智能手機與視頻監控平臺的整合和擴展應用

有了硬件的基礎，采用智能機作為手機監控系統終端就有了可能性。下面我們將智能手機如何與視頻監控平臺結合起來(lái)實(shí)現視頻監控功能進(jìn)行探討。

系統組成

監控終端：采用IOS系統或Android系統的智能手機;

流媒體服務(wù)器：向智能手機分發(fā)音視頻媒體流;

應用管理服務(wù)器群：對監控終端進(jìn)行登陸驗證、鑒權，提供視頻資源列表，GIS電子地圖，云臺控制，報警信息推送等功能。

流媒體傳輸協(xié)議

RTSP(RealTimeStreamingProtocol)，實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議。它是TCP/IP協(xié)議體系中的一個(gè)應用層協(xié)議，由哥倫比亞大學(xué)、網(wǎng)景和RealNetworks公司提交的IETFRFC標準。該協(xié)議定義了一對多應用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )傳送多媒體數據。RTSP在體系結構上位于RTP和RTCP之上，它使用RTPOverTCP或RTPOverUDP完成數據傳輸。在PC系統上有QuickTime、RealPlayer、VLC等播放器支持該種協(xié)議的流媒體播放。在智能機上主要是Android系統支持該協(xié)議。

HLS(HTTPLiveStreaming)是由蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)基于HTTP實(shí)現的流媒體傳輸協(xié)議。該標準作為草案提交給IETF標準化組織。在智能手機上主要是IPhoneX系列支持;Android4.0版以后的智能機也支持該種流媒體協(xié)議。

在智能手機上直接使用以上兩種流媒體協(xié)議來(lái)對監控視頻進(jìn)行播放初步來(lái)看不失為一種快捷的版本。但對標準進(jìn)行分析和實(shí)際的使用情況上看，直接采用這種方案也有一些不足之處。

1、采用RTSP協(xié)議中的媒體流傳輸有TCP和UDP兩種方案，通常采用的是UDP方式。

大家都知道UDP是無(wú)連接傳輸協(xié)議。當網(wǎng)絡(luò )情況比較復雜的時(shí)候(如用戶(hù)在防火墻內)，很難保證每次視頻媒體流都能到達智能手機客戶(hù)端。

2、HLS采用的是HTTP協(xié)議傳輸，理論上只要智能手機能訪(fǎng)問(wèn)WEB網(wǎng)站就能觀(guān)看視頻。但是分析一下HLS協(xié)助的標準文檔可以發(fā)現，這種標準是把視頻媒體流先生成一定長(cháng)度的媒體文件，讓智能手機客戶(hù)端按照時(shí)間軸的順序依次獲取這些文件來(lái)播放。這種處理會(huì )帶來(lái)兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是需要等待生成一定時(shí)間長(cháng)度的文件，二是需要等待這個(gè)文件在網(wǎng)絡(luò )上傳輸完成，這樣就造成了先天性的播放延遲。

綜上所述，采用標準的流媒體傳輸協(xié)議固然有便捷的地方，但在視頻監控領(lǐng)域應用還需要做進(jìn)一步的改進(jìn)，以適應在3G網(wǎng)絡(luò )上實(shí)時(shí)監控視頻傳輸。

視頻源獲取

在數字式視頻監控網(wǎng)中，主要視頻有來(lái)自DVR/NVR的視頻，也有來(lái)自IPC攝像機的視頻。有些監控設備廠(chǎng)商在新產(chǎn)品中也逐步加入了對智能手機播放格式的支持。但一些還在運營(yíng)的舊型號監控設備所提供的視頻格式，往往不能適應智能手機對視頻的點(diǎn)播回放。因此還需要考慮采用轉碼服務(wù)器，把舊有的視頻流統一轉變?yōu)橹悄苁謾C可以回放的格式。

云臺控制

作為監控系統的客戶(hù)端，云臺控制操作是必不可少的功能。PC是主要是通過(guò)鼠標來(lái)完成操作。智能手機上的輸入方式主要有鍵盤(pán)輸入、觸摸屏輸入。流行的控制方式是用手指在觸摸屏上滑動(dòng)，不同的手勢代表不同意義。我們可以采用手勢來(lái)控制云臺的上下左右方向的運動(dòng)，提升用戶(hù)的操作體驗。云臺控制除了在智能手機上操作方面的革新以外，還需要注意的是和視頻畫(huà)面的同步問(wèn)題。如果使用智能手機播放視頻延遲過(guò)大，用戶(hù)就會(huì )有操作云臺控制后響應過(guò)慢的感覺(jué)。

點(diǎn)位與電子地圖集成

電子地圖，是利用計算機技術(shù)，以數字方式存儲和查閱的地圖。電子地圖儲存資訊的方法，一般使用向量式圖像儲存，地圖比例可放大、縮小或旋轉而不影響顯示效果，早期使用位圖式儲存，地圖比例不能放大或縮小。對前端攝像機點(diǎn)位的地理信息進(jìn)行采集，然后在電子地圖上進(jìn)行標注，這樣用戶(hù)就可以以電子地圖的鳥(niǎo)瞰視圖來(lái)方便的查找所需視頻點(diǎn)位。

信息推送

智能手機上的信息推送，就是“信息廣播”，是通過(guò)一定的技術(shù)標準或協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò )上通過(guò)定期傳送智能手機用戶(hù)需要的信息來(lái)減少信息過(guò)載的一項新技術(shù)，比如wappush技術(shù)。推送技術(shù)通過(guò)自動(dòng)傳送信息給用戶(hù)，來(lái)減少用于網(wǎng)絡(luò )上搜索的時(shí)間?？刹捎眠@一技術(shù)來(lái)實(shí)現把各種報警信息推送到訂閱該種報警信息的智能手機客戶(hù)端上，縮短處理問(wèn)題的響應時(shí)間。

