IP网络视频会议系统

IP网络视频会议系统（共12篇）

IP网络视频会议系统 篇1

1 前言

视频会议系统 (Video conferencing System) , 是一种以视频为主的交互式多媒体通信系统, 是指两个或两个以上不同地方的个人或群体通过传输线路及多媒体设备, 将声音、影像及文件资料互传, 达到实时互动的沟通, 从而完成会议目的的系统设备[1]。它利用现有的图像通信技术, 计算机通信技术以及微电子技术, 进行本地区或远程地区之间的点对点或点对多点之间的双向视频、双向音频, 以及数据等交互式信息的实时通信。在已组建了三级网的基础之上, 借助于电视电话会议的应用, 解决了分散性、跨地域性、及时性的传统问题。视频会议终端是电视电话会议中的主要设备, 它的系统组网灵活, 兼容专线和IP网络, 支持众多的视频、音频编码用解码协议。用户可以利用标准的视频采集设备、耳机和麦克风来实现基于各种网络的虚拟会议。

2 视频会议系统的主要组成部分

2.1 终端 (Terminal)

终端主机在分组网络中能提供实时、双向通信的节点设备, 也是一种终端用户设备, 它主要的作用就是可将语音、图像信息进行互相传送, 通过网络、红外等协议来控制周边设备, 例如投影机、电视、音响、摄像头等[2]。介绍的视频会议采用的是KDV8000B终端, 它是一款高性能的小型化MCU, 采用嵌入式技术, 支持H.323协议, 支持H.239双视频流, 支持广泛的网络协议, 可灵活应用于各类基于IP的视频会议系统。一般的控制端为数字信控无线触摸屏、数字信控有线触摸屏、控制面板、墙装面板、电脑端软件和遥控器。使用的设备采用的是控制面板。

2.1.1 终端主机的传输过程

在发端, 从输入设备获取的视频和音频信号, 经编码器压缩后, 按照一定格式打包, 通过网络发送出去;在收端, 来自网络的数据包首先被解包, 获得的视频、音频压缩数据经解码后送入输出设备。

2.1.2 视频会议系统连接步骤

第一步是网线连接:使用普通网线将PC机的以太网口和交换机相连;将KDV8000B后面板的以太网口和交换机相连;第二步是串口连接:使用串口连接电缆将PC机的串口 (如COM1口) 和需要KDV8000B背板的CON口连接。

2.1.3 视频会议终端控制软件

视频终端控制软件是用于控制终端的, 利用它可以对终端进行操作。例如, 可以进行呼叫远程终端。视频终端通过主动呼叫加入点对点或多点会议, 和自动或手动接受远端呼叫加入点对点或多点会议两种加入会议的方式。通过主动呼叫, 终端可以进入点对点会议或者多点会议。点击主界面菜单上的“呼叫”按钮, 填入呼叫的地址和呼叫码率。其中呼叫码率要与呼叫终端的呼叫速率相同。如图3所示。

可以通过会议号码、别名以及IP地址呼叫终端, 发起点对点会议会议。完成呼叫信息的输入后, 点击“呼叫”按钮, 或者通过遥控器, 可以使终端开始发起呼叫。

视频终端可支持自动接受远端呼叫、手动接受远端呼叫和拒绝受远端呼叫。用户可以根据自己的情况, 选择是否接受来自远端的呼叫。

2.2 视频会议终端编解码器

编解码器 (codec) 指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码, 通常是为了传输、存储或者加密或者提取得到一个编码流的操作, 也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中。

2.3 视频会议专用摄像机

电视画面的清晰度除了受电视系统的设备影响外, 还受照度、明暗对比度、光线性质和光线方向等各种因素的影响。而这些因素都需要通过专业摄像机来调整。现代摄像机中使用最多的摄像器件是电荷耦合器件 (CCD) , CCD是一种有限像素摄像器件, 因此其清晰度受到像素数量的限制[3]。视频会议中使用的专业摄像机具有清晰度高、不失真的优点。

3 视频会议系统的工作原理及特点

基本的视频会议系统需要以传输网络为基础, 由会议终端设备和多点控制单元 (MCU) 组成。会议终端设备采集会场的音视频信号进行编码成数字信号, 通过传输网络发给多点控制单元 (MCU) , 由MCU进行处理后再通过传输网络发给会议终端, 会议终端设备再将MCU发来的数据进行解码还原成模拟信号输出到显示设备上, 以实现“面对面”的交流。视频会议系统具有真实、高效、实时的特点。

点对点视频会议系统只涉及到两个会议终端系统, 其组网结构非常简单不需要MCU, 也不需要增加额外的网络设备, 只须在终端系统中系统控制模块中增加会议管理功能即可实现。通过接口相互传递。两个会议场点 (终端系统) 只须相互拨号呼叫对方并得到对方确认后便可召开视频会议。通信网络根据视频终端的不同, 通信网络选择IP网络。

在多个会议场点进行多点会议时, 必须设置一台或多台MCU (多点控制设备) 。MCU是一个数字处理单元, 通常设置在网络节点处, 可供多个会议场点同时进行相互间的通信;MCU应在数字域中实现音频、视频、数据信令等数字信号的混合和切换 (分配) , 但不得影响音频、视频等信号的质量[4]。

多点会议组网结构比较复杂, 根据MCU数目可分为两类:单MCU方式和多MCU方式。而多MCU方式一般又可分为两种:星型组网结构和层级组网结构。如果设立分会场都会采用此组网结构。

4 IP网络下构建视频会议系统的技术支持

IP技术已成为实现视频、音频、数据等综合业务的最佳选择。在IP网络上建立视频会议系统需要多种技术支持, 是比较复杂和完整的多媒体应用系统。

4.1 带宽

在分组网络中, 为一个多媒体呼叫保留足够的宽带是很重要的, 要传送视频, 必须要有足够的网络带宽, 带宽就是传输速率, 是指每秒钟传输的最大字节数, 即每秒处理多少兆字节, 高带宽则意味着系统的高处理能力。带宽越大表明显示控制能力越强, 显示效果越佳。

4.2 相适应的传输协议

议视频会议中通信协议采用H.323协议, H.323规定了不同的音频、视频或数据终端共同工作所需的操作模式[5]。它可以支持音频、视频和数据的点到点或点到多点的通信。H.323协议族规定了在主要包括IP网络在内的基于分组交换的网络上提供多媒体通信的部件、协议和规程。

在视频会议系统中还有视频、音频协议以及数据会议协议也应与此相适应, 以确保图像声音的正常传输。

5 结语

随着网络、多媒体、通信技术的飞速发展和性能的提升, IP网络下构建视频会议系统技术会不断被发展和完善, 为异地交流提供方便条件, 成为工作中不可或缺的工具。通过终端系统能够尽量多地体现出各种设备的卓越功能, 让所有设备工作在最佳状态, 发挥设备的最大功效, 为电视电话会议的顺利的召开发挥主要作用。

摘要：随着IP网络技术的发展, 电视电话会议各方面的技术也在不断地提高, 探讨了视频会议系统的系统组成结构、功能特点和视频会议中采用的组网结构等, 以及在IP网络上建立视频会议系统需要的技术支持。

关键词：视频会议系统,组网结构,IP网络

参考文献

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[5]冯立.AJAX技术在图文直播系统中的应用[J].山东理工大学学报:自然科学版, 2010, 24 (5) :94-96.

IP网络视频会议系统 篇2

本文以一条省际高速公路为例，此高速公路全长115KM，全路段共有8个收费站入口，8个收费站出口，8个双向隧道，10个高速公路服务区。整个项目全部采用IP高清监控技术、智能分析技术、车牌识别技术、网络通信技术等进行设计，取得了良好的应用效果。

需求分析与建设目标

通过与高速公路运营方，高速公路管理方等各方面沟通了解，结合我们深入分析高速公路管理部门的业务需求和我们对高速公路管理信息化建设的理解，以合理性、先进性、可靠性、稳定性和可扩展性为设计原则。总结了以下几个重要的建设内容和方向。

高清化

所有硬件设备全部支持720P和1080P的高清分辨率，唯有实现高清化的图像采集和应用，才能实现整体系统的高清化，才能使监控系统从看得见到看得清的转变，也唯有高清化，才能提高整个系统的智能化程度和实际应用的效果。不仅前端全部采用720P或者1080P的高清监控摄像机，网络传输、管理控制、显示系统全部采用高清设备和技术。

智能化

通过各种智能分析技术来主动判断高速公路的运营状况，对高速公路上不符合规范，规章和违法的交通行为及事件自动记录并报警，能够智能识别各种违章行为，包括车牌识别，人脸识别等。以实现从被动监控到主动智能监控的转变。

IP网络系统架构

基于TCP/IP协议的网络通信体系架构是全球最开放的和最标准的，由于IP网络系统架构的开放性、成熟性和广泛兼容性，采用IP网络体系架构不仅维护简单，而且方便系统的扩容和管理。

