网络远程视频监控动态IP解决方案.doc

网络远程视频监控动态IP解决方案当前时代是一个构筑在网络基础之上的信息化时代，基于IP的各种新应用如网络多媒体视频、架设WEB、FTP服务器、邮件系统、远程控制、游戏平台等等，也表现出强大的市场需求。作为以上应用的完整解决方案，目前带宽问题已经基本得到了解决，但仍有一个我们不得不考虑的问题:如何处理动态IP地址。 无论是普通电话线拨号，还是ISDN、ADSL，只要采用了动态IP接入方式，都会遇到这个问题。所谓动态IP接入方式是指用户通过虚拟拨号技术动态地获得IP地址来开展上网业务。每次用户通过普通MODEM或者通过ISDN、ADSL拨号连接Internet时，ISP通常会分配给用户一个公共IP地址，这时候Internet上的其他用户就可以通过这个IP地址访问该计算机。但是，因为这个IP地址是动态的，也就是说一旦断线，下次再连接Internet的时候， ISP将会分配另一个不同的公共IP地址。如果是监控前端采用了动态IP接入方式，在通信的时候，只要监控方能够预先知道监控前端的IP地址，就能够在双方之间建立握手进行通信。但静态IP的昂贵租金仍是困扰用户广泛使用的关键问题。 动态域名解析系统的出现为广大用户彻底解决了这一问题。动态域名解析系统连接internet时， ISP会分配一个动态的IP地址，动态域名解析服务就是把域名与这个动态的IP地址对应起来。动态域名解析服务依赖于动态域名解析系统。域名解析服务系统能提供DNS服务，实现实时、动态地更新DNS;同时拥有客户端程序， 可以自动查询本地拨号上网计算机的IP地址，并对域名服务器上登记的IP地址，进行自动更新。而且它是真正的域名解析服务器 ，而不是URL重定位器。通过域名服务器的解析，可以提供真正的域名解析服务，提供给访问者网上合法的IP地址(这个IP地址是通过拨号上网的计算机用户从ISP那里租用的合法IP)。 同现行网上免费的域名相比，动态域名解析系统实现了域名解析。 动态域名解析在广域网视频监控中的应用 动态域名解析系统基于软件技术实现动态IP与所指定域名的绑定，从而使用户相当于拥有了“静态”IP地址。真正使用户享受到投入宽带、享受专线的超值惊喜。 解决方案 给每个监控设备申请一个域名，由域名解析系统来探查监控设备当前的IP地址，并通知远程监控端。远程监控端通过固定不变的域名来访问每个监控设备。无需关心IP地址的变化于否。企业实施视频监控项目时可根据实际情况选择采用哪种方式使用动态域名解析服务(DDNS服务)。具体实现方式有以下几种。1、路由器外挂具体的说路由器外挂就是采用集成DDNS的路由器，通过申请其域名和服务，把申请所得用户名密码填入路由器DDNS模块相关项，再由路由器上作端口映射指向所需访问的监控设备即可，远程监控端通过访问域名即可访问到当前路由器，根据不同的端口来判断并指向所需访问的监控设备。2、集成DDNS的监控设备对于无人值守或不方便外挂路由器的状况下，视频监控也可采用集成DDNS的网络摄像机，同样把申请DDNS服务得到的用户名密码填入相关项，通过一条ADSL等宽带线路直接相连。远程监控端通过域名直接访问。3、运行DDNS客户端软件 在局域网内部的任一PC或服务器上运行到DDNS客户端，此时域名解析到的IP地址是局域网网关出口处的公网IP地址，再在网关处作端口映射指向监控设备即可。如何选择硬盘录像机 目前市面上的硬盘录像机可谓层出不穷。有嵌入式硬盘录像机的，有工控机的。但“工控机”多媒体数字监控主机在市场上仍占据着主导的地位。“工控机”是以计算机为基础的多媒体数字监控系统主机。 在实现方式上基本上都是由硬件 + 软件的方式组成。借助着计算机的日新月异，数字化监控领域也随之也迅猛发展。但至今为止还没有出台任何国家或行业标准，客观上造成了数字化监控市场的极大的混乱。特别是在压缩格式方面更是如此：MPEG-1， MPEG-4，WALNET，H.263等等，图像质量也是众说纷纭，尤其是在网络方面几乎到了混淆视听的地步。原因很简单：演示起来相对烦琐，很多都是纸上谈兵，但这绝对是发展方向，现在还有什么不向网络化发展的呢？尤其是在Internet国际互联网方面。本文将介绍一些在选择及评测数字化产品方面的注意事项和技巧,希望对大家选择数字化监控主机有所帮助。