网络视频系统在输油公司的应用
时间：2009-02-21 20:15:00
来源：UltraLAB图形工作站方案网站
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作者：admin
【摘 要】文章阐述了如何利用网络平台，通过计算机和网络摄像机等硬件设备和视频监控软件的组合，建设具有可扩展多种功能的视频会议系统，实现输油公司基地和外设分站点的视频、语音双向传输交流。
【关键词】视频；会议；系统；应用
一、系统建设背景
沧州输油处地处华北平原东部濒临渤海，担负着将进口原油由码头向中石化所属的石家庄炼油厂、燕山石化、天津石化、沧州炼化等企业的输送任务。管理的输油管道长度已经接近800公里，输油站点达到了十多座。由于站点都是沿管道部署的，点多、线长、分散的现状给处机关的管理信息下达与交流带来极大的不便，难以实现规范化管理。
经过前期建设，沧州处已建立了主干100M的办公网络，实现了同所有外设站点的网络连通。部分站队租用地方网络专用光缆，通过外部网络汇总后联入主干网。其余站队利用输油专用光缆汇接到处交换机，最终联入处办公主干网。网络平台的建成为实现网络视频会议打下了必要的基础。
为实现管理信息的准确及时下达，按照“统一规划、资源共享、平台共用”的建设原则，经过细致的调研和系统方案论证，处信息中心在2005年末实施了基于互联网络平台的远程视频会议系统建设。
二、“系统”方案、功能简介及其特点
（一）系统建设总体目标
以处办公专网为平台，利用网络摄像机以及多媒体计算机、多通道视频监控软件等设备，组建实现多点间即时视频会议系统。
（二）系统方案简述
1．主会场设置：整个系统通过一台主控pc机上的多通道监控软件进行视频会议监控，主控pc和一台大屏幕液晶电视或投影机连接，实时收看全体与会站点的图像。主会场设置一台pz6122网络摄像机作为主摄像机，主会场声音由网络摄像机的内至或外至麦克风向分会场传送，分会场的声音则由客户端的网络摄像机内置麦克风上传至主控pc的音频输出直接接入主会场音频功放。
2．分会场设置：各分会场设置一套接入网络的视频会议终端进行会议的视、音频传送接收，系统一共下设10个分会场。各分会场则通过客户端pc收看主会场及自己分会场的情况。
3．系统使用过程：首先将所有网络摄像机和监控pc机启动，打开监控pc机上的多通道监控软件，主会场的监控pc机上的多通道软件预先已经设置好了所有与会摄像机的各种参数，所以可以显示所有分会场的图像。分会场的pc机也同样可以显示所有分会场的图像，但管理权限被设置为一般用户，所以不能对其他的摄像机进行控制。由于带宽的限制，分会场的监控软件只设置了主会场和其自己分会场两个显示画面。当主会场和分会场都运行监控软件后，双方就可以进行实时的视频对话了。
4．传输数据量的控制：带宽是制约系统正常使用的最大问题，由于网络平台建设时对连接到各站点的2M总带宽进行了分割，用于互联网的带宽不足700K，而且各站同时有多台PC上网运行，所以本系统专门对视频音频数据流量进行了控制。针对每台网络摄像机的传输协议进行设置，传输协议一共有三种选择，UDP、TCP和HTTP，其中UDP的传输速度最快，但是没有纠错功能，TCP次之，HTTP是最慢的，为保证传输顺利系统选择了UDP协议。系统的单路传输带宽最低可以控制在64k，所以可以保证在带宽不足的情况下顺利使用。
5．系统的扩展功能：（1）本系统通过处局域网网关的端口进行映射，提供了外网对内网的有权限访问，通过对主会场监控软件的参数修改，能够实现处领导在外地携带网络摄像机和便携PC，通过路由器连接上internet就可以远程主持召开会议。
（2）系统提供了完善的组会模式和会议管理功能，还能实现会议的组（广）播，可以让局域网内的用户通过身份认证后在自己的计算机上通过专用软件或浏览器直接收看到会议视、音频（但不能参与发言）。