网络存储

基于整个系统的全IP网络架构设计，采用网络化存储技术，部署简单，与其他存储技术相比具有强大的优越性能。存储网络可提供在计算机与存储系统之间的数据传输，可以实现超大容量数据的集中存储，超大数据吞吐能力，远距离数据存储，方便扩容并且部署简单。

弹性扩展，标准开放

高速公路的管理是一种层级管理结构，并且随着各地经济的不断快速发展，高速公路建设里程不断增长，高速公路的监控系统也会不断新建和扩容，为了保护已有投资，必须确保新旧高速公路监控能够无缝融合、平滑弹性扩展。在系统不断扩大的同时，标准的开放性可有效降低系统扩容的整体成本，并实现快速部署。

系统整体规划

根据高速公路长距离，全室外，多级管理的特点，设计高清全IP光网络系统架构。与目前高速公路联网监控的其他几种系统架构相比有比较明显的技术优势。传统的第一种系统设计方式是站级以下采用光端机+模拟视频矩阵+硬盘录像机的主体架构方式，录像和上传都采用硬盘录像机编码和存储。另外比较典型的一种是分中心以下全部采用模拟摄像机+光端机+光矩阵平台进行联网，省中心一级采用编码传输的方式。

在本文的高速公路全IP高清监控系统设计当中，高清IPC直接输出高清720P或1080P图像，同时高清IPC都具备双码流输出技术，在高速公路机电工程中，传输系统全部采用光纤，为高清IP监控系统提供了良好的基础网络传输平台，全流媒体转发和交换技术，并通过环网传输技术，可大大节约高速公路紧张的光纤资源，同时可降低系统成本。

IP网络视频会议系统 篇3

关键词：IP网络 电台传输系统 应用 方案设计

中图分类号：TN943 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0054-01

随着信息技术产业的高速发展，计算机网络的普及率逐渐提升，通信网络与电台传输系统的结合成为了一种必然趋势。当前流媒体技术的应用主要是通过IP网络上多媒体数据流技术来完成的，而这一流式传输方式也实现了对多个数据包的编码与压缩工作，能够实时为客户传输多媒体信息。

1 关于IP网络

关于IP网络的应用，有人曾提出关于IP网络能力的大胆设想，未来的IP网络将覆盖公众信息网络的所有内容。IP网络在现有对传统电信业务以及信息服务领域的支持之外，对于多媒体业务像是广播电视、体育娱乐等也涉及到相关的大众传媒业务，在特定的IP地址控制下各种信息服务的过程变得更加便捷。在各种业务体系的互相关联下，利益的获得是以IP网络信息产业为主的各种业务体系的综合过程。随着当前IP网络的商业化进程不断加快，关于IP网络的管理问题也日渐得到人们的广泛重视。需要注意的是，针对IP网络的管理并非仅仅是网络拥有者的责任，而是需要通过社会各界的力量来对IP网络和IP网络业务供应商进行有效管理。用户在对IP网络业务提供商进行接入选择时往往会对其与传统电信网进行对比，这一内容在广告刊登以及网页设置方面均有所体现。我们往往会通过网络消费者协会构建的方式来对实际服务质量进行调查，以便用户在众多的网络业务商中挑选出最为合适的，这对于IP网络和IP网络业务提供商而言都形成了有效的公告与监视作用。

2 IP网络在电台传输系统中的应用

2.1 设计理念

随着广播传播模式的多元化发展，各式各样主题户外活动的举办对于电台来说是不可缺少的活动，而现场音频信号采集与传输工作就显得不可或缺，并且节目需要以同步直播的方式来发送至电台的总部。现阶段电台传输系统除了需要解决信号传播的技术问题之外，还需要就现场与台内信号的统一与同步进行研究，尽可能在音质传输方面满足广播播出的实际需求。从信号传播方式研究，电台节目传输方式有调频、微波以及模拟电话线等综合业务，这些技术在实际使用过程中也表现出全然不同的特点，由于微波本身造价较高，因此，它更加适用于长距离的信号传输；而调频由于面积覆盖有限，并且极易受到楼房建筑的干扰而影响到信号的传输质量；至于模拟电话则存在着频带较窄和音质较差的弊端；而ISDN编码解码器则由于价格高加之应用范围有限而影响到线路搭建的灵活性。伴随光线通信等技术的不断拓展与普及，互联网与多媒体技术的融合成为了必然的发展趋势，而其中流媒体技术的出现不仅实现了对互联网视频和音频信息的实时传输，同时这一主流技术也有效弥补了传统多媒体技术的信号传输弊端，加之其音质效果不会受到物理距离的限制，因此，流媒体的使用在实时音频传输方面的优势更加突出，这一主流媒体技术的应用范围不断扩大。

2.2 方案设计

关于IP网络在电台传输系统中的应用主要是通过硬件设备以及必要的软件设施来辅助完成，由于系统构建过程中的灵活性，因此，这一IP音频传输终端设备也常见于省市级的广播电台当中。例如广东电台的技术部就引入了TIELINE、ZEPHYR-X、PYKO等来自于各个品牌的专业IP设备，它们在电台传输系统构建方面的作用不容小觑。从投入控制角度分析，笔者尝试利用必要的软件设施来实现对IP电台传输系统的构建，并通过专业声卡的配置来达到既定的信号质量需求，这一方式不仅具有方便经济的优势，同时也符合市县一级的电台信号传输需求，因此，有着极高的研究与推广价值。

这一系统的主要构成内容为两个部分，即发送端软件和接收端软件，无论是发送端还是接收端都需要有较好的网络带宽条件，并且通过必要的连接来促进音频信号的传播。最常见的接入方式为局域网、ADSL以及无线3G接入方法，而实际的应用过程中往往对于广播的立体声信号标准也有着另外的要求，独享带宽需要达到1 Mb左右。由于其中的所占用的资源不多，因此，在发送端PC机与接收端PC机在标准配置方面需要表现出一定的相似性，而两端的PC机在与INTERNET/INTRANET 网络连接之后只需要对PC机的发送端信号与流媒体协议端口相连接即可，这就实现了对节目的实时传输。在应用过程中，我们发现可进行流媒体实时传播的相关软件在数量上还是较多的，由于本身的功能和界面之间存在着差异性，因此，无论是客户端的选择还是单点传送的维护都需要从实际使用需求出发来进行合理选择。

2.3 效果检测

从效果检验的角度出发，我们在对互联网技术进行检验的过程中通过ADSL介入的操作实现了对互联网技术与检验效果之间的对应处理，不难发现接收端的PC机在输入地址之后很快便完成了缓存工作，并顺利实现了对声音的播放操作，并且音质效果明亮清晰，与原始音质相统一。在数小时接连不断的播放过程中我们没有发现系统出现任何阻滞或是停顿的问题。运用这一系统结构不仅对于信号质量构成了有效的保障，同时与电台传输系统之间的对应关系也更加突出，这就使得软件与电脑硬件配置之间的差异更加突出，其中的延时长度可达3～4 s。由此可见，我们在将IP网络应用于电台传输系统的过程中需要考虑的内容除了网络本身的多样性和开放性特征之外，还需要从网络的互联性角度分析，通过单向音频节目传输来防止网络使用过程中病毒或是黑客额肆意滋扰，这对于网络应用安全而言是有效的保障，同时对于电台信号传输安全也有着极其重要的促进意义。

IP网络视频会议系统 篇4

随着我国加入世界贸易组织以来,社会各行各业竞争力日益激烈,为提高企业核心竞争力,在市场中站稳脚跟,就必须提高工作效率,确保企业产品质量,实现最大化经济效益和社会效益。近年来企业和职能任务不断拓展,科研试验及训练任务逐年增加,网络组织机构越来越复杂,面对多任务交叉的发展情况,唯有采用先进技术,建立必要的信息管理系统,才能确保企业活动的顺利开展。基于IP网络的视频会议主要是通过通信线路和通讯终端,为参与企业会议的各方提供全新的交互式服务,使处于不同地理位置的人通过网络技术,获得相同的语言、文字、图片等,大大提高了工作的效率。

1 基于 IP 网络构建视频会议系统的技术要求

1.1 足够的带宽

为确保视频传输的流畅性,必须要有足够高的网络带宽,就像大车要有足够宽马路才能通行一样,不然会影响视频数据传输的质量。如果用12bit表示每个像素,传输一帧1024*768像素的图像,一共需要9.4Mb,在现有的网络条件下,传输这么大的数据是无法接受的。

1.2 好的压缩技术

在视频、音频等数据传输中,采用高压缩比的压缩算法,有利于降低数据量,确保视频、音频等数据在IP网络中流畅的传输。比如在H.323会议系统中,图像编码采用H.263标准以及H.261标准,而H.264标准的压缩比明显高于前两者,节约了约50% 的编码率,对于网络传输具有更好的支撑,能轻松流畅地获得HDTV和DVD图像质量。

1.3 基于 IP 网络的多播技术

多播作为一种多地址广播,发送和接收是一对多的关系,发送端只需要发一次数据包,处于多播内的每个用户都可以享受这一数据包,实现信息资源共享的目标。在视频会议系统中,需要将一个节点信号传输至各个节点,不论是广播形式,还是重复采用点对点形式,都会造成大量的宽带浪费。因此基于IP网络的多播技术,能有效地将这些数据分布到各个节点中,大幅度减少了网络中的数据量。

