视频联网监控平台多级转发机制的研究

论文摘要

随着我国高速公路网的逐渐形成,原来各条路上相互独立的视频监控系统已不能满足管理的需要。在道路成网的情况下,视频监控系统从原来各路分管的模式向联网监控的方向转换是大势所趋。因此,充分利用原有的视频监控系统建立省域高速公路视频联网监控系统是当前路网运营管理的迫切任务。本文以江苏省高速公路管理工程的实际需求为背景,在视频联网监控平台(Video Networked Monitoring Platform,简称VNMP)的基础上研究设计了一种平行于行政管理结构的视频多级转发机制,用以实现分布管理、集中监控的设计思想,真正实现对不同辖区内视频资源的共享。文章首先根据系统的业务及功能需求,从总体上介绍了VNMP基于多级的层次划分和跨监控域的监控模型,之后详细描述了VNMP在多级多域资源访问时,级间媒体流和控制流的转发方案设计,包括级间流媒体转发模式,级间管控策略及转发表,转发协议等数据格式的设计。着重结合系统权限、资源与链路管理的思想,分析了多用户在多级多域并发访问时的转发流程与实时控制方案,并针对转发时的故障异常,转发实时性能的尽力保证等方面提出了应对策略。与此同时,对系统涉及到的流媒体技术、视频压缩技术、组播技术、NAT穿透技术进行了理论分析和应用设计。最终根据上述机制完成了对VNMP的相关开发及多级转发的实现,并且分别在实验环境和实际工程环境中对多级转发的功能和性能进行了全面测试和实际检验,包括功能的准确性、转发的效率、可靠性等方面。结果表明,本系统较为出色地完成了多级转发的预期目标,达到了设计的要求,解决了监控系统中用户多级多域并发访问时流媒体的调用和传输这个关键问题。并可推广至公安、消防等其他各个行业领域,具有良好的使用价值与研究意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 视频监控系统的发展历程
• 1.1.2 视频监控系统的发展趋势
• 1.1.3 高速公路视频监控系统的现状
• 1.2 研究内容与目标
• 第二章 流媒体技术及调用分析
• 2.1 流媒体的概念与特点
• 2.1.1 流媒体的概念
• 2.1.2 实时流媒体的特点
• 2.1.3 流媒体在IP 网络中的问题
• 2.2 视频压缩技术
• 2.2.1 视频压缩编码标准
• 2.2.2 软件视频解码技术
• 2.3 流媒体调用分析
• 第三章 VNMP 体系框架
• 3.1 VNMP 需求分析
• 3.1.1 业务需求
• 3.1.2 功能需求
• 3.2 VNMP 设计原则
• 3.3 VNMP 架构设计
• 3.4 VNMP 功能设计
• 第四章 级间转发方案设计
• 4.1 定义
• 4.1.1 监控域
• 4.1.2 多级
• 4.1.3 基于监控域的管理模式
• 4.1.4 转发节点
• 4.1.5 链路
• 4.2 级间流媒体转发模式
• 4.2.1 按媒体流转发过程划分
• 4.2.2 按用户调用方式划分
• 4.3 级间管理策略
• 4.3.1 权限等级的分配与管理
• 4.3.2 链路与资源的管理
• 4.4 级间数据格式设计
• 4.4.1 转发协议设计
• 4.4.2 转发表设计
• 4.4.3 级间数据库同步设计
• 4.5 级间转发流程
• 4.5.1 VNMP 的自动标定自动寻址与自动恢复
• 4.5.2 级间用户权限的认证与漫游
• 4.5.3 跨级资源访问算法
• 4.5.4 多级并发访问时的实时控制
• 4.5.5 系统资源信息的更新
• 4.6 主要技术应用
• 4.6.1 IP 组播技术
• 4.6.2 通信协议的选择
• 4.6.3 穿越NAT 技术
• 4.7 故障应对策略
• 4.7.1 转发故障处理措施的总体设计原则
• 4.7.2 级间通信相关故障处理
• 4.8 实时性能的尽力保证
• 第五章 VNMP 相关开发与多级转发的实现
• 5.1 开发环境
• 5.2 VNMP 模块划分
• 5.2.1 授权认证模块
• 5.2.2 视频调用模块
• 5.2.3 视频转发模块
• 5.3 运行界面
• 第六章 系统测试与性能评价
• 6.1 测试内容
• 6.2 实验环境下的测试
• 6.2.1 测试环境
• 6.2.2 测试结果
• 6.3 工程环境下的实用评价
• 6.3.1 工程环境
• 6.3.2 测试结论
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