45接头将视频服务器连接到网络，实现在局域网的任何地方，授权用户利用浏览器观看视频图像。
视频监控软件是系统的主要客户端软件，根据不同设置可以实现类似主控和分控功能：
远程设置DVRDVS参数，包括通道参数、报警参数、串口参数及视频参数。
远程实时浏览视频图像，支持1/4/6/8/9/16画面显示，可自定义分组循环播放，支持将画面输出到电视墙。
远程控制云台、镜头。
DVRDVS视音频文件的回放，提供快放、慢放及本地逐帧回放。
远程对DVRDVS软件版本升级，系统校时，远程重启。
技术指标：
视频压缩标准：H.264。
分辨率： PAL： 176*144（QCIF），352*288（CIF）
NTSC：176*120（QCIF），352*240（CIF）。
视频输入： 1/4路（NTSC，PAL制式自动识别）
BNC（电平：1.0Vp-p，阻抗：75Ω）。
视频帧率： PAL：1/16-25帧/秒。
NTSC：1/16-30帧/秒。
码流类型：可选择单一视频流或复合流，自定义。
视频压缩码率（单位：bps）：16K～2M、自定义。
（2）管理服务模块
系统服务器将所有前端网络视频服务器及前端监控设备进行管理并维护它们的网络连接，配合SQL数据库完成现场图像接受、用户登陆管理、优先权分配、控制信号的协调、图像实时监控、录像存储、检索、回放、备份、恢复等。实现以下管理功能：
对整个网络监控系统的信息进行统一处理，其中包括信息的设置、信息的记录、信息的转发及信息的查询。
对监控地点及用户信息的编辑，包括新建、修改、删除。
对用户进行权限设置，采用灵活的菜单级权限设置方式。
对用户的操作请求进行权限认证。当用户请求的操作具备相应操作权限时，此用户才可以进行相应的操作，同时将本操作记录到操作日志中；当用户请求的操作不具备相应操作权限时，此用户无法进行相应操作。
实时记录来自客户端的操作，同时生成操作日志，并可对其进行维护与查询。
巡检与校时功能：定时检查DVRDVS工作状态，巡视DVRDVS工作是否正常（如硬盘录像是否正常、网络是否正常及报警信息能否正常上传等工作状态），定时给DVRDVS进行系统时间校正。
（3）流媒体服务模块
流媒体视频服务器在视频监控系统中，主要完成两个工作：一是通过网络接口与远端编码器相连，实时接收视频流数据，并临时存储在缓冲区；二是实时侦听客户端的请求，把缓冲区的视频数据转发给客户端，从而完成视频传输。
响应用户对DVRDVS的访问请求，实现对DVRDVS视音频流的转发功能。每个流媒体服务器可连接前端1-1000台DVRDVS，支持1-200个并发用户。
企业和集团公司领导及相关部门等客户端利用流媒体浏览器查看本地和远程现场情况，还可实现多画面实时监控、远程控制摄像机云台、灯光控制、制定录像计划等操作。
3 结语
随着无线宽带网络技术、视频压缩编解码技术的飞速发展，以流媒体技术为核心架构的多媒体应用领域日益广泛，不仅在传统的应用领域更进一步，更涉及到远程视频监控等更多的多媒体信息服务。早期的视频监控系统在实时监控环境下，仍存在视频传输和监控环境中不能出现明显的抖动和延时。而对于视频图像所具有的有效分辨率，在不提供足够的网络带宽的情况下，视频的流畅性和清晰度是对矛盾的技术参数。而基于流媒体技术的视频监控系统能够有效解决这些问题，其监控时效和监控质量都得到了提高。根据煤矿特点，把先进的流媒体技术应用到煤矿安全中的视频监控系统，应用空间将十分广阔。该系统的广泛应用，必将有效提升煤矿的安全生产管理水平。
网络视频传输范文3
关键词:网络视频三网融合市场格局
一、中国网络视频市场的演进