1.4 适应的传输协议

由于UDP、TCP等协议已经难以满足视频会议系统,这就需要不断开发和应用与之适应的传输协议,比如RTCP、RTP等协议等。RTP运行在UDP之上,音频以及视频数据被封装在RTP包内,UDP包又包含了RTP数据包,并且再将UDP封装到IP包进行传输。在底层网络支持多播的情况下,RTP采用多播向多目的端点发送数据,利用RTCP对相关传输信息进行检测,并调整RTP数据的收发,使其最大程度利用网络资源。

2 基于 IP 网络视频会议系统设计与实现分析

IP网络视频会议系统主要包括通信网络和实现视频会议的相关软件,比如会议功能模块、通信接口、回放设备以及视频音频设备等,通信网络包括能进行多点实时传输的网关和信道等技术。通常情况下,完整的IP网络视频会议系统包括五大模块,即人机交互模块、会议管理模块、媒体处理模块、资源共享模块、传输与控制模块等。为构建IP网络视频会议系统,还需要相关的计算机技术做出保障。

2.1 网络传输技术

对于网络通信来讲视频会议系统要求比较特殊,网络通信功能的实现主要包括两种技术,一是适合视频会议的带宽多媒体网络,是一种先进的网络通信技术。另外一种是基于现有的网络技术来实现视频会议多媒体的传输,往往需要进一步扩展它的功能,从而更好地满足视频会议的需求,确保各类数据传输的质量和流畅性。

2.2 控制网络拥堵

在视频会议系统中,采用分组交换网技术,有利于实现会议各个节点的资源共享,同时有效地调配网络带宽。目前我国视频会议系统节点数量不断增加,给网络业务流带来了较大的负担,使其可能发生一系列网络故障,比如网络堵塞等。随着科学技术的发展,基于IP网络的视频会议增加了多节点通信,不同的网络特点,其采用的控制拥堵的方法也不尽相同,为尽可能多的满足视频会议实时性要求,就必须切实解决网络拥堵问题。因此相关部门应重点控制网络拥堵现象,比如速率的控制、速率整形等,结合传输方式对发送速率进行控制,尽可能降低速率调整动作对通信质量的影响,尤其是对于没有发生拥堵现象节点的影响,减少传输过程中信息的丢失。

2.3 优化带宽

为提高IP网络的通信质量,确保数据传输的流畅性,就必须对网络带宽进行处理,使其更好地满足通信的需要。Qo S是一种针对带宽管理的技术,其本身无法增加带宽,只能对带宽进行一定的管理和控制。Qo S可以分为两种形式,一是整机服务,根据Qo S的要求进行带宽资源的分配,使其在IP网络中更好的实现。二是通过对网络流量的分类,按照相关的带宽管理方法实现对资源的分配,在实际使用过程中,如果业务要求比较高,则需要给予其更高的优先级。

2.4 视频会议系统功能拓展

在任务视频会议系统中,用户往往只能观看一个会场,如果向观看所有的会场,就必须轮询观看。为满足这一需求,相关部门只能在各分会场同时架设视频会议设备和图像传输设备,不但造成大量的人力、网络以及设备资源的浪费,还可能导致传输过程信息的丢失,出现音频和传输图像不同步的现象,直接降低了会议感受。因此相关部门可以在视频会议系统中增设电视墙服务器,解决视频会议多画面输出问题,更好地满足用户观看需求,为视频会议系统的实现奠定基础。

3 总结

IP网络视频会议系统 篇5

当数据要在网际直接传输的时候,路由器根据IP数据报进行路由.

当一台主机要发送数据的时候,其目的主机一般为局域网内的主机或者网外的主机.

如果是局域网内的主机,主机发送的以太网帧的头部目的mac地址为目的主机的mac地址,不需要路由.

如果是网外的主机,则将数据发到默认的网关,由网关路由器进行路由到目的主机,主机发送的以太网帧

头部的目的mac地址为网关的mac地址.

IP数据报的协议规定的数据报格式如下图:

IP协议不保证送达,不保证顺序.可靠性由上层协议保证.上层协议如TCP,UDP的信息在IP数据报的数据部分.

下图是通过Wireshark抓取的一个数据包:

路由器就要通过ip包的信息来为ip包寻找到一个合适的目标来进行传递,比如合适的主机,或者合适的路由.路由器或者主机将会用如下的方式来处理某一个IP数据包

如果IP数据包的TTL(生命周期)以到,则该IP数据包就被抛弃.

搜索路由表,优先搜索匹配主机,如果能找到和IP地址完全一致的目标主机,则将该包发向目标主机搜索路由表,如果匹配主机失败,则匹配同子网的路由器,这需要“子网掩码(1.3.)”的协助.

如果找到路由器,则将该包发向路由器.搜索路由表,如果匹配同子网路由器失败,则匹配同网号路由器,如果找到路由器,则将该包发向路由器.

搜索路由表,如果以上都失败了,就搜索默认路由,如果默认路由存在,则发包

如果都失败了,就丢掉这个包.

浅谈IP网络流量分析 篇6

随着网络的应用越来越广泛，网络中承载的业务也越来越丰富。企业需要及时了解到网络中承载的业务，及时掌握网络流量特征，及时解决网络性能问题。从这些企业管理网络中所经常遇到的问题来看，需要有一种解决方案能让网络管理人员及时了解到详细的网络使用情形，使网络管理人员及时洞察网络运行状况，及时了解网内应用的执行情况。

二、流量分析的应用

1.基于SNMP 的流量分析

SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议),是一种广为使用的网络协议,基于SNMP 的流量分析就是通过SNMP 协议访问设备获取MIB 库中的端口流量信息。典型工具有MRTG(Multi Router Traffic Grapher),MRTG 是一个实用的免费软件,MRTG 使用起来很方便,能够非常直观地显示端口流量负载。但MRTG 的功能比较单一,其收集到的流量信息仅是简单的端口出、入流量统计信息,不能用于深入的流量分析。

2.RMON

RMON(Remote Monitoring,远程监控),是由IETF定义的一种远程监控标准,RMON 是对SNMP 标准的扩展, 它定义了标准功能以及网管站和远程监控器之间的接口,实现对一个网段乃至整个网络的数据流量的监视功能。

RMON 监控器可用两种方法收集数据:一种是通过专用的RMON 探针(Probe)，流量探针安装方便，但是流量探针价格昂贵, 不适合大面积部署。另一种方法是将RMON 代理直接植入网络设备(路由器、交换机等),但这种方式受网络设备资源限制,一般不能获取RMON MIB的所有数据,大多数只收集统计量、历史、告警、事件等四个组的信息。

3.NetStream技术

NetStream是H3C基于“流”的概念，定义的一种用于路由器/交换机输出网络流量的统计数据的方法。路由器/交换机对通过其的IP数据包进行统计和分析，并上报给数据采集机，采集机把搜集的数据包及统计数据传送到中心服务器，经合并处理后存入数据库，并进行进一步的分析处理。NetStream技术可利用网络中数据流创造价值，并可在最大限度减小对路由器/交换机性能的影响的前提下提供详细的数据流统计信息。

4.sFlow

sFlow(RFC3176)是2001 年由InMon 公司提出来的技术,sFlow(RFC3176)是IETF 的一个开放标准,可提供完整的第二层到第四层、全网络范围内的流量信息。

sFlow 监控系统包括sFlow 代理、sFlow 数据采集器或sFlow 分析器,sFlow 代理通常为硬件芯片内嵌到路由器或交换机中,通过统计采样技术获取流量信息形成sFlow 数据包, 并立即发送给sFlow 分析器进行流量分析。sFlow 可以直接内建在边缘的二层或三层交换设备上提供覆盖全网、实时网络监控的功能,是一种很有发展前景的技术。

三、流量分析的应用

NTE（NetTraffic Exporter）负责流量的采集和发送；NTC（NetTraffic Collector）设备负责收集和存储NTE发来的流量统计数据信息；NTP（NetTraffic Processor）从数据库中获取收集到的数据，经分析加工后以直观的图表、报表等方式为网络规划、网络优化、网络监控、流量趋势分析、异常检测等提供直接的数据依据。

各组成部分的关系如下图所示：

1.流量监控

网管人员可按照系统提供的参数来设定监控条件,系统根据设定的监控条件过滤得来流量记录(Flow Record)并将符合监控条件的统计资料存入系统数据库中。最后,系统便可以从数据库里读取数据做成各种图表(Report)。因此,网络管理员可针对网络的重要链路进行流量监控, 掌握不同链路的流量基线,及时了解链路的负载和发现问题。

2.流量分析

网管人员可以开启实时监控功能, 针对所设定的范围做流量数据的收集与分析。在同一时间里,可以开启多个实时监控窗口,每一窗口独立监控一项设定,并根据搜集得来的资料自动排序,做成各种报表。