（3）系统支持多路网络摄像机同时录像的功能，利用专用的录像软件可以对会议进行实时、定时录像，并将录像内容以多种压缩方式进行存储，制作成视频文件，方便资料的整理查找、存档。 #p#page_title#e#
系统简要示意图
6．系统方案的优点：
（1）灵活的可控性。系统为每台网络摄像机设定了固定的IP地址、管理员权限、用户权限。并可根据网络带宽的情况，单独对每台摄像机进行参数的设定，例如：可控的视、音频传输数据帧（流量），保证传输质量，最大化实现系统的可靠性。
（2）直观方便：本系统采用多通道的监控软件，可以直接收看收听全体与会单位参加会议的情况，可以实时进行双向交流。
（3）远程访问：可在世界任何地方通过有线或无线网络，实时地参加、控制或记录视频会议；
（4）经济型架构：可以使用开放和标准的网络、服务器和存储设备。所用设备大都由双绞线相连，利用现有网络不需要大量额外布线，实现了视、音频数据的高效、低成本管理。只需较低的外加硬件进行安装和维护，就能获得较好的性能表现，可大量节约建设资金。
（5）使用可靠、维护简便：系统本身不依赖服务器，终端也是独立运行的，不会因为服务器或单台终端出现故障而导致系统瘫痪。
（6）可升级性：在系统建成后可随时添加新的摄像机，系统不会限制其数量。由于可以采购到基于室外长期运行的网络摄像机，系统经过简单改造还进一步扩展为具有全天候功能的站场生产监控系统。
（三）系统网络摄像机技术要点
1．网络摄像机采用台湾晶睿公司vivotek系列产品，主要应用型号为：PZ6124(主会场)和IP3135（分会场）。
2．视主会场（PZ6124）摄像机使用高分辨率CCD、10倍光学变焦、10倍数码变焦，图像的缩放和焦距可手动进行调节，精确对焦为自动（也可手动进行），可手动调节画面亮度。摄像机具有远控电动调方向的云台，水平：±135°、10°～50°/秒，垂直：+90°～-45°、7°～25°/秒。
3．频传输的速率（清晰度）可以依照带宽情况从64k～2M进行调节，音频速率也可以进行调节。
4．可设置不同管理权限（包括管理员权限和一般用户权限、听权限、说权限、摄像机控制权限等）提供给用户，可方便安全的进行集中管理，防止一般用户对客户端的误操作导致的传输故障。
5．可以在专用软件或浏览器上直接对网络摄像机的各种技术参数进行设置，方便直观。
6．支持双向数据传输，即双方同时进行视、音频的收发，本机具有高灵敏度的内置麦克风，也可以接外置麦克风。
7．系统采用的网络摄像机用的压缩算法是基于MPEG-4的优化算法，在Pentium III和IV上能有很高的速度和质量。
（1）压缩效率高：MPEG-4的压缩比可高到250﹕1。
（2）可调节性：可按照目标大小、出现率、图像质量、数量等进行压缩调节。
（3）交互性：物体可调节性给用户更多的与介质交互的选择。除控制每个物体的比例外，用户可交互性地控制场影中的物体组成。
（四）系统中使用的网络摄像机主要技术指标：
1．视频标准：MPEG-4；
2．输出视频格式：RGBA 32 bits format，RGB 24 bits format，RGB 24 bits flipped format，RGB 16 bits format；
3．输出视频分辩率：NTSC 176x120或352x240，最大30帧。
4．PAL：176x144或352x288，最大25帧。
三、结语
经过一段时间的运行，该系统表现了较高的可靠性和实用性，有效的提高了网络资源的利用率，提高了工作效率，加快了信息的传递和反馈速度，视频会议系统在现有网络平台上的成功应用，为我处的规范化管理提供了更好的保障。系统的成功投运也表明，宽带网络的视频服务将有十分广阔的应用前景，不但在石油系统也可以应用在远程教育、远程医疗、远程视频监控、安全防盗、防火、交通监管、环保检测、银行监控、设备监控、员工考勤等方面，系统的广泛应用将大幅度地节省人力，提高效率。视频应用在宽带网络普及的现阶段必将成为最热门的应用。
