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探析網(wǎng)絡(luò )視頻系統在輸油公司的應用
摘要：文章闡述了如何利用網(wǎng)絡(luò )平臺，通過(guò)計算機和網(wǎng)絡(luò )攝像機等硬件設備和視頻監控軟件的組合，建設具有可擴展多種功能的視頻會(huì )議系統，實(shí)現輸油公司基地和外設分站點(diǎn)的視頻、語(yǔ)音雙向傳輸交流。}關(guān)鍵詞：視頻；會(huì )議；系統；應用
一、系統建設背景
滄州輸油處地處華北平原東部瀕臨渤海，擔負著(zhù)將進(jìn)口原油由碼頭向中石化所屬的石家莊煉油廠(chǎng)、燕山石化、天津石化、滄州煉化等企業(yè)的輸送任務(wù)。管理的輸油管道長(cháng)度已經(jīng)接近800公里，輸油站點(diǎn)達到了十多座。由于站點(diǎn)都是沿管道部署的，點(diǎn)多、線(xiàn)長(cháng)、分散的現狀給處機關(guān)的管理信息下達與交流帶來(lái)極大的不便，難以實(shí)現規范化管理。
經(jīng)過(guò)前期建設，滄州處已建立了主干100M的辦公網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現了同所有外設站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )連通。部分站隊租用地方網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)用光纜，通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò )匯總后聯(lián)入主干網(wǎng)。其余站隊利用輸油專(zhuān)用光纜匯接到處交換機，最終聯(lián)入處辦公主干網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò )平臺的建成為實(shí)現網(wǎng)絡(luò )視頻會(huì )議打下了必要的基礎。
為實(shí)現管理信息的準確及時(shí)下達，按照“統一規劃、資源共享、平臺共用”的建設原則，經(jīng)過(guò)細致的調研和系統方案論證，處信息中心在2005年末實(shí)施了基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )平臺的遠程視頻會(huì )議系統建設。
二、“系統”方案、功能簡(jiǎn)介及其特點(diǎn)
�。ㄒ唬┫到y建設總體目標
以處辦公專(zhuān)網(wǎng)為平臺，利用網(wǎng)絡(luò )攝像機以及多媒體計算機、多通道視頻監控軟件等設備，組建實(shí)現多點(diǎn)間即時(shí)視頻會(huì )議系統。
�。ǘ┫到y方案簡(jiǎn)述
1．主會(huì )場(chǎng)設置：整個(gè)系統通過(guò)一臺主控pc機上的多通道監控軟件進(jìn)行視頻會(huì )議監控，主控pc和一臺大屏幕液晶電視或投影機連接，實(shí)時(shí)收看全體與會(huì )站點(diǎn)的圖像。主會(huì )場(chǎng)設置一臺pz6122網(wǎng)絡(luò )攝像機作為主攝像機，主會(huì )場(chǎng)聲音由網(wǎng)絡(luò )攝像機的內至或外至麥克風(fēng)向分會(huì )場(chǎng)傳送，分會(huì )場(chǎng)的聲音則由客戶(hù)端的網(wǎng)絡(luò )攝像機內置麥克風(fēng)上傳至主控pc的音頻輸出直接接入主會(huì )場(chǎng)音頻功放。
2．分會(huì )場(chǎng)設置：各分會(huì )場(chǎng)設置一套接入網(wǎng)絡(luò )的視頻會(huì )議終端進(jìn)行會(huì )議的視、音頻傳送接收，系統一共下設10個(gè)分會(huì )場(chǎng)。各分會(huì )場(chǎng)則通過(guò)客戶(hù)端pc收看主會(huì )場(chǎng)及自己分會(huì )場(chǎng)的情況。
3．系統使用過(guò)程：首先將所有網(wǎng)絡(luò )攝像機和監控pc機啟動(dòng)，打開(kāi)監控pc機上的多通道監控軟件，主會(huì )場(chǎng)的監控pc機上的多通道軟件預先已經(jīng)設置好了所有與會(huì )攝像機的各種參數，所以可以顯示所有分會(huì )場(chǎng)的圖像。分會(huì )場(chǎng)的pc機也同樣可以顯示所有分會(huì )場(chǎng)的圖像，但管理權限被設置為一般用戶(hù)，所以不能對其他的攝像機進(jìn)行控制。由于帶寬的限制，分會(huì )場(chǎng)的監控軟件只設置了主會(huì )場(chǎng)和其自己分會(huì )場(chǎng)兩個(gè)顯示畫(huà)面。當主會(huì )場(chǎng)和分會(huì )場(chǎng)都運行監控軟件后，雙方就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的視頻對話(huà)了。
4．傳輸數據量的控制：帶寬是制約系統正常使用的最大問(wèn)題，由于網(wǎng)絡(luò )平臺建設時(shí)對連接到各站點(diǎn)的2M總帶寬進(jìn)行了分割，用于互聯(lián)網(wǎng)的帶寬不足700K，而且各站同時(shí)有多臺PC上網(wǎng)運行，所以本系統專(zhuān)門(mén)對視頻音頻數據流量進(jìn)行了控制。針對每臺網(wǎng)絡(luò )攝像機的傳輸協(xié)議進(jìn)行設置，傳輸協(xié)議一共有三種選擇，UDP、TCP和HTTP，其中UDP的傳輸速度最快，但是沒(méi)有糾錯功能，TCP次之，HTTP是最慢的，為保證傳輸順利系統選擇了UDP協(xié)議。系統的單路傳輸帶寬最低可以控制在64k，所以可以保證在帶寬不足的情況下順利使用。