纵观中国网络视频业的发展历程,基本上可以划分为三个阶段。
第一阶段为2006年以前的市场导入期,由于带宽等因素的限制,传输速度慢,视频网站数量很少,受众基础有限。优酷、土豆、酷六等网站大致都是在这一阶段的末期建立。
2006年,中国网络视频业经历了从量到质的飞跃,宽带普及,流媒体技术成熟,Youtube收购案掀起国际风险投资登陆中国的热潮。技术和资本的到位让中国网络视频业进入了成长期,业界也把2006年称为中国网络视频元年,此为第二个阶段。
这一阶段的市场基本属于群雄逐鹿,蜂拥而出的视频网站在一个没有明确市场规则和盈利模式的竞争环境下,为了站稳脚跟、赢得广告主的青睐,拼命争夺用户流量。经过几年的厮杀,逐渐形成了优酷、土豆等UGC(用户生成内容)一派,pplive为代表的p2p技术VOD点播一派,以及像大量BT影视下载论坛。多样的方式极大地满足了互联网用户的视频观看需求,培养了受众习惯。从总体上看,本阶段是民营资本占据天下,国营资本的广电势力虽然也有象征性的涉足,但是基本处于沉寂状态。
然而,表面热闹异常的网络视频市场却普遍承受着盈利模式不清、成本过高、内容缺乏等弊病的困扰,无法实现持续规模化盈利。08年下半年金融寒冬来临,风投大规模撤资,国内视频网站的数量锐减。而恰恰在此时,监管层又大张旗鼓地开始打击盗版,前期整治加上09年下半年的大规模取缔BT下载网站,让BTchina、Verycd、悠悠鸟等网民曾经耳熟能详的网站一夜之间消失或转型,BT一派从此式微。
与政策"净化"版权环境相辅相成,不同的网络视频派别以版权为名展开对攻,行业内部先后诞生了由央视网、凤凰网、东方宽频等广电势力发起的"网络视频版权保护联盟",以及激动网、优朋普乐和搜狐新媒体势力组织的"中国网络视频反盗版联盟",矛头直指视频分享类网站。政策和市场的双重作用让视频网站巨头们纷纷高调提出转型计划,主要的表现是开始集体关注正版长视频的商业价值,或者说Hulu模式。而网络视频市场经过此次大洗牌后,迎接来了国有资本的全面进入,2009年底"国家网络电视台CNTV"正式上线,标志着广电系在网络视频业的布局基本完成。
中国互联网视听行业在发展前期通过低版权保护、高用户流量和近乎无序的竞争,完成了市场培育,紧接而来的规则完善、市场整顿和盈利模式转变,标志着行业开始由成长期向成熟期痛苦转型,逐渐向第三阶段过渡。
二、三个阵营与两种模式
按照所依靠的平台,现阶段的市场竞争将主要在三个阵营之间展开。央视的CNTV、上海文广的SMG、湖南广电的芒果TV以及凤凰卫视的凤凰宽频堪称广电阵营的四大金刚;搜狐、新浪、腾讯和网易组成的门户阵营实力雄厚,百度也打造了全面仿效Hulu的"奇艺网"紧跟而上;最后是优酷、土豆、酷六等传统的视频分享网站,也包括pplive、迅雷看看等。
UGC模式和Hulu模式都被这三个阵营广泛采用。UGC最大的优势是能够带来海量的用户访问;其最大的缺点在于无法支撑起具有真正盈利能力的广告模式,因为用户上传所带来的散乱、低质量、版权侵犯特性是与生俱来的,在这样的内容环境里投放广告做不好受众精确定位,且容易承担内容风险。而Hulu模式专注于正版高清长视频,其广告模式转化效率高,根据"长尾理论"可以实现网站的长期盈利;但是其缺点在于必须面对中国特殊的版权环境,由于中国的版权分散,影视制作公司、电视台、版权中间商等版权方众多,版权获取成本提高,而且很多视频分享网站在谈判时会面临盗版等历史问题而付出额外的沟通成本,同时由于几乎在同时启动版权收购,激烈竞争正在形成越来越严重的版权泡沫,资本战的残酷让很多网站力不能支。
进入2010年后,行业形势逐渐明朗,三大阵营纷纷出招合纵连横,市场竞争极为激烈。
