智能手機(jī)與視頻監(jiān)控平臺(tái)的整合和擴(kuò)展應(yīng)用

有了硬件的基礎(chǔ)，采用智能機(jī)作為手機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)終端就有了可能性。下面我們將智能手機(jī)如何與視頻監(jiān)控平臺(tái)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控功能進(jìn)行探討。

系統(tǒng)組成

監(jiān)控終端：采用IOS系統(tǒng)或Android系統(tǒng)的智能手機(jī);

流媒體服務(wù)器：向智能手機(jī)分發(fā)音視頻媒體流;

應(yīng)用管理服務(wù)器群：對(duì)監(jiān)控終端進(jìn)行登陸驗(yàn)證、鑒權(quán)，提供視頻資源列表，GIS電子地圖，云臺(tái)控制，報(bào)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和RTCP之上，它使用RTPOverTCP或RTPOverUDP完成數(shù)據(jù)傳輸。在PC系統(tǒng)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(jī)上主要是Android系統(tǒng)支持該協(xié)議。

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

在智能手機(jī)上直接使用以上兩種流媒體協(xié)議來(lái)對(duì)監(jiān)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)網(wǎng)絡(luò)情況比較復(fù)雜的時(shí)候(如用戶在防火墻內(nèi))，很難保證每次視頻媒體流都能到達(dá)智能手機(jī)客戶端。

2、HLS采用的是HTTP協(xié)議傳輸，理論上只要智能手機(jī)能訪問(wèn)WEB網(wǎng)站就能觀看視頻。但是分析一下HLS協(xié)助的標(biāo)準(zhǔn)文檔可以發(fā)現(xiàn)，這種標(biāo)準(zhǔn)是把視頻媒體流先生成一定長(zhǎng)度的媒體文件，讓智能手機(jī)客戶端按照時(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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)的流媒體傳輸協(xié)議固然有便捷的地方，但在視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用還需要做進(jìn)一步的改進(jìn)，以適應(yīng)在3G網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻傳輸。

視頻源獲取

在數(shù)字式視頻監(jiān)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(jī)的視頻。有些監(jiān)控設(shè)備廠商在新產(chǎn)品中也逐步加入了對(duì)智能手機(jī)播放格式的支持。但一些還在運(yùn)營(yíng)的舊型號(hào)監(jiān)控設(shè)備所提供的視頻格式，往往不能適應(yīng)智能手機(jī)對(duì)視頻的點(diǎn)播回放。因此還需要考慮采用轉(zhuǎn)碼服務(wù)器，把舊有的視頻流統(tǒng)一轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苁謾C(jī)可以回放的格式。

云臺(tái)控制

作為監(jiān)控系統(tǒng)的客戶端，云臺(tái)控制操作是必不可少的功能。PC是主要是通過(guò)鼠標(biāo)來(lái)完成操作。智能手機(jī)上的輸入方式主要有鍵盤輸入、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(shì)代表不同意義。我們可以采用手勢(shì)來(lái)控制云臺(tái)的上下左右方向的運(yùn)動(dòng)，提升用戶的操作體驗(yàn)。云臺(tái)控制除了在智能手機(jī)上操作方面的革新以外，還需要注意的是和視頻畫面的同步問(wèn)題。如果使用智能手機(jī)播放視頻延遲過(guò)大，用戶就會(huì)有操作云臺(tái)控制后響應(yīng)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(jì)算機(jī)技術(shù)，以數(shù)字方式存儲(chǔ)和查閱的地圖。電子地圖儲(chǔ)存資訊的方法，一般使用向量式圖像儲(chǔ)存，地圖比例可放大、縮小或旋轉(zhuǎn)而不影響顯示效果，早期使用位圖式儲(chǔ)存，地圖比例不能放大或縮小。對(duì)前端攝像機(jī)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(biāo)注，這樣用戶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(jī)上的信息推送，就是“信息廣播”，是通過(guò)一定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)上通過(guò)定期傳送智能手機(jī)用戶需要的信息來(lái)減少信息過(guò)載的一項(xiàng)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，來(lái)減少用于網(wǎng)絡(luò)上搜索的時(shí)間。可采用這一技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)把各種報(bào)警信息推送到訂閱該種報(bào)警信息的智能手機(jī)客戶端上，縮短處理問(wèn)題的響應(yīng)時(shí)間。