5．系統的擴展功能：（1）本系統通過(guò)處局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的端口進(jìn)行映射，提供了外網(wǎng)對內網(wǎng)的有權限訪(fǎng)問(wèn)，通過(guò)對主會(huì )場(chǎng)監控軟件的參數修改，能夠實(shí)現處領(lǐng)導在外地攜帶網(wǎng)絡(luò )攝像機和便攜PC，通過(guò)路由器連接上internet就可以遠程主持召開(kāi)會(huì )議。
�。�2）系統提供了完善的組會(huì )模式和會(huì )議管理功能，還能實(shí)現會(huì )議的組（廣）播，可以讓局域網(wǎng)內的用戶(hù)通過(guò)身份認證后在自己的計算機上通過(guò)專(zhuān)用軟件或瀏覽器直接收看到會(huì )議視、音頻（但不能參與發(fā)言）。
�。�3）系統支持多路網(wǎng)絡(luò )攝像機同時(shí)錄像的功能，利用專(zhuān)用的錄像軟件可以對會(huì )議進(jìn)行實(shí)時(shí)、定時(shí)錄像，并將錄像內容以多種壓縮方式進(jìn)行存儲，制作成視頻文件，方便資料的整理查找、存檔。系統簡(jiǎn)要示意圖
6．系統方案的優(yōu)點(diǎn)：
�。�1）靈活的可控性。系統為每臺網(wǎng)絡(luò )攝像機設定了固定的IP地址、管理員權限、用戶(hù)權限。并可根據網(wǎng)絡(luò )帶寬的情況，單獨對每臺攝像機進(jìn)行參數的設定，例如：可控的視、音頻傳輸數據幀（流量），保證傳輸質(zhì)量，最大化實(shí)現系統的可靠性。
�。�2）直觀(guān)方便：本系統采用多通道的監控軟件，可以直接收看收聽(tīng)全體與會(huì )單位參加會(huì )議的情況，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行雙向交流。
�。�3）遠程訪(fǎng)問(wèn)：可在世界任何地方通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，實(shí)時(shí)地參加、控制或記錄視頻會(huì )議；
�。�4）經(jīng)濟型架構：可以使用開(kāi)放和標準的網(wǎng)絡(luò )、服務(wù)器和存儲設備。所用設備大都由雙絞線(xiàn)相連，利用現有網(wǎng)絡(luò )不需要大量額外布線(xiàn)，實(shí)現了視、音頻數據的高效、低成本管理。只需較低的外加硬件進(jìn)行安裝和維護，就能獲得較好的性能表現，可大量節約建設資金。
�。�5）使用可靠、維護簡(jiǎn)便：系統本身不依賴(lài)服務(wù)器，終端也是獨立運行的，不會(huì )因為服務(wù)器或單臺終端出現故障而導致系統癱瘓。
�。�6）可升級性：在系統建成后可隨時(shí)添加新的攝像機，系統不會(huì )限制其數量。由于可以采購到基于室外長(cháng)期運行的網(wǎng)絡(luò )攝像機，系統經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單改造還進(jìn)一步擴展為具有全天候功能的站場(chǎng)生產(chǎn)監控系統。
�。ㄈ┫到y網(wǎng)絡(luò )攝像機技術(shù)要點(diǎn)
1．網(wǎng)絡(luò )攝像機采用臺灣晶睿公司vivotek系列產(chǎn)品，主要應用型號為：PZ6124(主會(huì )場(chǎng))和IP3135（分會(huì )場(chǎng)）。
2．視主會(huì )場(chǎng)（PZ6124）攝像機使用高分辨率CCD、10倍光學(xué)變焦、10倍數碼變焦，圖像的縮放和焦距可手動(dòng)進(jìn)行調節，精確對焦為自動(dòng)（也可手動(dòng)進(jìn)行），可手動(dòng)調節畫(huà)面亮度。攝像機具有遠控電動(dòng)調方向的云臺，水平：±135°、10°～50°/秒，垂直： 90°～-45°、7°～25°/秒。
3．頻傳輸的速率（清晰度）可以依照帶寬情況從64k～2M進(jìn)行調節，音頻速率也可以進(jìn)行調節。
4．可設置不同管理權限（包括管理員權限和一般用戶(hù)權限、聽(tīng)權限、說(shuō)權限、攝像機控制權限等）提供給用戶(hù)，可方便安全的進(jìn)行集中管理，防止一般用戶(hù)對客戶(hù)端的誤操作導致的傳輸故障。
5．可以在專(zhuān)用軟件或瀏覽器上直接對網(wǎng)絡(luò )攝像機的各種技術(shù)參數進(jìn)行設置，方便直觀(guān)。
6．支持雙向數據傳輸，即雙方同時(shí)進(jìn)行視、音頻的收發(fā)，本機具有高靈敏度的內置麥克風(fēng)，也可以接外置麥克風(fēng)。
7．系統采用的網(wǎng)絡(luò )攝像機用的壓縮算法是基于MPEG-4的優(yōu)化算法，在Pentium III和IV上能有很高的速度和質(zhì)量。
�。�1）壓縮效率高：MPEG-4的壓縮比可高到250﹕1。
�。�2）可調節性：可按照目標大小、出現率、圖像質(zhì)量、數量等進(jìn)行壓縮調節。
�。�3）交互性：物體可調節性給用戶(hù)更多的與介質(zhì)交互的選擇。除控制每個(gè)物體的比例外，用戶(hù)可交互性地控制場(chǎng)影中的物體組成。
�。ㄋ模┫到y中使用的網(wǎng)絡(luò )攝像機主要技術(shù)指標：
1．視頻標準：MPEG-4；
2．輸出
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