以CNTV为代表的广电系的核心竞争力存在于其对于大事件,大型文艺娱乐活动和赛事的转播权中。据新华网6月12日消息,中国网络电视台经国际足联(FIFA)和中央电视台的授权,获得了2010年、2014年世界杯和2010-2014年间国际足联举办的所有赛事的中国大陆地区新媒体独家转播权。而优酷、新浪等七家视频网站则获得了该赛事的点播权。这种垄断地位加上其庞大的片库资源和新闻采编权优势,让CNTV几乎可以衣食无忧。然而其弊端也正在于这种官方身份,由于体制的限制,广电系网站并不适应UGC这种草根文化,无法在用户互动上与传统的UGC网站匹敌。从传统媒体向新媒体转型的过程中所产生的种种问题,以及地方广电媒体资金运用不灵活、同质化竞争等桎梏,限制了其发展。
门户系网站在资源获取、品牌推广以及编辑制作上实力突出,其原创品牌节目的质量向电视台靠拢,针对重大事件、活动的矩阵联动运作效应明显。而且门户系拥有充足的资金储备,能够在首播权独播权这样的版权争夺中不落下风。百度旗下的"奇艺"网则依靠百度所提供的搜索偏向,以及纯正版背景和Hulu模式的保证,在版权和广告谈判中占有相当的优势。总体来说,门户系的劣势在于起步晚于视频分享类网站,受众培育方面还有待于提高,而且在业务上必须与广电系展开广泛合作。
传统视频分享类网站在流量方面独占鳌头,用户互动和受众习惯培养也优于其他网站。但是由于长期缺乏规模盈利能力,不如其余两个阵营财大气粗,2010年2月3日,视频网站两大巨头优酷网和土豆网携手建立"网络视频联播模式",共享影视剧资源,被普遍认为是对抗广电系"国家队"阵营资源优势的无奈之举。酷6更是于09年11月被华友世纪以股权合并形式收购,投靠盛大集团的强势资本,重装再战。在拿出上亿元投资购买版权的同时,该阵营也开始探索其他的"造血"方式,如网络自制剧、发起组织大型娱乐活动、开发视频周边产品、进行综合性视频服务等,或能成为其未来发展方向。
三网融合将在业务层面上把网络视频市场推向一个新的高度,视频类网站作为娱乐产业链上的一个中枢,将会在资源整合后发挥出更大的能量。
三、小结
从长远来说,民营资本与国营资本在内容上可以进行区隔化竞争。随着新闻类视频的崛起,广电系可以凭借传统媒体在新闻采编方面的实力,专注于新闻类内容;门户类网站则可以发挥信息资源联动的优势,在娱乐、体育视频内容等方面确立自己的地位;而视频分享类网站除了进一步向正版化转型之外,应该主动探索综合视频服务领域,利用其互动性强和自由度大的特性开拓这一盈利模式。多个阵营之间可以进行版权合作实现共赢,而用户体验、广告模式和多终端整合将成为决定网站成败的关键。
参考文献:
[1]陈永东《2010年网络视频领域发展趋势展望》2010.03.25
网络视频传输范文4
[关键词] VRRP 数据 视频 网络 通信
随着各类气象业务的迅速发展以及对气象数据传输业务及时性和可靠性要求的不断提高，优化升级省-地、地-县的骨干通信网络系统，实现双链路双路由架构，可以提高系统容错能力和故障恢复速度，能够较好地满足客户对网络带宽和连通性的需求，提高全省气象通信骨干网的可靠性和可及时性，基本满足未来一段时间对数据传输、资料共享、监测预警、高清视频会商、远程培训、管理信息传输等多样化的需求，为省、市、县三级气象信息共享应用、高清视频天气会商提供有力支撑。
1 骨干网系统现状及存在的问题