實(shí)時(shí)圖片/圖像采集上傳

拍照與錄像現(xiàn)在已成為智能手機(jī)的基本功能。利于這一特性，可以把智能手機(jī)納入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)體系。使之成為提供應(yīng)急視頻源、調(diào)查取證的客戶終端設(shè)備，拓展現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)的使用范圍。

秉承“平安城市”和“智慧城市”應(yīng)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(jiān)控視頻系統(tǒng)。

主要由三大基礎(chǔ)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(jī)上的軟件客戶端，保障用戶實(shí)時(shí)、流暢的觀看監(jiān)控視頻。也能支持基于RTSP與HLS協(xié)議提供標(biāo)準(zhǔn)的媒體流。

2、轉(zhuǎn)碼服務(wù)器

對(duì)各種視頻監(jiān)控設(shè)備傳輸過(guò)來(lái)的音視頻流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成智能手機(jī)可以接受的媒體類型。采用轉(zhuǎn)碼服務(wù)器可以最大化的利用已經(jīng)建成的監(jiān)控視頻資源，保護(hù)用戶的現(xiàn)有投資。

3、接入服務(wù)器

把不同類型、不同廠商的視頻監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)一管理起來(lái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線監(jiān)控、云臺(tái)控制等功能，并為轉(zhuǎn)碼服務(wù)器提供統(tǒng)一的視頻源獲取接口。

這三大服務(wù)器都具有堆疊、負(fù)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(kuò)展性。

應(yīng)用場(chǎng)所

風(fēng)景區(qū)監(jiān)控應(yīng)用

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

市政緊急事件處理

北京市某區(qū)已建成市政圖像視頻監(jiān)控網(wǎng)，為增強(qiáng)緊急事件處理，采用了移動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)呼叫中心收到報(bào)警后，管理員使用事件發(fā)生地點(diǎn)附近的監(jiān)控設(shè)備觀察實(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(fù)責(zé)人的手機(jī)上。大大加快了城市應(yīng)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(jiān)控視頻三大核心技術(shù)，對(duì)原有主城區(qū)各異構(gòu)交通視頻監(jiān)控網(wǎng)進(jìn)行接入，轉(zhuǎn)碼和分發(fā)。降低視頻流對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的消耗，適應(yīng)了在Internet網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行視頻傳輸?shù)囊?。系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，并融合了電子地圖技術(shù)。在地圖上用戶可以很直觀的查看到監(jiān)控點(diǎn)的位置。系統(tǒng)預(yù)留手機(jī)監(jiān)控的接口，具有良好的可擴(kuò)展性。

由于項(xiàng)目在設(shè)計(jì)之初就考慮到了大量用戶并發(fā)訪問(wèn)的問(wèn)題，因此在項(xiàng)目中采用了多臺(tái)接入服務(wù)器、轉(zhuǎn)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(fù)載均衡模塊，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)服務(wù)器的運(yùn)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(yùn)營(yíng)商3G增值業(yè)務(wù)

貴州某電信運(yùn)營(yíng)商，為推廣3G手機(jī)的普及，向公眾提供移動(dòng)監(jiān)控視頻增值業(yè)務(wù)。用戶向運(yùn)營(yíng)商提供監(jiān)控視頻源，運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)對(duì)各類不同的視頻源進(jìn)行接入、分組標(biāo)記，并為用戶提供手機(jī)、監(jiān)控軟件客戶端以及使用賬戶。用戶使用手機(jī)客戶端，輸入自己的賬號(hào)，就能看到自己提供的視頻源。這種運(yùn)營(yíng)方式拓展了運(yùn)營(yíng)商在3G業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用，也為最終用戶帶來(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)等多種不同類型的用戶。

結(jié)語(yǔ)

最后，隨著智能手機(jī)硬件性能的不斷提高，3G網(wǎng)絡(luò)通訊帶寬的提升及資費(fèi)的下降，智能手機(jī)在監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)更加廣闊，高清顯示、智能識(shí)別等需要強(qiáng)大運(yùn)算與網(wǎng)絡(luò)帶寬才能實(shí)現(xiàn)的功能會(huì)逐步在智能手機(jī)上得到應(yīng)用。智能手機(jī)的應(yīng)用會(huì)朝著更加人性化、智能化的方向發(fā)展，在發(fā)展的過(guò)程中形成應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最終會(huì)和其它應(yīng)用服務(wù)結(jié)合起來(lái)，形成立體綜合的應(yīng)用服務(wù)體系。