例如：网络中近期BT 下载开使流行,这是一种多点下载的源码公开的P2P 软件, 它的特点是下载的人越多,下载速度越快,但网络资源占用大,目前网络中监控到的BT 下载流量加起来已超过流媒体应用, 给网络造成一定压力。通过定期对网络中一些重要的特定流量进行排名分析,将帮助网管管理员了解所辖网络中的流入流向信息,以及应用协议的分布状况,有助于网络管理员建立自己网络的流量模型,在网络维护或扩容决策时,提供重要的参考。

3.异常流量分析

现在随着IP 网络不断扩大, 网络中也经常会出现黑客攻击、病毒泛滥的情况,而这些网络突发事件从设备和网管的角度看却很难发现问题,经常也让网络管理员感到棘手,因此,针对网络中突发性的异常流量分析将有助于网络管理员发现和解决问题。（如下图例）

分析：

10.153.120.51：个人设备S05947，3月8日晚19：00左右开始，每10s向同网段多个IP地址发送UDP广播报文，长度为固定的65字节，源端口、目的端口均为7777，总流量不大，仅为0.25GB。进一步查看该IP地址流量发现大量25000以上连续动态端口，TCP协议流量，1小时内总流量达到1GB。从报文特征判断，初步怀疑该员工使用PPLive连接外网服务器下载观看网络电视，经联系信息安全部门人员查证核实，确知该员工非法安装PPLive软件，违反公司相关规定，及时对该员工进行了处理。

四、结束语

通过以上应用可以看出,IP 网络流量分析可以提供大量详尽的数据,供网管人员从多个方面更好地维护、优化IP 网络,提升IP 网络的性能;同时还能为业务应用层面提供数据依据,为特定客户提供流量分析服务,比如网站流量统计分析等;也可作为网络安全的辅助手段,处理网络病毒等异常事件。因此,可以预见,随着网络的发展,流量分析工作将在网络管理中起到越来越重要的作用。

参考文献

[1] 谢希仁.计算机网络（第4版）.电子工业出版社,2003.

[2] W.Richard Stevens.任守奎,等,译.TCP/IP详解（第一卷 协议）.北京大学出版社,1999.

[3]网络流量分析解决方案技术白皮书.2005.

IP网络视频会议系统 篇7

IP视频监控系统将前端摄像机采集到的视频信息由模拟信号转换成数字信号, 然后通过TCP/IP网络进行传输、控制、处理及存储。TCP/IP网络系统作为IP视频监控系统的承载平台, 其系统结构和组成也应符合视频监控系统的数据传输特点和要求, 以保证两者之间的紧密配合。本文通过对IP视频监控系统的结构模型和基础数据流向进行解析, 同时对比当前常规系统设计的优缺点, 进而总结未来大型园区视频监控系统专用网络规划和设计的关键点。

2 业务特征模型分析

1) IP视频监控各类业务的数据流向分析

IP视频监控中不同业务的数据流向直接影响承载网络的系统结构设计, 作为多媒体应用的一部分, IP视频监控的数据流向直接取决于本系统中多媒体数据生产者和数据消费者所在的物理和逻辑位置。

普通多媒体系统业务多为基础业务的组合或包装, 而IP视频监控系统基本业务功能则体现在对实时视频图像的监看和控制, 对历史视频图像的回放和调用, 对视屏图像的实时存储、备份以及语音对讲等方面。通过对IP视频监控系统内部数据的梳理, 具体数据流向如图1所示。

2) 视频监控各类业务的流量模型总结

IP视频监控系统流量模型如表1所示。

3) 视频监控系统前端网络接入模型分析

视频监控系统前端网络接入方式可归纳为如下几种方式:

(1) EPON方式:点到多点结构、无源光纤传输。

(2) LAN方式:核心层最常见的局域网模型, 包括接入层和汇聚层。

(3) 集中编码方式:前端通过模拟线缆或光端机方式将模拟图像传送到中心, 统一在机房进行编码和存储。

(4) 分布编码模式:前端带存储, 通过广域网上传实时图像。

视频监控系统前端网络接入模型如图2所示。

4) 监控解码网络模型分析

监控解码网络模型如图3所示。

5) 视频监控存储网络模型分析

(1) 主要为单链路模型、聚合链路模型。

(2) 下行流量 (接收) 以存储数据流为主, 主要包括编码器的i SCSI存储。

(3) 上行流量 (发送) 以点播数据流为主, 主要包括客户端的点播请求。

(4) 汇聚流量 (接收) 为存储子系统的主要流量, 存储流量从核心交换机的多个GE口到1个GE口。

视频监控存储网络模型如图4所示。

6) 视频监控管理系统传输网络模型分析

(1) 视频监控管理系统通过1~2个GE连接交换机。

(2) 数据流方向以单向 (从数据源到显示) 为主, 主要包括实时视频及点播, 数据源主要为编码器及存储IP-SAN。

(3) 上行模型:多个GE到1个GE。

(4) 下行模型:1个GE到1个或多个GE。

视频监控管理系统传输网络模型如图5所示。

7) 多媒体视频业务数据流量带来的压力

随着多媒体视频业务应用的兴起, 在给用户带来更多样化的管理手段和应用方式的同时也对网络系统的性能提出了更高的要求。其具体表现在如下几个方面:

(1) 高带宽:随着高清视频监控应用的普及, 720P及1 080P已成为视频监控系统的标准显示格式。过去2M的视频传输码流已不能满足现有主流系统的应用需求, 4M/8M乃至更高码流已成为必然趋势, 对于系统带宽的要求也日益扩大。

(2) 多业务流:在当前数据大集中、大存储的趋势影响下, 视频监控数据的集中上传、统一存储和多种调看方式, 使得整个监控网络的数据流量分布不均的情况出现成为必然。

(3) 低时延:视频监控系统作为安防系统的一个子项, 其与出入口控制、防入侵报警、周界防范等子系统之间的联动是整个安防系统的重要功能, 其与各子系统之间联动响应的速度和数据交互的延时关系到整个安防系统的可靠和稳定。

(4) 高可靠性:随着用户对于安防数据的日益重视, 特别是银行、政府、保险、证券等行业对于安防数据的存储提出了更高的要求。任何网络故障的出现, 都会对用户造成不可估量的损失。

3 传统园区网络的问题分析

1) 传统网络流量模型

每台PC关键业务流量较小, 整网流量有限。业务虽丰富, 但非关键业务优先级低、可丢弃, 因此网络允许带宽收敛;同时投资有限, 需要提高核心设备单端口利用率 (端口利用率为每端口实际通过流量与端口容量之比) 。端口类型固定时, 实际流量越大, 端口利用率越高。

2) 传统组网适合传统流量模型

接入、汇聚层采用100M链路, 存在带宽收敛, 但完全满足关键业务带宽需求。汇聚层有效提高了核心层设备端口利用率, 避免核心设备直连接入层设备、千兆端口只跑10M流量的带宽浪费。

带宽收敛:接入到某网络设备的流量大于其上行出口带宽, 产生丢包, 接入的流量越大, 丢包就越严重。

3) 传统网络组网方式

传统网络大多采用接入层、汇聚层以及核心层三层架构, 通过汇聚层的应用在很大程度上降低了前端设备上传数据对于核心层设备处理能力的要求, 同时降低了核心层设备的投资成本。但却因此加大了整个网络系统的数据延时, 同时易形成网络瓶颈以及单点故障。

4) 传统网络业务运行模式

传统网络存在多种业务混杂运行, 彼此之间争用网络带宽的问题, 为保障关键业务正常运行, 全网设置复杂Qo S管理策略, 实为无奈之举。复杂的Qo S部署不仅带来了额外时延, 而且在网络拥塞产生时, 多采用丢车保帅的策略, 对低优先级的业务产生影响。

监控流量模型决定了其独立组网的必要性, 监控系统自出现以来都采用专网 (早期监控的模拟信号均通过光纤组成的专网传送) , 系统数字化后推荐仍使用监控IP专网。

安防监控网络不允许带宽收敛, 只需要接入少量安防信令、控制流、简单Qo S即可。

5) 传统网络安全状态

传统园区网络由于DHCP服务器而引起的IP地址混乱、网络遭到病毒 (如蠕虫病毒、木马病毒等) 入侵、网络设备负载过高等, 进而造成路由切换或者设备故障, 对于监控业务的持续性都会造成影响, 尤其对于高清应用, 短短几秒的中断, 数据丢失可能高达数百兆甚至更多 (取决于设备数量) 。

传统网络采用树状组网, 可靠性较低, 故障时通过路由切换, 切换时间1s以上, 对需要7×24h工作的安防监控网络而言就是图像丢失, 无法容忍。

传统网络核心层设备组网, 为增强链路可靠性, 一般需要采用链路捆绑传统网络核心层设备扩容, 增加第N个节点时, 需要增加2× (N-1) 条链路, 同时所有节点路由表需要震荡刷新, 路由表刷新时间过长, 对需要7×24h工作的安防监控网络而言就是图像丢失, 无法容忍。