福建省气象宽带骨干网系统包括一个省中心，九个地市及地市所辖的61个县级气象局、16个观测场、4个雷达站，经过多年的建设和发展，在气象业务传输中发挥着越来越重要的作用，但还需要不断完善。2011年底全省（省到市、市到县）气象通信骨干通信网优化升级前，在省中心两台核心交换机间通过10GE端口互连，采用VRRP配置，实现核心交换机的冗余热备。核心、汇聚路由器的下联均采用点到点的链接模式，设备端口需求大，连线复杂；省－市骨干网采用两条4M SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系），两条8M基于MPLS（multi-protocollabelswitch，多协议链路交换）技术的VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网络）线路和一台汇聚路由器组网，每两条链路分别连接到两台核心路由器；市－县采用一条SDH 2M链路和一台接入路由器组网。
骨干网中的地市/县级采用单路由器接入，存在单点故障的隐患；SDH链路虽然稳定性较强，但扩展性较差；不同需求的业务没有分类和进行QoS（Quality of Service，服务质量）配置，线路带宽利用不均衡；市－县标清会商系统承载在政务网或互联网上，不便于管理和调度，市－县2M线路带宽成为高清视频/预报业务发展的瓶颈；迫切要求提升市－县线路带宽，优化省－市、市-县通信系统，实现网络设备间、通信线路间的自动热备切换，提高全省气象通信骨干网的可靠性和可扩展性。
2 关键技术概述
2.1 虚拟路由器冗余协议（VRRP）
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）是一种冗余备份协议，为具有组播或广播能力的局域网（如以太网）设计，保证当局域网内主机的下一跳路由器/交换机设备出现故障时，可以及时地由另一台路由器/交换机来代替，从而保持网络通信的连续性和可靠性。
2.2 双向转发检测（BFD）
BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）是对传统的VRRP协议进行优化和增强，实现快速切换的技术。应用BFD机制对VRRP与BFD进行绑定提升优先级等两大关键技术，可用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况，保证邻居之间能够快速检测到通信故障，减少故障收敛时间，从而快速建立起备用通道恢复通信，实现VRRP的快速切换。
2.3 MSTP
MSTP（Multi-Service Transfer Platform，基于SDH的多业务传送平台）技术是在传统的SDH设备上增加了以太网和ATM业务的接入、处理、传送能力，其技术定位在融合TDM和以太网二层交换，通过二层交换实现数据的智能控制和管理，优化数据在SDH通道中的传输，并有效解决ADM/DXC设备业务单一和带宽固定、ATM设备价格昂贵以及IP设备组网能力有限和QoS问题。
该技术充分利用SDH技术对传输业务数据流提供保护恢复能力和较小的延时性能，其效率高于传统的多链路捆绑，是基础网络建设的主流技术和性价比较高的组网模式。
2.4最短路径优先协议
OSPF（Open Shortest Path First，开放式最短路径优先协议）是一种内部网关协议，通过路由器之间通告网络接口的状态来建立链路状态数据库，生成最短路径树，每个OSPF路由器使用这些最短路径构造路由表。
2.5服务质量
QoS是网络的一种安全机制，是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。对关键应用和多媒体应用十分必要，当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。
4 数据/视频网络通信系统