實(shí)時(shí)圖片/圖像采集上傳

拍照與錄像現在已成為智能手機的基本功能。利于這一特性，可以把智能手機納入監控網(wǎng)絡(luò )體系。使之成為提供應急視頻源、調查取證的客戶(hù)終端設備，拓展現有監控系統的使用范圍。

秉承“平安城市”和“智慧城市”應具有聯(lián)網(wǎng)、高清、移動(dòng)、智能四大特性，研發(fā)了此套移動(dòng)監控視頻系統。

主要由三大基礎服務(wù)組成。

1、流媒體服務(wù)器

采用自主開(kāi)發(fā)，基于TCP/IP的流媒體傳輸協(xié)議，分發(fā)音視頻媒體流到智能手機上的軟件客戶(hù)端，保障用戶(hù)實(shí)時(shí)、流暢的觀(guān)看監控視頻。也能支持基于RTSP與HLS協(xié)議提供標準的媒體流。

2、轉碼服務(wù)器

對各種視頻監控設備傳輸過(guò)來(lái)的音視頻流進(jìn)行轉換，轉變成智能手機可以接受的媒體類(lèi)型。采用轉碼服務(wù)器可以最大化的利用已經(jīng)建成的監控視頻資源，保護用戶(hù)的現有投資。

3、接入服務(wù)器

把不同類(lèi)型、不同廠(chǎng)商的視頻監控設備統一管理起來(lái)，實(shí)現設備在線(xiàn)監控、云臺控制等功能，并為轉碼服務(wù)器提供統一的視頻源獲取接口。

這三大服務(wù)器都具有堆疊、負載均衡的功能，可以從幾十路到上百路，甚至上千路的視頻并發(fā)，具有良好的可擴展性。

應用場(chǎng)所

風(fēng)景區監控應用

四川省某風(fēng)景區，景區占地較大，監控點(diǎn)比較分散。采用移動(dòng)視頻監控系統以后，把原有各景區路口、候車(chē)室、停車(chē)場(chǎng)的監控視頻匯集起來(lái)，景區管理員使用帶有3G上網(wǎng)功能的智能手機隨時(shí)隨地查看景區重要地點(diǎn)的監控視頻。

市政緊急事件處理

北京市某區已建成市政圖像視頻監控網(wǎng)，為增強緊急事件處理，采用了移動(dòng)視頻監控系統。當呼叫中心收到報警后，管理員使用事件發(fā)生地點(diǎn)附近的監控設備觀(guān)察實(shí)際情況，通過(guò)短信把事件情況與視頻播放鏈接發(fā)送到相關(guān)負責人的手機上。大大加快了城市應急事件處理速度。

公共交通信息發(fā)布

南京市某智能交通網(wǎng)，采用東方網(wǎng)力移動(dòng)監控視頻三大核心技術(shù)，對原有主城區各異構交通視頻監控網(wǎng)進(jìn)行接入，轉碼和分發(fā)。降低視頻流對網(wǎng)絡(luò )帶寬的消耗，適應了在Internet網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行視頻傳輸的要求。系統采用B/S架構，并融合了電子地圖技術(shù)。在地圖上用戶(hù)可以很直觀(guān)的查看到監控點(diǎn)的位置。系統預留手機監控的接口，具有良好的可擴展性。

由于項目在設計之初就考慮到了大量用戶(hù)并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)的問(wèn)題，因此在項目中采用了多臺接入服務(wù)器、轉碼服務(wù)器、流媒體服務(wù)器堆疊的方式進(jìn)行組網(wǎng)。提供了負載均衡模塊，實(shí)時(shí)監控各個(gè)服務(wù)器的運行情況，智能分配視頻流分發(fā)路徑，最大化的利用了硬件資源。

運營(yíng)商3G增值業(yè)務(wù)

貴州某電信運營(yíng)商，為推廣3G手機的普及，向公眾提供移動(dòng)監控視頻增值業(yè)務(wù)。用戶(hù)向運營(yíng)商提供監控視頻源，運營(yíng)商負責對各類(lèi)不同的視頻源進(jìn)行接入、分組標記，并為用戶(hù)提供手機、監控軟件客戶(hù)端以及使用賬戶(hù)。用戶(hù)使用手機客戶(hù)端，輸入自己的賬號，就能看到自己提供的視頻源。這種運營(yíng)方式拓展了運營(yíng)商在3G業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應用，也為最終用戶(hù)帶來(lái)了便利。目前已成功接入食品連鎖店、幼兒園、小學(xué)、生產(chǎn)企業(yè)等多種不同類(lèi)型的用戶(hù)。

結語(yǔ)

最后，隨著(zhù)智能手機硬件性能的不斷提高，3G網(wǎng)絡(luò )通訊帶寬的提升及資費的下降，智能手機在監控領(lǐng)域的應用會(huì )更加廣闊，高清顯示、智能識別等需要強大運算與網(wǎng)絡(luò )帶寬才能實(shí)現的功能會(huì )逐步在智能手機上得到應用。智能手機的應用會(huì )朝著(zhù)更加人性化、智能化的方向發(fā)展，在發(fā)展的過(guò)程中形成應用標準規范，最終會(huì )和其它應用服務(wù)結合起來(lái)，形成立體綜合的應用服務(wù)體系。