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探析網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)在輸油公司的應(yīng)用
摘要：文章闡述了如何利用網(wǎng)絡(luò)平臺，通過計算機和網(wǎng)絡(luò)攝像機等硬件設(shè)備和視頻監(jiān)控軟件的組合，建設(shè)具有可擴展多種功能的視頻會議系統(tǒng)，實現(xiàn)輸油公司基地和外設(shè)分站點的視頻、語音雙向傳輸交流。}關(guān)鍵詞：視頻；會議；系統(tǒng)；應(yīng)用
一、系統(tǒng)建設(shè)背景
滄州輸油處地處華北平原東部瀕臨渤海，擔(dān)負著將進口原油由碼頭向中石化所屬的石家莊煉油廠、燕山石化、天津石化、滄州煉化等企業(yè)的輸送任務(wù)。管理的輸油管道長度已經(jīng)接近800公里，輸油站點達到了十多座。由于站點都是沿管道部署的，點多、線長、分散的現(xiàn)狀給處機關(guān)的管理信息下達與交流帶來極大的不便，難以實現(xiàn)規(guī)范化管理。
經(jīng)過前期建設(shè)，滄州處已建立了主干100M的辦公網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了同所有外設(shè)站點的網(wǎng)絡(luò)連通。部分站隊租用地方網(wǎng)絡(luò)專用光纜，通過外部網(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)平臺的建成為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻會議打下了必要的基礎(chǔ)。
為實現(xiàn)管理信息的準確及時下達，按照“統(tǒng)一規(guī)劃、資源共享、平臺共用”的建設(shè)原則，經(jīng)過細致的調(diào)研和系統(tǒng)方案論證，處信息中心在2005年末實施了基于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)平臺的遠程視頻會議系統(tǒng)建設(shè)。
二、“系統(tǒng)”方案、功能簡介及其特點
（一）系統(tǒng)建設(shè)總體目標
以處辦公專網(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(jiān)控軟件等設(shè)備，組建實現(xiàn)多點間即時視頻會議系統(tǒng)。
（二）系統(tǒng)方案簡述
1．主會場設(shè)置：整個系統(tǒng)通過一臺主控pc機上的多通道監(jiān)控軟件進行視頻會議監(jiān)控，主控pc和一臺大屏幕液晶電視或投影機連接，實時收看全體與會站點的圖像。主會場設(shè)置一臺pz6122網(wǎng)絡(luò)攝像機作為主攝像機，主會場聲音由網(wǎng)絡(luò)攝像機的內(nèi)至或外至麥克風(fēng)向分會場傳送，分會場的聲音則由客戶端的網(wǎng)絡(luò)攝像機內(nèi)置麥克風(fēng)上傳至主控pc的音頻輸出直接接入主會場音頻功放。
2．分會場設(shè)置：各分會場設(shè)置一套接入網(wǎng)絡(luò)的視頻會議終端進行會議的視、音頻傳送接收，系統(tǒng)一共下設(shè)10個分會場。各分會場則通過客戶端pc收看主會場及自己分會場的情況。
3．系統(tǒng)使用過程：首先將所有網(wǎng)絡(luò)攝像機和監(jiān)控pc機啟動，打開監(jiān)控pc機上的多通道監(jiān)控軟件，主會場的監(jiān)控pc機上的多通道軟件預(yù)先已經(jīng)設(shè)置好了所有與會攝像機的各種參數(shù)，所以可以顯示所有分會場的圖像。分會場的pc機也同樣可以顯示所有分會場的圖像，但管理權(quán)限被設(shè)置為一般用戶，所以不能對其他的攝像機進行控制。由于帶寬的限制，分會場的監(jiān)控軟件只設(shè)置了主會場和其自己分會場兩個顯示畫面。當(dāng)主會場和分會場都運行監(jiān)控軟件后，雙方就可以進行實時的視頻對話了。
4．傳輸數(shù)據(jù)量的控制：帶寬是制約系統(tǒng)正常使用的最大問題，由于網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)時對連接到各站點的2M總帶寬進行了分割，用于互聯(lián)網(wǎng)的帶寬不足700K，而且各站同時有多臺PC上網(wǎng)運行，所以本系統(tǒng)專門對視頻音頻數(shù)據(jù)流量進行了控制。針對每臺網(wǎng)絡(luò)攝像機的傳輸協(xié)議進行設(shè)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，但是沒有糾錯功能，TCP次之，HTTP是最慢的，為保證傳輸順利系統(tǒng)選擇了UDP協(xié)議。系統(tǒng)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(tǒng)的擴展功能：（1）本系統(tǒng)通過處局域網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的端口進行映射，提供了外網(wǎng)對內(nèi)網(wǎng)的有權(quán)限訪問，通過對主會場監(jiān)控軟件的參數(shù)修改，能夠?qū)崿F(xiàn)處領(lǐng)導(dǎo)在外地攜帶網(wǎng)絡(luò)攝像機和便攜PC，通過路由器連接上internet就可以遠程主持召開會議。