鉴于MSTP线路具有SDH线路的优点，且扩展能力较好，将全省SDH线路替换为MSTP线路，省中心核心、地市汇聚路由器均采用点到多点的链接模式，简化了设备接口。扩容优化后省－市骨干网采用3条8M线路和2台汇聚路由器组网，采用VRRP配置；核心/汇聚路由器1配置为：MSTP 8M和MPLS VPN 8M为主接入路由器，分别承载视频和业务数据；核心/汇聚路由器2配置为：MPLS VPN 8M为主接入路由器，2台核心/汇聚路由器间互连，视频会商系统/数据业务传输系统通过交换机接入，实现冗余备份。
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[关键词]无线视频；传输系统；原理与设计
中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0011-01
引文
由于无线网络传输速率的提高，无线视频传输逐渐成为人们研究的热点。与传统的有线网络视频传输相比，无线网络视频传输系统安装便捷、使用灵活、维护方便、易于扩展、性价比高，逐渐成为视频传输系统研究开发的主流。无线视频传输系统可以广泛地应用于视频监控、信息家电、智能小区、远程抄表等领域，因此对无线视频传输系统的开发和研究有着重要的意义。
1.无线视频传输系统的原理与特征
与传统的有线网络相比，无线传输环境的信道环境较为恶劣，再加上网络时代的时变性、Qos保障的复杂性等特点，给无线视频传输服务提出了更多挑战，尤其体现了视频图像编码、传输技术、压缩技术等应用特点。
1.1 信道资源有限
虽然视频数据经过了压缩编码处理，但是仍然需要较多的传输频带，例如，电视质量编码、传输容量等。但是鉴于恶劣的无线信道环境，而带宽资源比较匮乏，因此给数据传输带来更高要求。虽然目前蓝牙技术日益发展与完善，但是以蓝牙2.0协议来看，最多只能支持3M左右的传输速率。
1.2 实时性要求较高
以传统的通信数据来看，视频通讯的实时性、完整性要求较高。但是在多媒体应用中，点到点延迟一般在150ms范围内。在这一过程中，除了实现数据和发送端、接收端的压缩和解压缩功能之外，还应包含延迟传输。
1.3 Qos质量保障
与传统的移动通信系统相比，普遍存在误码率高现象。在无线通信的传输过程中，带来Qos质量影响的因素较多，包括用户数量变化、环境变化、天气变化等。为了实现宽带的压缩，应该在发送端，压缩视频信息。同时认识到，压缩之后的数据相比压缩之前的数据，对传输误差更敏感，而极少的误差也可能造成重建视频质量的大幅下降，对Qos产生直接影响。因此，在无线通信系统中，实行视频发展，具有一定难度，这就要求传输系统与视频编解码必须解决高误码比、包丢失等问题，以此确保Qos质量。
2.无线网络接入方式
目前，无线网络接入方式主要有：2G的GPRS，3G的CDMA ，和以WiFi技术为代表的无线局域网。
无线视频传输对于误码率、切换效率、时延、带宽稳定性等方面要求较高，欧洲、美国、韩国一些国家已经运营基于2G网络的家庭无线移动监控业务，但由于无线网络带宽受限，存在时延较大和图像清晰度差的问题，效果不尽如人意。国内的一些研究者也有采用GPRS网络进行无线视频传输的，但是成功案例并不多。
3G网络高至2 Mb/s的速率将为无线视频传输提供有力的支持，无线网络带宽的瓶颈再一次被突破。3G主要的技术优点是极大地增加了系统容量、提高了通信质量和数据传输速率，不少研究者在此基础上研究设计无线视频传输系统，实现了相比于2G更高清晰度、更加流畅的视频图像。