4 园区监控网络规划

1) 独立组网的策略

结合上述分析, 新一代的IP视频监控网络应建设安防监控专网, 树立安防核心网。并建议从如下三个方面来考虑:

(1) 监控业务优先:从监控的需求及特点出发, 园区网络满足监控业务优先。

(2) 业务均衡:数据与监控业务并重, 独立安防子网, 隔离业务。

(3) 数据业务优先:利用旧有网络, 多业务承载, 通过Qo S策略隔离流量。

2) 二级组网结构

传统网络包括核心层、汇聚层、接入层, 为三级组网。在安防监控专网中, 去掉汇聚层, 采用二级组网更加合适。这样可以减少整个安防监控专网的网络拥塞, 提高网络的安全性及可靠性。从而让整个网络系统的结构更为简单, 降低运维管理的难度, 使整个网络系统的投资成本更为合理和经济。

视频监控网络结构如图6所示。

3) 多分区模式

企业园区一般是企业总部机关、生产、研发等重要机构的汇集区域, 在网络建设中有较大的规模。对视频监控业务而言, 一般可分为园区覆盖监控和功能区/楼宇监控两大部分。

企业园区覆盖监控重点关注园区安保, 涉及周界监控、出入口监控及园区道路监控等。

企业园区需要生产平台、管理运营、销售、安保监控等业务隔离, 功能区/楼宇监控在分区上可以根据物理隔离或企业组织结构的逻辑隔离作进一步区域划分。

分区设计视频数据传输路径可监控数据流量, 分布均衡, 分散热点流量对网络整体影响, 局部故障不影响整体, 可靠性更高;结合IP地址规划, Qo S策略更简单;分区设计也更有利于安防专网概念的实现。

5 结束语

基于IP的软件视频会议系统设计 篇8

视频会议系统,也称为会议电视系统,是指两个或两个以上不同地方的个人或群体,通过传输线路及多媒体设备,将声音、影像及文件资料互传,达到即时且互动的沟通,以实现召开会议的目的。有研究表明:在人类的通信中,有效性的信息55%～60%依赖面对面的视觉效果,33%～38%依赖于说话者的声音,只有7%依赖于内容。传统的通信工具,如电话、传真机等都无法达到面对面的沟通效果。视频会议能够替代现场会议,为企业大幅减少交通、住宿、接待等昂贵费用,节省宝贵的时间,提高效率。基于IP网络的软件视频会议系统是在IP网络环境下,采用多媒体音频技术、视频技术等实现的视频会议系统。参会者只需有一台可接入IP网络的电脑及视频、语音接入设备,就可自行建立会议,并可实现多方音视频共享、白板共享、文字聊天、文件传输等功能,是企业和各类机构提高工作效率,实现远程自动化办公的重要手段。

1 基于IP网络的视频会议系统采用的技术

1.1 组播技术

视频会议每一个节点都需要传输大量的多媒体数据,因此会占用大量带宽,势必造成多个用户抢占有限的网络资源,导致网络不堪重负。传统的IP通信是采用单播技术,即由源节点分别向网络中的多个目标节点发送数据包,导致大量数据包重复发送,这样极大地占用了网络带宽,同时也增加了服务器的负担。而组播技术恰好能解决这一难题。IP组播技术是指由一个节点发送单一数据包到多台主机的数据传输技术。在Internet要求相关设备(如路由器)必须支持组播技术,并能够将数据包分发到相关的多个节点。在转发组播数据之前,网络设备通过组播相关协议生成组播转发树,确定数据从源主机到接收者的传输路径,再将源组播数据包沿组播转发树发送到组播组的各个节点,这一技术为IP网络视频会议提供了可能。但是,它对网络也提出了很高的要求:带宽的要求、可靠性的要求和延时的要求。组播技术能够满足视频会议对带宽的要求。在转发树上的每一条链路中只传输一份组播数据,最大程度上减少了对网络带宽的占用,提高了传输效率。同时,由于视频数据流对可靠性要求不高,适度的数据丢包对视频播放效果影响不大,而视频数据流对传输抖动和延时要求较高,组播在网络中抖动和延时比较小,因此,组播基本满足视频会议对可靠性的要求。

1.2 QoS技术

QoS(网络服务质量)是衡量服务满意程度的重要指标。视频会议对网络传输时延、抖动较敏感,因此为了保证视频会议系统在IP网上通信的质量,尤其是视频信息的高质量传输,必须在系统中实现QoS控制。由于IP网络执行“尽最大可能提供服务”的策略,对所有数据一视同仁。而视频会议系统传输的各种类型数据的重要性是不同的,例如少量的视频数据丢失对会议可能不会造成很大的影响,但某些控制信息丢失则可能造成会议系统瘫痪,无法继续进行。QoS控制的目的是在现有条件下尽可能获得好的效果,如保证重要的数据优先得到传输,必要的情况下,可以丢弃一些相对不重要的数据等。

1.3 信息安全技术

由于网络视频系统主要应用于政府机构、军事部门、商务企业等重要部门,因此网络信息安全问题极为重要。当前,主要的网络安全技术有加密技术和数字签名技术。加密技术是利用数学或物理手段,对电子信息在传输过程中和存储体内进行保护,以防止泄漏的技术。保密通信、计算机密钥、防复制软盘等都属于信息加密技术。通信过程中的加密主要是采用密码,在数字通信中可利用计算机采用加密法,改变负载信息的数码结构。数字签名技术即进行身份认证的技术,防止有人伪造和篡改信息,同时也可以防止有人对做过的事不认账,通常用于身份认证、数据真实性验证、电子文档的会签等场合。在组建视频会议系统时,设计使用VPN技术,让各节点间传输的数据均通过底层加密,并且通过专用的隧道路由传输,可以有效隔绝来自外部网络的攻击,并且可以杜绝信息在传输过程中可能的泄露情况。在VPN网内部,应该使用必要的防火墙设备来区分信息等级和有效区域,这样可以很好地保证网络内部的信息安全。

2 系统总体设计

2.1 系统功能模块设计

该视频会议系统完全基于IP网,具有强大的数据共享和协同办公能力。用户终端为PC机,除视频、音频通信需要配备摄像头和麦克风外,不需要其他的硬件设备。系统主要功能包括:高效、可靠的网络数据传输机制;音视频共享;数据交互,包括白板、文本聊天、文档演示、程序共享等;会议控制。如图1所示。

2.1.1 网络数据传输机制模块

针对网络视频会议的特点,系统的网络传输机制需要满足以下要求:

(1) 大规模。

对于大型会议,网络传输机制需要采取有效的技术手段防止系统性能随着与会者数量的增加线性下降。

(2) 多媒体。

网络视频会议系统在网络上传输的是包括了视频、音频、文字、图像、文档、各种操作信息等多种类型数据的混合媒体流。不同类型的数据有各自的可靠性要求,网络传输机制需要加以区别对待,比如文字、图像、操作信息数据要求完全可靠,而视频、音频数据为了满足实时性的要求可以容忍一定限度的丢失。

(3) 实时性。

由于使用者对视频、音频等信息的延迟和抖动很敏感,网络传输机制要能保证传输数据造成的延迟在用户能够容忍的一定限度之内。

(4) 交互式。

网络视频会议系统允许多个与会者之间的互动,即可以有多人同时进行发言或操作,这就要求网络传输机制支持多数据源,并且能够处理并发控制。当有多人同时修改共享状态时,譬如说同时操作白板,必须对这些修改操作加以协调,否则会导致与会者的白板状态不一致。

(5) 异构性。

系统面对的是IP网,不同用户使用网络的带宽和用户终端的性能差别很大。为了避免因为迁就低端用户就给所有用户发送低品质的数据,或发送高品质的数据造成低速网络和终端无法承受的现象,网络传输机制需要具有自适应的能力对不同档次的用户加以区别对待。

2.1.2 音视频共享模块

完成视频/音频信息的实时采集,实时压缩本地媒体产生的数据,实时解压缩和播放远程媒体产生的并经过网络传送过来的数据,为与会者提供实时面对面的交流方式,包括以下三个模块:

(1) 视频模块。

为各方提供实时的视频及背景传输机制,使与会者的形象实时显示在会议窗口,通过PC机摄像头就可以和对方进行面对面互视交流。本模块主要完成视频数据采集、压缩、发送、接收、回放等功能。

(2) 音频模块。

为各方提供实时的对话机制,使与会者能听到一个或多个发言人的声音。可以通过麦克和耳机实现语音会议和语音通信。本模块主要完成音频数据的采集、压缩、发送、接收、回放等功能。

(3) RTP/RTCP模块。

完成视音频流的同步,以及回放的次序性和连贯性。

2.1.3 数据交互模块

主要为用户提供音视频以外的交流形式和协作方式,包括以下三个模块:

(1) 文字聊天。

用户在文字交谈的私有窗口中输入文字信息以便与其他人分享自己的想法和话题,其中,可以与所有与会者进行讨论,也可以自行选择与会者单独讨论。

(2) 文件传输。

与会者可以将本地文件传送给会议中的某个用户或所有用户,从而实现共享。对方既可选择接收文件也可选择拒绝接收。

(3) 白板共享。

类似传统会议中使用的黑板,用户可以在上面作图、书写文字以配合会议的进行。同黑板不同的地方是具有白板操作权限的用户可以同时使用白板。

2.1.4 会议控制模块

会议控制的功能是对从申请召开会议到结束会议的整个会议生存周期进行管理,并提供相应的功能选项供会议主持人主持会议的进行。会议控制包括:

(1) 申请会议。

具有申请会议资格的用户在系统提供的Web网站上通过会议控制提供的选项申请在指定时间召开会议,确定与会者范围并指定会议主持人。

(2) 与会者登录。

与会者在既定时间登录系统创建的虚拟会议室,会议控制负责与会者的身份验证以及相应的用户初始权限设置。

(3) 主持会议。

会议主持人通过会议控制功能选项主持会议的进行,包括指定/切换发言人,设置视频/音频上传、文档演示、程序共享权限等。

(4) 结束会议。

会议结束后,会议控制负责回收占用的系统资源,对需要保存的信息存档等工作。

2.2 系统运行流程

系统采用了基于Web的访问方式,用户要参加某一会议,需要先注册并登录会议管理网站,会议运行流程如图2所示。

网站主要提供以下功能:

(1) 用户管理。

提供用户登录、注册等功能。视频会议的管理者和使用者都必须先通过网站注册为合法用户,并取得相应的权限。管理员可以管理系统中的会议和用户,如添加删除会议、赋予某用户创建会议的权限、修改会议属性等。普通用户如果需要召开视频会议,需联系管理员,获得相应权限后,方可定制自己的会议。

(2) 会议管理。

用户可以在网站上浏览当前所有的视频会议;定制自己的会议;修改会议的属性;加入某一会议。所有登录用户都可以浏览当前的会议列表。用户定制视频会议需要先取得相应权限,然后在网站上设定会议的属性,如召开时间、会议主持人、参与者是否需要验证、会议功能等。用户可以加入自己已经被授权参与的会议或对参与者权限没有限制的会议。当具有合法权限的用户点击加入某一会议后,系统会自动下载客户端软件到用户的机器上并自动安装,安装完毕后用户就可以加入会议了。

2.3 系统逻辑结构

在逻辑上,整个视频会议系统分为服务器端和客户端,其中服务器端包括会议管理子系统和会议控制子系统,客户端包括会议终端子系统。如图3所示。

(1) 服务器端。

服务器端是会议的管理和控制中心,负责整个会议进程的管理和控制,是整个系统的控制中枢。服务器端的主要功能如下:会议管理子系统主要负责会议的创建和管理、用户管理和会议查询等功能,同时向会议控制子系统提供会议信息;会议控制子系统主要负责解析会议控制信息,并根据会议消息进行数据的转发。会议控制子系统由会议管理服务器、消息处理模块和数据转发模块组成。会议控制子系统通过会议管理服务器从会议管理子系统获得会议信息,通过消息处理模块处理会议终端子系统的会议消息,数据转发模块根据会议控制消息来转发会议的音视频数据。

(2) 客户端。

客户端的主要组成为会议终端子系统,会议终端功能主要分为两个部分:控制信令的传输和音视频流的传输。会议终端一方面与服务器进行控制信息的交互,另一方面与其他会议终端进行音视频通信。客户端的会议用户可细分为会议发起者(主席)、会议发言人和会议列席者。主席负责整个会议的流程控制,可以通过终端浏览会议参加者,并选择其中的一些参加者预备发言;会议发言人和会议列席者没有会议控制权限,会议发言人可以接收/发送会议多媒体流,而会议列席者只可以接收会议多媒体流。

3 结 语

本文设计了一个基于IP网络的软件视频会议系统。该系统用户终端为PC机,除视频、音频通信需要配备摄像头和麦克风外,不需要其他的硬件设备。该系统可实现多方音视频共享、白板共享、文字聊天、文件传输等功能,为企业带来更大的便捷,提高工作效率。

摘要：随着网络通信和多媒体技术的发展,企业内部借助网络通信日趋频繁,基于网络的视频会议系统得到了广泛的关注。为了降低会议成本、提高会议效率,设计了一种基于IP网络的软件视频会议系统。该系统主要包括网络数据传输、音视频共享、数据交互和会议控制与管理四大功能模块,通过会议控制与管理模块控制集成以上功能模块并构成一个系统。通过该系统的实现进而改变机关事业单位内部传统的沟通方式,提高机关事业单位运作效率。

关键词：IP网络,视频会议,电子白板,组播

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IP网络视频会议系统 篇9

当前主流的视频会议都是基于H.323协议实现的。H.323协议可以实现视频的点到点、点到多点的实时通信。该协议主要由IP网络、多媒体通信部件、具体协议以及相关规程构成。但是需要说明的是, H.323协议只提供QoS通信接口, 没有直接提供QoS管理机制, 同时, QoS保障又分为基于应用和基于网络两种形式或两部分内容。对于特定实现过程需要通过与H.323协议相互独立的, 而内部两种形式相互协同的QoS保障机制完成。本文主要讨论基于网络的QoS保障机制。

二、应用于数据层的QoS机制

2.1 分类与标记。

该部分工作主要通过分类器对所传输的数据流进行区分, 并为相应的数据流提供对应的服务。常用的分类器有两类, 一类为读取IP地址中诸如源IP地址和端口号、目的IP地址和端口号等信息;另一类为读取IP地址TOS字段或流类型字段的信息。这两种分类方式的确定原理为:数据流在传输过程中会在其数据包头部对相关的信息按照相应的格式进行封装, 分类器只需要根据数据包中的相应字段的值进行判断即可完成分类和标记, 进而可以为不同功能的数据流提供对应的资源。

2.2 缓冲区管理和排队。

数据包经过分类和标记后会由节点根据数据控制策略进行监管、整型或进入队列等待。其中, 监管的作用是控制网络内特定通道的数据传输速率;整型的作用是主动调整通道内特定流量输出速率, 同时对被监管部分抛弃的数据包进行缓存和发送。

传统的缓冲管理和排队技术实现方式为将超过队列长度的数据包丢弃, 并在队列填满后发送拥塞信号, 显而易见的, 这种实现方式会严重影响整个网络的实用性能。为避免这种情况出现, 可以通过QoS监视网络资源, 及时丢包, 维持网络负载处于正常可使用状态。特别是针对IP视频会议的QoS解决方案中, 可以使用加权随机早期检测技术对网络和网络数据流进行监控, 该技术中承载网络会议的数据包处于高优先级状态, 一旦网络接口出现拥塞, 该技术会优先选择较低优先级的数据包进行抛弃处理, 确保视频会议的性能。

三、应用于控制层的QoS机制

控制层中, QoS机制通过流量工程相关功能对数据流进行预测, 进而实现网络资源的动态配置;资源预留、流量监控以及接入控制相关功能对竞争同一资源的数据流进行限制, 确保网络资源处于可用状态。

3.1 流量工程。

现有动态路由协议通常会选取最短的通信路径进行数据包转发, 这就容易导致最短路径中的路由器或链路发生拥塞而较长路径中的路由器或链路处于空闲状态。为消除因这种原因导致的网络拥塞就必须对网络中的数据流进行控制和安排, 这就是流量工程。

3.2 接入控制。

视频会议需要的带宽较大, 但是IP网络无法向用户提供接入控制功能, 对于视频会议的通信带宽需求若仅仅依赖IP网络相关协议是无法实现的。此时就需要引入接入控制连接请求进行控制, 若接入控制单元接受了某一视频会议的请求就必须保证该视频会议得到相应的服务。

总结

应用IP网络开展视频会议是IP网络应用的一个重点, 但是在开展视频会议时若不采取适当的数据和网络管理措施很容易引起网络拥塞, 为视频会议带来通信阻碍, QoS可以对网络资源进行适当的管理和分配, 进而消除网络中出现数据拥塞, 保证视频会议的可靠性和稳定性。

参考文献

IP网络视频会议系统 篇10

随着高等教育事业的发展, 高等教育规模扩大, 校园治安问题日益突出。高校扩招、校舍扩建、多院校合并、扩大招生使高校建设进入了一个高速发展期。人员流动性增大, 安全管理人员少, 巡检范围大等因素导致原有的人防、物防措施已远远不能适应高校安全发展的需要。校园基于IP的视频监控系统的推广和应用, 为校园的安全防范管理带来了较为完善的解决办法。

1 视频监控系统的发展

视频监控系统的发展一共经历了三个阶段, 从最初的模拟信号合适录像带的VCR, 到视频信号数字化的DVRA, 到目前最为先进、最流行的网络环境下完全数字化的IPVS。每个阶段都是顺应时代而生, 在发展过程中, 当各个弊端显露出来后, 经过不断的改良、发展, 就有了更为先进的设备为社会发展服务。