（2）系統(tǒng)提供了完善的組會模式和會議管理功能，還能實現(xiàn)會議的組（廣）播，可以讓局域網(wǎng)內(nèi)的用戶通過身份認證后在自己的計算機上通過專用軟件或瀏覽器直接收看到會議視、音頻（但不能參與發(fā)言）。
（3）系統(tǒng)支持多路網(wǎng)絡(luò)攝像機同時錄像的功能，利用專用的錄像軟件可以對會議進行實時、定時錄像，并將錄像內(nèi)容以多種壓縮方式進行存儲，制作成視頻文件，方便資料的整理查找、存檔。系統(tǒng)簡要示意圖
6．系統(tǒng)方案的優(yōu)點：
（1）靈活的可控性。系統(tǒng)為每臺網(wǎng)絡(luò)攝像機設(shè)定了固定的IP地址、管理員權(quán)限、用戶權(quán)限。并可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬的情況，單獨對每臺攝像機進行參數(shù)的設(shè)定，例如：可控的視、音頻傳輸數(shù)據(jù)幀（流量），保證傳輸質(zhì)量，最大化實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性。
（2）直觀方便：本系統(tǒng)采用多通道的監(jiān)控軟件，可以直接收看收聽全體與會單位參加會議的情況，可以實時進行雙向交流。
（3）遠程訪問：可在世界任何地方通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)，實時地參加、控制或記錄視頻會議；
（4）經(jīng)濟型架構(gòu)：可以使用開放和標準的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和存儲設(shè)備。所用設(shè)備大都由雙絞線相連，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)不需要大量額外布線，實現(xiàn)了視、音頻數(shù)據(jù)的高效、低成本管理。只需較低的外加硬件進行安裝和維護，就能獲得較好的性能表現(xiàn)，可大量節(jié)約建設(shè)資金。
（5）使用可靠、維護簡便：系統(tǒng)本身不依賴服務(wù)器，終端也是獨立運行的，不會因為服務(wù)器或單臺終端出現(xiàn)故障而導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。
（6）可升級性：在系統(tǒng)建成后可隨時添加新的攝像機，系統(tǒng)不會限制其數(shù)量。由于可以采購到基于室外長期運行的網(wǎng)絡(luò)攝像機，系統(tǒng)經(jīng)過簡單改造還進一步擴展為具有全天候功能的站場生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
（三）系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)攝像機技術(shù)要點
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(yīng)用型號為：PZ6124(主會場)和IP3135（分會場）。
2．視主會場（PZ6124）攝像機使用高分辨率CCD、10倍光學(xué)變焦、10倍數(shù)碼變焦，圖像的縮放和焦距可手動進行調(diào)節(jié)，精確對焦為自動（也可手動進行），可手動調(diào)節(jié)畫面亮度。攝像機具有遠控電動調(diào)方向的云臺，水平：±135°、10°～50°/秒，垂直： 90°～-45°、7°～25°/秒。
3．頻傳輸?shù)乃俾剩ㄇ逦龋┛梢砸勒諑捛闆r從64k～2M進行調(diào)節(jié)，音頻速率也可以進行調(diào)節(jié)。
4．可設(shè)置不同管理權(quán)限（包括管理員權(quán)限和一般用戶權(quán)限、聽權(quán)限、說權(quán)限、攝像機控制權(quán)限等）提供給用戶，可方便安全的進行集中管理，防止一般用戶對客戶端的誤操作導(dǎo)致的傳輸故障。
5．可以在專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(shù)進行設(shè)置，方便直觀。
6．支持雙向數(shù)據(jù)傳輸，即雙方同時進行視、音頻的收發(fā)，本機具有高靈敏度的內(nèi)置麥克風(fēng)，也可以接外置麥克風(fēng)。
7．系統(tǒng)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(diào)節(jié)性：可按照目標大小、出現(xiàn)率、圖像質(zhì)量、數(shù)量等進行壓縮調(diào)節(jié)。
（3）交互性：物體可調(diào)節(jié)性給用戶更多的與介質(zhì)交互的選擇。除控制每個物體的比例外，用戶可交互性地控制場影中的物體組成。
（四）系統(tǒng)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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