基于IEEE802.11协议的无线局域网WLAN可以提供高达54 Mb/s的传输速率，其带宽足以应对视频数据的传输。WLAN具有安装便捷、维护方便、易于扩展、保密性强等特点，相较于其他无线接入方式还具有经济性好、部署容易、局部最优等优势。因此，许多研究者采用无线局域网络进行无线视频传输，并取得较理想的实验效果。
以上的无线网络接入方式各有特色，但也存在各自的问题：
1）基于2G/3G无线移动网络的视频传输系统业务承载速率较低，画面清晰度差；
2）基于WLAN无线局域网的视频传输系统的摄像头无法满足摄像前端高速跨区移动的需求。
LTE作为3G的长期演进，在当前的移动行业无疑是最引人关注的话题。其下行峰值速率为100 Mb/s、上行峰值速率为50 Mb/s，被视作从3G向4G演进的主流技术。未来即将成熟的LTE？Advanced，下行峰值速率为1 Gb/s、上行峰值速率为500 Mb/s。因此，基于LTE的无线网络带宽完全可以与有线网络媲美。
LTE/LTE？Advanced具有高带宽、低时延、低成本等优势，比其他无线网络更加适合大规模开展无线视频传输业务。基于LTE/LTE？Advanced的无线视频传输系统主要有以下特点：实现高清视频图像传输；实现高质量视频传输业务的移动化；保障视频传输设备的小型化。
采用LTE网络进行无线视频传输可有效解决当前无线视频传输面临的主要问题，为用户提供低成本高清晰度的视频图像，可以应用于车载、即摄即传、工地及其他偏远地区的视频监控等行业，未来必将极大地带动无线视频传输业务的发展。
3. 无线视频传输系统的设计
鉴于视频传输数据的特殊性，无线视频传输系统中，对实时性的要求较高。以下将对视频编码协议中的实时性问题进行具体分析与阐述。在小波编码算法中，存在较多优点，但是算法较为复杂，目前与实时性的要求甚远。基于协议编码计算的基本环节，对提高无线视频传输系统的实时性具有重要意义。？
3.1 运动模式的估计
通过对编码的预测，可有效减少时间域的冗余信息。运动模式的估计，是预测编码的关键环节。在参考帧中，寻找与目前帧图像块基本类似的图像块，也就是最佳匹配块。一般估计结果由运动量来体现。研究运动模式的估算方法，主要就是研究相匹配的搜索算法。经分析研究表明，在原始的运动估算法中，编码器消耗了大约70%的编码器执行时间。因此，为了加快编码器的执行速度，必须加快估计算法的研究，可实现全局结果，但是由于运算量比较大，在实际应用中存在一定弊端。通过减少搜索时间与空间的方式，采取快速估计算法，加快搜索过程。在实际应用中，快速搜索的典型算法主要有：二维对数法、三步搜索法、交叉搜索法以及共轭方向搜索法。
3.2 算法结构的并存
在并行的处理结构体系中，一般利于系统处理能力的提高，再加上视频编码的计算方法处理潜力较强。因此，加强对并行运算方法的编码计算研究，可确保编码算法的顺利实现。例如，在两个处理器并存的情况下，可以同时实现图像块运动或DCT变换。这样，就可极大缩小运动估计与DCT的变换环节运算。
3.3 专业DSP设计
在微电子计算发展过程中，DSP的专业芯片也有所进步。目前，基本实现了几十甚至上百BOPS每秒的运算速度，提高DSP应用性能。这给系统的实时处理能力，提供了硬件保障。通过利用高速DSP芯片，在视频编码算法研究中，扮演重要的角色，给很多厂商提供了专用芯片。
综上所述，无线视频传输系统是一个综合性的系统，其发展受制于各种相关技术的发展。在不断发展的嵌入式技术、网络技术和多媒体技术的综合推动下，无线视频传输系统即将进入快速发展期，并朝着产业化、智能化、高清化发展。
参考文献
[1]杨涛.基于S3C244100的网络视频传输系统的设计与实现[D].武汉：武汉理工大学，2012.