1.1 第一代视频监控系统VCR

第一代视频监视系统指的是以VCR (Video?Cassette?Recorders) 为代表的传统CCTV监控系统。该系统主要由模拟摄像机、专用电缆、视频切换矩阵、模拟监视器、模拟录像设备和盒式录像带等部件构成。在第一代产品的运行中, 出现了各种明显的缺点, 例如维护工作比较繁琐、无法直接连接电脑、远程访问无法进行、与其他安防系统 (如门禁、周界防护等) 的有效集成难以达成、录像质量也随着时间的推移下降等。这些使得VCR只适合小范围 (如楼栋门口, 小店铺内) 的短时间监视, 无法做到长时间的存储。最关键的缺点在于它无法与电脑直接相连, 模拟信号无法得到存储。通过磁带的存储给监控带来过多繁杂的负担。成本大大增加的同时, 效果没有得到提高。

1.2 第二代视频监控系统DVR

上世纪90年代中期, 视频监视市场出现了以DVR (Digital Video Recorder) 为代表的第二代视频监视系统。

DVR系统可以使用户将模拟的视频信号数字化, 并存储在电脑硬盘而不是盒式录像带上。数字化的存储大大提高了用户对录像信息的处理能力。用户可以通过DVR来控制摄像机的开启或者关闭, 从而实现移动探测监控功能。此外对于报警事件以及事前或事后报警信息的搜索也变得非常简单。

第二代系统在使用的过程中也有其不足。首先, 摄像头到模拟矩阵的传输仍然属于模拟传输模式。模拟信号在进入数字硬盘录像机之前还需要转换成数字信号。转换后的图像会清晰度降低, 不利于监控的正常存储。其次, 模拟信号只适合于短途传输。如果传输路径过长, 会造成模拟信号的减弱甚至丢失。第三, 模拟摄像头的结构限定了它的清晰度只能达到标清的级别, 满足不了社会现在对视频清晰度的越来越高的要求, 同时也不能进行一些如智能抓拍、红绿灯的违章拍照、进出人员的面孔识别等等智能应用。于是, 第三代系统呼之欲出。

1.3 第三代视频监控系统IPVS

第三代系统指的是目前正在蓬勃发展的网络化视频监视系统IPVS (IP Video Surveillance) , 又称为IP监视系统。它最早出现于2001年。

网络化视频监视系统就是针对在网络环境下使用而设计的, 因此它克服了DVR/NVR无法通过网络获取视频信息的缺点, 用户可以通过网络中的任意一台电脑来观看、录制和管理实时的视频信息。

第三代视频监控系统是完全数字化的系统, 它基于标准的TCP/IP协议, 能够通过局域网/无线网/互联网传输, 布控区域大大超过了前两代系统。同时, 它采用了开放式架构, 可与门禁、报警、巡更、语音、MIS等系统无缝集成;它基于嵌入式技术, 性能稳定, 无需专人管理;它的灵活性得到大大提高, 监控场景可以实现任意组合, 任意调用。

2 第三代视频监控分析

第三代视频监控系统作为目前最先进、最稳定、最智能、最符合高校监控需求的监控系统, 有它的特点和需要解决的难题。

2.1 第三代视频监控系统的特点

第三代监控系统基于标准的TCP/IP设计, 便于计算机处理的同时, 适合远距离传输, 对视频图像方便查找, 于是提高了质量与效率, 另外因为网络和数字化的关系, 这是一个十分便于管理和维护的系统。

2.1.1 便于计算机处理

第三代监控系统前端网络摄像头经过直接输出数字视频流, 通过网络传输可以直接把视频流直接传入电脑。可以充分利用计算机的快速处理能力, 对视频流进行分析、存储和显示。通过视频分析, 可以及时发现异常情况并进行联动报警, 从而提高监控效率。

2.1.2 适合远距离传输

第三代系统通过数字视频流传输。充分利用了网络传输的特点。不易受传输线路信号衰减的影响, 而且能够进行加密传输, 因而可以在数千公里之外实时监控现场。特别是在现场环境恶劣或不便于直接深入现场的情况下, 数字视频监控能达到亲临现场的效果。即使现场遭到破坏, 也照样能在远处得到现场的真实记录。

2.1.3 便于查找

在传统的模拟监控系统中, 调取录像时需要花大量时间观看录像带才能找到现场记录;而在数字视频监控系统中, 利用专业的存储服务器, 计算机在很短的时间内就能找到相应的现场记录。

2.1.4 提高了质量与效率

第三代系统采用的数字视频流可以利用计算机软件对不清晰的图像进行去噪、锐化等处理, 高清晰度的视频流通过调整图像大小, 借助显示器的高分辨率, 可以观看到高质量的图像。此外, 还可以在一台显示器上同时观看32路甚至更多视频图像。

2.1.5 系统易于管理和维护

因为数字视频监控系统主要是由电子设备组成, 且集成度高, 视频传输就可以通过网络进行传输。正因为如此, 整个系统的模块化结构就因为其体积小的特点, 易安装、方便使用、且维护简单。

3 高校基于IP视频监控系统的设计

目前高校的发展地域宽广、人员密集, 难于用传统的视频监控进行维护管理。同时高校内也具备有原有建成的高速的光纤网络和专门的数据机房, 为新一代的视频监控系统打下了一定的基础。

3.1 高校视频监控系统需求分析

随着高等教育事业的发展, 高等教育规模扩大, 校园治安问题日益突出。高校扩招、校舍扩建、多院校合并、扩大招生使高校建设进入了一个高速发展期。人员流动性增大, 安全管理人员少。同时多媒体教室、电子考场也都必须安装摄像头进行监控。所以高校校园监控需要大量高清摄像头, 需要一套安防系统可以同时管理所有摄像头并且要求可以同时调用下载多个摄像各个时段的录像。

3.2 基于IP网络的视频监控系统架构

IP网络视频监控包含前端接入层、媒体服务层、业务管理层、监控应用层。

前端接入层主要是由网络监控球机与网络枪机组成。网络摄像头实时录像以h.264视频格式直接通过校园网传入视频存储阵列。根据学校安防以及监考的需要以及成本原因摄像头一般选用100w像素的高清摄像头。用于安防摄像头一般选用带红外摄像头以便于夜间监控。

媒体服务层包含流媒体分发服务器、存储管理服务器和磁盘整列。磁盘整列主要负责存储和分发数字视频文件。所有分发都通过存储服务器取流, 当有多个用户同时取一个摄像头视频时由流媒体服务进行复制分发。这样当多个用户同时调取同一个摄像头的实时录像时磁盘整列也只传输一路视频。存储管理服务器负责快速调取录像。

存储监控点图像格式与带宽占用关系见下表:

存储图像空间计算公式:每个前端存储总容量 (GB) =【视频码流大小 (Mb) ×60秒×60分×录像小时数×存储天数/8】/1024。

总存储容量为=每个前端存储总容量 (GB) ×路数。

学校安防监控一般为24小时全天监控, 教室监控一般为7:00-23:00, 16个小时。

业务服务层包含平台管理服务器、网管服务器、客户端/前端接入服务器。平台管理服务器主要是实现各种具体功能, 如:用户和用户权限管理、云台控制、大屏上墙、大屏拼接、调取摄像头实时图像或录像、学校特定功能 (智能分析、教室球机一键巡航等功能) .网管服务器负责管理所有摄像头和服务器的IP地址表, 并且通过网络ping命令得知设备在线状态。客户端/前端接入服务器负责接入客户端软件和前端摄像头。

监控应用层主要是客户端电脑、解码器、电视墙设备。电脑可以通过客户端软件在校园网内进行授权内的各种操作。解码器负责录像解码上电视墙。

3.3 高校基于IP视频智能监控

随着视频监控的发展, 特别是智能监控的发展, 监控可能产生越来越多的功能应用, 如人数统计, 进出车辆管理, 甚至对人的行为进行分析。高校系统中就可以实现通过监控来考察学生课堂到课率、教师上课有无迟到或违规操作、监考过程有无违规行为, 甚至对于一个课堂的活跃度都可以进行智能的统计分析。学校对视频监控的需求也将越来越多, 视频监控可以更多的应用于教务、电子考试、校园停车场等方面。停车场的车位数是否已停满、某些嫌疑车辆是否进入监考区域等问题都能通过智能视频监控轻而易举的得到解决。

4 总结

随着计算机技术、多媒体技术、视频监控技术的不断飞速发展以及硬件设备的不断更新换代, 视频监控系统已经逐渐成为社会生产生活不可或缺的一部分。大学校园也是监控技术大量应用的领域。基于IP网络的视频监控系统不但可以满足现阶段高校监控的需要, 同时也为未来智能校园监控打下良好的基础。但是时代在进步, 科技继续发展, 综合第三代智能监控系统的优点和不足, 第四代的更为先进的视频监控系统也呼之欲出。

摘要：本文首先主要阐述了视频监控技术的发展历程, 其次对视频监控目前的发展现状以及高校基于IP的视频监控进行了分析;

关键词：基于IP,视频监控,高校校园

参考文献

[1]周新河.鹤壁铁通基于互联网的平安城市监控的系统设计方案[J].科技传播.2010 (11)

[2]陈绍勇.数字化工业电视监控系统在东风发电厂的应用[J].水电厂自动化.2013.