【关键词】视频；会议；系统；应用
一、系统建设背景
沧州输油处地处华北平原东部濒临渤海，担负着将进口原油由码头向中石化所属的石家庄炼油厂、燕山石化、天津石化、沧州炼化等企业的输送任务。管理的输油管道长度已经接近800公里，输油站点达到了十多座。由于站点都是沿管道部署的，点多、线长、分散的现状给处机关的管理信息下达与交流带来极大的不便，难以实现规范化管理。
经过前期建设，沧州处已建立了主干100M的办公网络，实现了同所有外设站点的网络连通。部分站队租用地方网络专用光缆，通过外部网络汇总后联入主干网。其余站队利用输油专用光缆汇接到处交换机，最终联入处办公主干网。网络平台的建成为实现网络视频会议打下了必要的基础。
为实现管理信息的准确及时下达，按照“统一规划、资源共享、平台共用”的建设原则，经过细致的调研和系统方案论证，处信息中心在2005年末实施了基于互联网络平台的远程视频会议系统建设。
二、“系统”方案、功能简介及其特点
（一）系统建设总体目标
以处办公专网为平台，利用网络摄像机以及多媒体计算机、多通道视频监控软件等设备，组建实现多点间即时视频会议系统。
（二）系统方案简述
1．主会场设置：整个系统通过一台主控pc机上的多通道监控软件进行视频会议监控，主控pc和一台大屏幕液晶电视或投影机连接，实时收看全体与会站点的图像。主会场设置一台pz6122网络摄像机作为主摄像机，主会场声音由网络摄像机的内至或外至麦克风向分会场传送，分会场的声音则由客户端的网络摄像机内置麦克风上传至主控pc的音频输出直接接入主会场音频功放。
2．分会场设置：各分会场设置一套接入网络的视频会议终端进行会议的视、音频传送接收，系统一共下设10个分会场。各分会场则通过客户端pc收看主会场及自己分会场的情况。
3．系统使用过程：首先将所有网络摄像机和监控pc机启动，打开监控pc机上的多通道监控软件，主会场的监控pc机上的多通道软件预先已经设置好了所有与会摄像机的各种参数，所以可以显示所有分会场的图像。分会场的pc机也同样可以显示所有分会场的图像，但管理权限被设置为一般用户，所以不能对其他的摄像机进行控制。由于带宽的限制，分会场的监控软件只设置了主会场和其自己分会场两个显示画面。当主会场和分会场都运行监控软件后，双方就可以进行实时的视频对话了。
4．传输数据量的控制：带宽是制约系统正常使用的最大问题，由于网络平台建设时对连接到各站点的2M总带宽进行了分割，用于互联网的带宽不足700K，而且各站同时有多台PC上网运行，所以本系统专门对视频音频数据流量进行了控制。针对每台网络摄像机的传输协议进行设置，传输协议一共有三种选择，UDP、TCP和HTTP，其中UDP的传输速度最快，但是没有纠错功能，TCP次之，HTTP是最慢的，为保证传输顺利系统选择了UDP协议。系统的单路传输带宽最低可以控制在64k，所以可以保证在带宽不足的情况下顺利使用。
5．系统的扩展功能：（1）本系统通过处局域网网关的端口进行映射，提供了外网对内网的有权限访问，通过对主会场监控软件的参数修改，能够实现处领导在外地携带网络摄像机和便携PC，通过路由器连接上internet就可以远程主持召开会议。
（2）系统提供了完善的组会模式和会议管理功能，还能实现会议的组（广）播，可以让局域网内的用户通过身份认证后在自己的计算机上通过专用软件或浏览器直接收看到会议视、音频（但不能参与发言）。
（3）系统支持多路网络摄像机同时录像的功能，利用专用的录像软件可以对会议进行实时、定时录像，并将录像内容以多种压缩方式进行存储，制作成视频文件，方便资料的整理查找、存档。 #p#page_title#e#