作者简介
网络视频传输范文6
关键词：网络监控 摄像机 存储
1.视频监控技术概述
视频监控技术是利用视频探测技术、视频设防区域并实时显示、记录现场图像的电子系统或网格。视频监控技术从1970s开始，可分为三个阶段：模拟视频监控阶段、数字视频监控阶段、智能网络视频监控阶段。
模拟视频监控是基于模拟电视模式，以模拟视频矩阵为核心，以磁带为存储介质的视频监控系统。模拟视频监控自动化程度低，存储容量有限，需要经常更换录像机磁带，视频检索效率低下。模拟视频监控系统除在特殊使用场合外，已退出视频监控领域。
20世纪90年代，DVR产品的出现标志着数字视频监控系统的兴起。DVR对模拟信号进行数字化编码压缩和存储。数字化视频存储技术对视频存储、浏览、检索等功能实现了突破，并且在监控系统网络化方面有所进展。
网络化视频监控技术出现在本世纪初期。网络化视频监控技术已实现摄像机、传输控制网络、海量存储、控制分析、解码显示等全视频链的数字化、网络化，可以实现网络分布式视频存储分发、远程控制、在线式视频分析与报警。网络化视频技术的出现，大大提高视频监控系统的效率，解放了安保人员。
视频监控系统由视频采集设备、传输与交换、视频控制显示系统、视频存储系统组成。本文以网络视频监控为主线，介绍视频监控系统的工程设计。
2.网络摄像机的选择
网络摄像机采用嵌入式架构，自带处理芯片，可配置IP地址，独立完成视频采集、编码、网络传输功能。
网络摄像机的选择要点包含：视频分辨率、传感器类型、照度、供电方式、网络接口协议、报警接口、音频接口、压缩算法、应用场合等。
在部署摄像机前，需要对监控对象、监控范围进行明确，分析监控对象的宏观与微观需求。宏观需求主要分析场景内的大概行为，微观需求主要对场景内的细节目标识别分析。宏观需求可使用短焦距网络半球型或枪式摄像机，微观需求可使用长焦距的网络枪式摄像机或半球摄像机。大部分的监控场所需要进行宏观分析与微观分析相结合。这种场合一般使用可变焦距的球型一体化摄像机或带云台（PTZ）摄像机。
网络摄像机的选择不仅需要从技术参数角度考虑，还应考虑摄像机的安装环境。安装环境决定了摄像机的灵敏度与防护罩的选用。室外无光源或光源比较弱时，应采用辅助光源（红外板）或低照度的网络摄像机。污染较为严重的场所还应采用防尘防护罩或自清洗防护罩。
网络摄像机突破了模拟摄像机传输距离的要求，网络摄像机供电距离在工程设计中应予以重视。室内监控摄像机可采用POE供电形式；对于球型一体化摄像机或PTZ摄像，应考虑单独敷设可靠的单独供电。
3.网络视频传输与交换
网络视频监控系统中数据流有两种类型：视频流、命令流。视频流是监控系统中主要的、占据大部分传输带宽的流媒体；命令流也叫控制流，其占用资源较小。视频监控系统数据流的基本要求是延时小、丢包少、实时传输。
在网络视频传输与交换网络的设计中，应选择合理的交换网络及控制协议来保证视频传输的实时性、准确性。通常采用实时传输协议（RTP）和传输控制协议（RTCP）相配合来实现流媒体的传输，采用TCP协议进行控制命令的传输。
网络视频监控系统视频传输与交换设计时，应对网络带宽、网络延时、网络抖动等三个方面特别注意。
网络带宽是视频监控网络传输的一个重要指标。视频流及其附加协议构成了视频监控网络带宽的主要部分，控制流也占据了部分带宽，但相对量级较小。单路4CIF视频流通常码流为2Mbps，常用的720p视频码流为4Mbps，1080p视频码流为8Mbps。
网络延时是视频监控流媒体包（IP包）中网络传输时的时延。时滞可分为发送时延、传播时延、处理时延、排对时延等。对于网路视频监控系统，网络时延主要体现在交换机、路由器等有源数据交换分配硬件设备的排队过程，其他类型时延基本可以忽略。在网络拥挤时，网络时延延长，达到一定极限，视频监控流媒体有可能产生丢包现象。
网络发生堵塞，排队延时将影响到端到端，并造成同一传输连接的不同分组的延时各不相同。分组包延时的不同，会造成网络抖动。网络抖动是网络传输的一个重要参数，会严重影响到视频、音频的观听感觉，甚至影响到视频监控的可靠性。
目前网络视频监控系统各项指标：
丢包率
网络延时
延时抖动