一、界面的选择多数数字化监控主机选择了工控机箱作为外壳，外观做工印字要精致美观，笔者认为将软驱和电源开关用一道机械锁锁起来那种款式对减少人为故障有一定帮助。如果能打开机盖，应注意观看一下用的什么风扇和电源，像奔腾 CPU上的专用风扇平均无故障工作时间在3年以上，而一般风扇平均无故障工作时间可能说不准确， 这对每天都连续开机的数字化监控主机而言是一个故障隐患，另外，注意观看后排的接口接线方式是否可靠便利。为了操作方便，界面应是全中文的，将主要功能都能一目了然地反映在主界面上，建议选择看上去很专业很漂亮的直观操作界面。最好能类似于WINDOWS操作菜单。功能扩展性要强，主要功能分为监视功能，录像功能，报警功能，控制功能，网络功能，身份识别功能，工作时间表功能，如能有矩阵，双工对讲最好，这两点很多难做到。下面分别作一一介绍。二、功能的多样化1、监视功能监视功能是矩阵主机和数字化主机最主要的功能之一，监视功能无非是看全、看清楚现场的景物，必要时应该有声音，注意是否视音频同步。主要通过清晰度、画面实时程度和显示形式来决定监视的效果，和电视机显示不同，不同显卡和采集卡观察的效果是不一样的，要比较监视的清晰度，应有一台好的显示器来观看，笔者推荐SONY特丽胧和LG未来窗等几款 15-17清晰度较高的监视器，像测量 CCD摄像机的清晰度一样，建议选用专业图形测试卡和线数较高的摄像机作为观察对象，准确读出可以观察到的水平和垂直分辨率，作为监视清晰度的依据，一般每秒图像超过17帧时肉眼看上去是比较实时的图像，而柜员制和一些特殊的监控场所要求每秒图像要达到 25 帧或更高，通常可做一些手的快速动作来观察此功能，比如快速数数、拍手等，此效果应记录下来作为录像的回放记录。显示形式一般有1、4、7、9、10、16等画面分割形式，也可将屏幕切到全屏。每一路的亮度、对比度、色彩、饱和度等参数都应是连续可调的，不然在多画面时因为光线不均等原因无法很好观看，这也是数字主机优于普通画面分割器的地方。在全屏观察时，可以比较准确地反映画质、录像速度及显卡质量。2、录像：录像效果是数字主机的核心和生命力所在，在监视器上看去实时和清晰的图像，录下来回放效果不一定好，而取证效果最主要的还是要看录像效果，一般情况下录像效果比监视效果更重要。清晰度和实时程度的观察方法和监视效果相似。单位时间录像所用内存，及单幅画面的内存也是反映录像效果的最主要参数。单位时间录像所占内存和单幅面所占用空间对同样硬盘可以录像多长时间和网上传输图像的速率都有决定影响。一般标准 MPEG格式，每小时每路要录到600M，而MJPEG格式同时记录16路画面标准情况下占150M，占用空间差别是相当大的，对于静态画面占多大内存取决于画面尺寸图像压缩比（画面质量）和图形格式。对于动态画面占多大内存取决于画面尺寸图像压缩比，图像格式和画面是否变化及变化快慢，笔者曾对一种数字主机测试，使用MJPEG格式，图像尺寸设为800600，图像运动时占到3K字节，而不运动时占到180字节。另外对一些保安监控用主机应具备预置报警录像功能，它可以将和报警无关的信息滤去不录，大大减低对存储容量的要求。有些主机还具备报警后自动增加录制帧数的功能。这对有效信息的存储也很有帮助。特别提醒注意的是：同样的看起来画质差不多的图像，而所占的空间大小可能相差很大（70M-550M/路/小时）。这时就不能看该机监控界面的显示了，只能退到操作系统（如WINDOWS，NT，UNIX）下查看文件的大小才准确。3、报警功能：报警功能主要指探测器的输入报警和图像视频帧测的报警，报警后系统会自动开启录像功能，并通过报警输出功能开启相应射灯，警号和联网输出信号。图像视频帧测报警是数字监视所独有的功能，他可以方便地设定视频触发区域和灵敏度，在一定意义上可以起到探测器的作用。按时间段进行自动布撤防功能，预置报警录像功能和自动对报警录像进行加帧是传统报警系统不具备的功能。报警信号的输出时间应是可调整的，同时各种报警结果应在计算机中有明确记载。 4、控制功能：主要指通过主机对于全方位摄像机云台，镜头进行控制，这一般要通过专用解码器完成，主要观察一下操作是否灵活可靠。