系统简要示意图
6．系统方案的优点：
（1）灵活的可控性。系统为每台网络摄像机设定了固定的IP地址、管理员权限、用户权限。并可根据网络带宽的情况，单独对每台摄像机进行参数的设定，例如：可控的视、音频传输数据帧（流量），保证传输质量，最大化实现系统的可靠性。
（2）直观方便：本系统采用多通道的监控软件，可以直接收看收听全体与会单位参加会议的情况，可以实时进行双向交流。
（3）远程访问：可在世界任何地方通过有线或无线网络，实时地参加、控制或记录视频会议；
（4）经济型架构：可以使用开放和标准的网络、服务器和存储设备。所用设备大都由双绞线相连，利用现有网络不需要大量额外布线，实现了视、音频数据的高效、低成本管理。只需较低的外加硬件进行安装和维护，就能获得较好的性能表现，可大量节约建设资金。
（5）使用可靠、维护简便：系统本身不依赖服务器，终端也是独立运行的，不会因为服务器或单台终端出现故障而导致系统瘫痪。
（6）可升级性：在系统建成后可随时添加新的摄像机，系统不会限制其数量。由于可以采购到基于室外长期运行的网络摄像机，系统经过简单改造还进一步扩展为具有全天候功能的站场生产监控系统。
（三）系统网络摄像机技术要点
1．网络摄像机采用台湾晶睿公司vivotek系列产品，主要应用型号为：PZ6124(主会场)和IP3135（分会场）。
2．视主会场（PZ6124）摄像机使用高分辨率CCD、10倍光学变焦、10倍数码变焦，图像的缩放和焦距可手动进行调节，精确对焦为自动（也可手动进行），可手动调节画面亮度。摄像机具有远控电动调方向的云台，水平：±135°、10°～50°/秒，垂直：+90°～-45°、7°～25°/秒。
3．频传输的速率（清晰度）可以依照带宽情况从64k～2M进行调节，音频速率也可以进行调节。
4．可设置不同管理权限（包括管理员权限和一般用户权限、听权限、说权限、摄像机控制权限等）提供给用户，可方便安全的进行集中管理，防止一般用户对客户端的误操作导致的传输故障。
5．可以在专用软件或浏览器上直接对网络摄像机的各种技术参数进行设置，方便直观。
6．支持双向数据传输，即双方同时进行视、音频的收发，本机具有高灵敏度的内置麦克风，也可以接外置麦克风。
7．系统采用的网络摄像机用的压缩算法是基于MPEG-4的优化算法，在Pentium III和IV上能有很高的速度和质量。
（1）压缩效率高：MPEG-4的压缩比可高到250﹕1。
（2）可调节性：可按照目标大小、出现率、图像质量、数量等进行压缩调节。
（3）交互性：物体可调节性给用户更多的与介质交互的选择。除控制每个物体的比例外，用户可交互性地控制场影中的物体组成。
（四）系统中使用的网络摄像机主要技术指标：
1．视频标准：MPEG-4；
2．输出视频格式：RGBA 32 bits format，RGB 24 bits format，RGB 24 bits flipped format，RGB 16 bits format；
3．输出视频分辩率：NTSC 176x120或352x240，最大30帧。
4．PAL：176x144或352x288，最大25帧。
三、结语
经过一段时间的运行，该系统表现了较高的可靠性和实用性，有效的提高了网络资源的利用率，提高了工作效率，加快了信息的传递和反馈速度，视频会议系统在现有网络平台上的成功应用，为我处的规范化管理提供了更好的保障。系统的成功投运也表明，宽带网络的视频服务将有十分广阔的应用前景，不但在石油系统也可以应用在远程教育、远程医疗、远程视频监控、安全防盗、防火、交通监管、环保检测、银行监控、设备监控、员工考勤等方面，系统的广泛应用将大幅度地节省人力，提高效率。视频应用在宽带网络普及的现阶段必将成为最热门的应用。