综上所述三个参数指标，从设计角度来说，主要体现在网络带宽设计上。
网络带宽与以下因素相关：
网络存储方式采用分布式或集中式，决定了不同监控前端的传输路径；
摄像机的数量与分布方式；
图像参数，如频率、分辨率、灰度等及图像编码方式；
监控对象的复杂情况等。
以720P视频监控摄像机为例，A交换设备接入7台摄像机，B台交换设备接入10台摄像机，C交换设备接入12台摄像机，并接入A和B交换设备。则各交换设备带宽要求不低于如下数据。
A交换设备：7摄像机x4Mbps=28Mbps
B交换设备：10摄像机x4Mbps=40Mbps
C交换设备：12摄像机x4Mbps+28Mbps（A交换设备）+40Mbps（B交换设备）=116Mbps。
在布线系统上选择时，A、B可选择5类布线系统，C需要选择5e以上布线系统。从整体考虑本系统应采用5e以下布线系统，其有源交换系统的背板带宽、包转发率也应与前端摄像机与后端控制存储设备保持匹配。
4.视频监控存储
目前主流的存储架构主要有DAS、NAS、SAN三种。DAS是直连式存储，存储设备通过FC或SCSI直接与服务器连接；NAS是网络附加存储，通过网络连接存储系统，结构为TCP/IP；SAN是存储区网络，通过光纤通道将存储系统网络化，直接利用网络存储的SAN结构，被称为IP SAN系统。
DAS以服务器为核心，建设投资成本低，维护简单，适合规模较小的网络视频监控。对于大型系统来说，DAS的数据读写依赖服务器，当数据量增长时，处理性能下降，难以实现集中管理，数据备份与数据回复需要根据服务器配置。DAS模拟时代使用较多，网络视频监控架构基本不使用。
NAS架构可以将服务器解脱出来，通过网络连接，不需要另外的网络设备投资，设备部署灵活，支持Web客户端管理。NAS对带宽资源消耗较大，性能受到网络负载的限制。系统扩容的负面影响较SAN更大。
SAN是开放的后端网络共享架构，各服务器共享存储设备，在服务器扩容或容量扩容时更加灵活。SAN支持数据库应用，采用专用存储区网络，性能高、带宽高。采用IP协议封装的SAN架构存储系统，可以完全走LAN，即IP-SAN存储系统是热门的存储系统，对大型视频监控系统是适应性非常好。
网络视频监控系统的存储包含存储架构与存储容量两部分。存储容量计算时需要考虑三个方面：系统中需要存储的视频通道、视频存储方式、通道码流的大小。
一般情况下，在计算存储空间时，利用公式计算存储空间的大小，得到一个近似值，采用一定的预留来保证视频网络存储的需求。
以32路720p视频监控点存储一周时间为例的存储空间的计算，
32x4Mbpsx3600x24x7/8/1000/1000=10TB
降低存储空间的方法：
降低录像帧率：图像流畅度下降。
触发报警录像：可追踪性不强，对触发前的图像没有记录。
时间表录像方式：图像不连续。
时间表录像处理：跟根据录像存储时间来调整录像内容，可对距现在时间长短不同的录像进行抽帧、降低分辨率、压缩处理。这种方式可很好的解决存储容量与存储时间的矛盾，提高监控系统的效率。
5.智能网络监控系统的发展
模拟视频监控阶段和数字视频监控阶段，安保人员需要实时盯着监控屏幕，以发现可疑情况，而摄像机与监控摄像机并非一对一的配置。视频监控系统会出现大量的信息遗漏，不能及时处理突况，只能做为事后追踪的手段。
具有视频分析功能的智能网络监控系统是视频监控系统的发展的趋势。让智能网络监控系统读懂视频图像，通过视频分析技术，把目标从背景图像上抽离出来，对比事先设定的逻辑规则，实现对事件的判断。
系统可以设置提前预警监视、自动报警，联动人防系统现场处理，为意外处理提供了快速反应时间。视频分析的网络智能化是视频监控系统的发展趋势，工程设计中应作为设计的基本要求来考虑。
参考文献：
[1] 西刹子.智能网络视频监控技术详解与实践，清华大学出版社，2010年2月
[2] 张冬. 大话存储-网络存储系统原理精解与最佳实践 清华大学出版社， 2008年11月
[3] GB50395-2007.视频安防监控系统工程设计规范
作者简介：
1. 邢金芳 （1983-），男，河南舞钢人，本科，工程师，工作方向为建筑电气设计