5、网络功能：通过局域网拨号上网经过简单身份识别可以对主机进行各种监视录像控制的操作，主要观察接通速度和监视录像效果及是否影响其它软件的运行。这相当于矩阵系统的分控功能。6、密码授权功能：为减少系统的故障率，和非法进入，对于停止录像，布撤防系统及进入编程等程序需设密码口令，使未授权者不得操作。7、工作时间表可对某一摄像机的某一时间段进行工作时间编程，这也是数字主机独有的功能，它可以把节假日，作息时间表的变化全部预排到程序中，可以在一定意义上实现 无人值守。8、多功工作：系统可以具有同时监视、录像、回放、网络传输、备份的功能，互不影响。三、稳定性、耐久性任何产品随着时间、环境、批量等的变化都可能产生很多人们起先预想不到的问题，数字化主机也不能例外，尽量更多地向熟悉和使用过该机器了解如下情况。 1、 随着时间的推移a、 有无死机现象，这是很多数字产品致命的弱点。请一定相信稳定压倒一切的真理在你没有长时间测试时，最好能移开机箱看看构造，了解清楚是用高品质的真正工控机，还是只是外表的工控机箱。b、 风扇、硬盘的寿命到底有多长时间c、 有无莫明其妙地丢失信息的现象，特别注意在文件包间和硬盘转录间有无丢帧存在。d、 整个系统的平均无故障时间是多长e、 是否会有误报警现象出现2、随着环境的变化a、 电压的不稳，180250V电压是否能正常工作。b、 电源电压的不干净对系统是否有影响c、 湿度、温度，尘埃对系统正常工作的影响d、 雷电是否造成内部电路损坏e、 各种周围电气干扰是否会影响主机正常工作 f、 突然来电，断电，及不正常操作对系统的影响有多大3、随着批次的变化是否机器质量有好有坏，哪些因素最容易引起批次质量的不一致。网络远程视频监控动态IP解决方案 一、公式计算法：视场和焦距的计算 视场系指被摄取物体的大小，视场的大小是以镜头至被摄取物体距离，镜头焦头及所要求的成像大小确定的。 1、镜头的焦距，视场大小及镜头到被摄取物体的距离的计算如下； f=wL/W 2、f=hL/h f；镜头焦距 w：图象的宽度（被摄物体在ccd靶面上成象宽度） W：被摄物体宽度 L：被摄物体至镜头的距离 h：图象高度（被摄物体在ccd靶面上成像高度）视场（摄取场景）高度 H：被摄物体的高度 ccd靶面规格尺寸：单位mm 规格 W H 1/3 4.83.6 1/2 6.44.8 2/3 8.86.6 1 12.79.6 由于摄像机画面宽度和高度与电视接收机画面宽度和高度一样，其比例均为 4:3,当L不变，H或W增大时， f变小，当H或 W不变，L增大时，f增大。 二、视场角的计算 如果知道了水平或垂直视场角便可按公式计算出现场宽度和高度。水平视场角（水平观看的角度）=2tg-1= 垂直视场角q （垂直观看的角度） q=2tg-1= 式中w、H、f同上 水平视场角与垂直视场角的关系如下：q=或=q 表2中列出了不同尺寸摄像层和不同焦距f 时的水平视场角b的值，如果知道了水平或垂直场角便可按下式计算出视场角便可按下式计算出视场高度H和视场宽度W. H=2Ltg、W=2Ltg 例如；摄像机的摄像管为17mm(2/3in),镜头焦距f为12mm，从表2中查得水平视场角为40而镜头与被摄取物体的距离为2m，试求视场的宽度w。W=2Ltg=22tg=1.46m 则H=W=1.46=1.059m 焦距f越和长，视场角越小，监视的目标也就小。 图解法 如前所示，摄像机镜头的视场由宽（W）。高（H）和与摄像机的距离（L）决定，一旦决定了摄像机要监视的景物，正确地选择镜头的焦距就由来3 个因素决定； *.欲监视景物的尺寸 *.摄像机与景物的距离 *.摄像机成像器的尺士：1/3、1/2、2/3或1。 图解选择镜头步骤： 所需的视场与镜头的焦距有一个简单的关系。利用这个关系可选择适当的镜头。 估计或实测视场的最大宽度；估计或实测量摄像机与被摄景物间的距离；使用 1/3”镜头时使用图2，使用1/2镜头时使用图3， 使用2/3”镜头时使用图4，使用1镜头时使用图5。具体方法：在以W和L为座标轴的图示2-5中，查出应选用的镜头焦距。 为确保景物完全包含在视场之中，应选用座标交点上，面那条线指示的数值。例如： 视场宽50m,距离40m,使用1/3格式的镜头，在座标图中的交点比代表4mm镜头的线偏上一点。这表明如果