[3]古前疆.基于IP网络的视频监控系统的设计与实现[D].大连理工大学, 2013.

[4]金纯, 齐岩松, 于鸿洋等.IPTV及其解决方案.北京:国防工业出版社, 2006, 7-11

[5]梁笃国.网络视频监控技术与智能应用[M].人民邮电出版社, 2013

IP网络视频会议系统 篇11

企业以及机构需要并有责任保护公民、顾客、员工以及企业自身的财产和信息安全，这大大提高了视频监控系统的使用率。同时，随着企业向IP视频监控的转变，对带宽的需求大大增加，传统网络不堪负重，甚至有可能在关键时刻无法运行。为了解决这一问题，很多机构为视频监控系统安装了独立、昂贵的网络，但仍然不足以解决问题。越来越多的机构意识到，视频监控系统的性能是受制于底层IP网络的性能。

特洛伊城一直被认为是密歇根州最安全的城市。过去10年中，视频监控在特洛伊城的安全方面发挥了越来越重要的作用。最近升级系统时，特洛伊城认识到网络在视频监控方面的重要性超出了想象。由于原来的网络问题很多，他们转而采用了Avaya矩阵网络。整个系统仅用几天时间就全部完成了升级。升级之后，特洛伊城能够有效部署高清摄像机，因此监控效果更好，例如能够放大车牌以便查看。而“始终在线”的Avaya网络使执法官员不会错过关键的犯罪证据。

拉斯维加斯Downtown Grand是拉斯维加斯市中心最新建成的赌场。 Downtown Grand系统尽可能减少欺诈并保护顾客的安全，因此高效率的视频监控系统非常重。而且，其视频监控系统必须符合博彩监管的严格要求。Avaya矩阵网络为Downtown Grand提供IP视频监控所需的高性能基础设施，并确保其实时可用。

迪拜世贸中心是全球最大展览中心之一，他们采用Avaya矩阵网络支持各种不同的服务。该中心没有建立单独的监控网络，而是利用Avaya矩阵网络的虚拟化功能，在融合型基础设施上分离和确保视频监控系统流量。这解决了监控系统占用带宽过大的问题，更简便地满足公共安全的要求。与之前相比，设置各种服务所需时间也大大缩短了。

Avaya矩阵网络可用来简化任何类型的IP视频监控部署（模拟、IP、混合型、单播、组播等），且无需对整个网络进行配置。

IP网络视频会议系统 篇12

近年来，随着视频监控系统的大量普及安装，监控系统所获取并存储的视频数据容量正以惊人的速度增长。从理想角度看，这些视频包含了现实世界中的大量信息，应该为我们的管理及安保工作带来巨大的价值。但是从现实角度看，依靠人工处理包含数以万计的视频数据集，并从中获取信息，是非常困难、甚至是不可能的。因此，监控系统所获取并存储的绝大部分视频数据成了存储在硬盘中无人使用的数据，使我们陷入了一个数据爆炸却信息匮乏的困境。视频数据之所以无法成为我们能够直接使用的信息，是因为两者之间存在着“语义鸿沟”，即计算机所理解的低层次图像特征与人类所理解的高层次语义信息之间的差异。举例来说，人类在观看一段监控视频时，可以迅速结合先验知识判断出视频中奔跑的行人、交谈的人群、甚至行人之间的相互关系及情绪等更加细节的信息，而计算机只能获取图像色块、区域纹理或者运动方向等图像特征。

利用数字化网络技术和网络化实验装置，设计一种以IP视频监控技术为主要支撑的实验管理系统，可用于远程指导和规范管理，全面提高管理水平，极大的节省了人力资源，提高了实验设备的利用率和安全使用率。

1 系统方案的设计与构思

IP数字化监控系统方案是由前端、中心平台、后端三部分组成的系统。前端由IP摄像机（或摄像机+视频编解码设备）、报警开关组成；中心平台由主机控制设备和监控软件组成；后端由存储器、显示设备、分控点设备组成；中心管理平台具有业务平台的管理功能，对传送过来的图像进行转发、分发或存储，对报警进行联动处理；在后端用户可在网络的任何一个接入点，无论是监控现场、监控中心，或者是远端，只要通过IE浏览器或客户端软件，在通过用户认证后可任意观看视频，可控制摄像机的角度、拉近拉远镜头、控制远端设备，并可接收报警信息。

2 系统架构

IP网络视频监控系统分成四个部份：前端、网络视频服务器、中心视频服务器、监控工作站四个部份。

2.1 前端

包括：摄像机、云台、解码器、电源、同轴电缆、信号线等。为求得最佳效果，每个实验室（占地面积约为150-300平方米）配置四台室内智能球机，一台固定摄像机。室内智能球机配置：一只22倍光学变焦高解度彩色摄像机，采用1/4″CCD,480线，1Lux/F1.2,22倍光学变焦，f=3.9～85.8MM，球形云台：水平355°连续，垂直90°旋转，内置解码器。固定摄像机：采用：AV-C621C彩色高解析度摄像机摄像机、定焦镜头、国产室内铝合金防尘防罩。AV-C621C彩色高解析度摄像机，其主要技术指标及性能参数如下：图象传感器：1/3"SONY CCD；水平线数：420线；最低照度：1.LUX；视频输出：1Vp-p75Ω；信噪比：>48dB；工作电压：DC12V；日本原装精工镜头COMPUTAR TG2A3514，变焦范围：3.5-8mm。

2.2 传输网络

采用校园网络传输，只要有足够的带宽，就可以支撑整个系统的运行。为保证系统的正常稳定的运行，可以通过划分VLAN实现系统在IP网络上的传输。每路视频至少提供800K的带宽。

2.3 网络视频服务器

采用网络视频服务器AV1320E-T系列，网络视频服务器，完成对前端摄像机及云台的控制，对前端输入的视频、音频进行数字压缩处理，接入监控中心视频服务器。

2.4 监控中心视频服务器

配置一台普通服务器（配置要求P4、1GM内存、两块250G高速SATA硬盘、WINDOWS2003服务器）。安装分布式网络视频监控系统（服务器端软件），完成监控视频系统的处理、视频的硬盘录制、对客户端的监控响应等。

2.5 监控工作站（客户端）监控工作站（客户端）设备是普通

PC电脑（配置要求P2以上），安装客户端软件，只需接入内部LAN，即可实施对前端的视频监控。通过IE访问中心服务器，就能进行实时的远程监控，并能与现场进行对讲，方便进行实验的交流、指导、教学。

2.6 系统结构组成

前端监控点摄像机的视频信号通过视频服务器直接与网络连接，实现真正意义上的数字化视频传输系统。监控中心仅需一台计算机作为服务器（服务器根据录像需求配置相应数量的硬盘），可配置一台监控工作站作为系统管理和设置使用。系统服务器安装在监控中心，在网络上的任何一台电脑只需安装了客户端软件均可作为监控工作站（客户端），与传统监控相比具有明显的优势，前端监控点扩展方便，只要有网络的地方均可设置监控点。

2.7 网络环境运行

由于本系统是基于IP网络（局域网/城域网）建设的，所有要求提供基于IP的网络环境，基本要求如下：(1)为每个监控点提供RJ45网络接口和220VAC电源；(2)达到实时高质量图像监控（每秒钟传输25帧PAL视频）目的每个监控点提供的网络带宽不能少于800Kbps;(3)为每台视频服务器提供固定的IP地址；(4)服务器：Windows 2000Pro/2000Server/XP系统；(5)客户端：Windows 2000Pro/XP;

3 系统应用范围

主要应用在专业的安全系统中，可通过网络从远程监看现场的实时画面。网络摄像机可轻易地被整合在复杂的大型系统中，但是同时又可以在一个较单纯的监控环境中当作一个独立的系统来使用。网络摄像机非常易于连接到现有的IP网络上，并且可以通过网络提供各地实时且高画质的视频。对于一些敏感区域，如计算机机房、银行柜台或其它远程场所，都可通过局域网或因特网，用最经济最简单的方式来密切监看。网络摄像机不但可强化连锁店面的监控，确保一切安然无恙，并且也对办公室安全提供高度的防护，如接待处、会议室等，当有意外发生时，可搜索有哪些人曾进入计算机机房，以做出适当的处理。网络摄像机对制造业厂商也是一个相当好用的工具，主管在办公室或家里，就可以监控工厂的自动化生产设备、其它机器及生产线等等。此外，若具有PTZ(Pan/Tilt/Zoom）功能的网络球机，还可以做更复杂多变的监控，有如亲临现场。

摘要：本文论述了基于IP网络视频监控系统的设计,提出系统设计方案,分析系统功能及其应用,重点论述了系统架构。

关键词：IP网络视频监控,设计与构思,系统架构,系统应用

参考文献

[1]谢国锦.网络化视频监控系统实时传输子系统的设计与实现[D].电子科技大学,2008.