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【中國(guó)集群通信網(wǎng)】技術(shù)原理、創(chuàng)新和技術(shù)特點(diǎn)

　　網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件在應(yīng)用上全面提升了安防監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值和節(jié)約了系統(tǒng)成本的投入，在技術(shù)上帶來(lái)了領(lǐng)域的革新，軟件的核心部件集中資源管理和流媒體轉(zhuǎn)發(fā)屬于凌駕于操作系統(tǒng)之上的中間件系統(tǒng)軟件，是安防軟件發(fā)展的一次全新的變革。

　　系統(tǒng)軟件的技術(shù)原理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

　　1、技術(shù)原理

　　網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件運(yùn)行平臺(tái)主要是WINDOWS操作系統(tǒng)，開發(fā)平臺(tái)一般使用C++作為主要的開發(fā)語(yǔ)言，有些主要模塊根據(jù)需要可以移植到Linux操作系統(tǒng)下運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件的開發(fā)發(fā)揮了軟件復(fù)用(Software Reuse)技術(shù)，軟件復(fù)用是一種計(jì)算機(jī)軟件工程方法和理論。其主要思想是，將軟件看成是由不同功能部分的“組件”所組成的有機(jī)體，每一個(gè)組件在設(shè)計(jì)編寫時(shí)可以被設(shè)計(jì)為完成同類工作的通用工具，這對(duì)于軟件產(chǎn)品的最終質(zhì)量和維護(hù)工作都有本質(zhì)性的改變。軟件的核心部件集中資源管理和流媒體轉(zhuǎn)發(fā)屬于可復(fù)用軟件的范疇，處于操作系統(tǒng)軟件與用戶的應(yīng)用軟件的中間，在操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)之上，應(yīng)用軟件的下層，總的作用是為處于自己上層的應(yīng)用軟件提供運(yùn)行與應(yīng)用開發(fā)的環(huán)境，幫助用戶靈活、高效地開發(fā)和集成復(fù)雜的應(yīng)用軟件。更加適應(yīng)用戶的具體需求，同時(shí)最大的節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)的重復(fù)投入。

　　2、主要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

　　網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議：使用IP(網(wǎng)際協(xié)議)。每個(gè)IP分組單獨(dú)從發(fā)方出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列的路由器到達(dá)收方。IP將大于MTU尺寸的分組進(jìn)行數(shù)據(jù)分割、重組。

　　傳輸層協(xié)議：主要有兩個(gè)協(xié)議，TCP和UDP。TCP提供面向字節(jié)的可靠傳輸服務(wù)，以重傳和超時(shí)等機(jī)制作為差錯(cuò)控制的基礎(chǔ)。UDP提供不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸業(yè)務(wù)。UDP頭包含的校驗(yàn)數(shù)(8字節(jié))可以發(fā)現(xiàn)和去掉含有比特錯(cuò)誤的分組，高層使用錯(cuò)誤恢復(fù)協(xié)議。

　　應(yīng)用層傳輸協(xié)議：使用RTP(實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議)。該協(xié)議和IP/UDP結(jié)合使用，每個(gè)RTP分組包含RTP頭標(biāo)，載荷頭標(biāo)(可選)和載荷本身。RTP頭標(biāo)的內(nèi)容基本選項(xiàng)占用12字節(jié)，標(biāo)記有同一時(shí)間戳的一組分組的結(jié)束。RTP協(xié)議使發(fā)送方將數(shù)據(jù)分為大小合理的分組，并將解碼觀察到的網(wǎng)絡(luò)特征反饋給發(fā)送方，使發(fā)送方可以動(dòng)態(tài)調(diào)整比特率和抗誤碼機(jī)制。

　　應(yīng)用層控制協(xié)議：有H.245協(xié)議、SIP和SDP，或RTSP�？梢詫�(shí)現(xiàn)流媒體的控制，收發(fā)方的協(xié)商和控制動(dòng)態(tài)會(huì)話。

　　系統(tǒng)軟件的創(chuàng)新

　　網(wǎng)絡(luò)化與智能化是安防市場(chǎng)發(fā)展的主要方向，其應(yīng)用主要依賴軟件構(gòu)件上。安防硬件產(chǎn)品雖然愈加成熟，但呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)。各家硬件生產(chǎn)廠家的硬件都不同，這給上層軟件的開發(fā)和應(yīng)用造成很多困難。網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件就是根據(jù)應(yīng)用軟件的需求，開發(fā)出的一套可以兼容絕大多數(shù)的硬件產(chǎn)品，并且能提供完善的流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)，提供一個(gè)強(qiáng)大的集中管理平臺(tái)，為安防產(chǎn)品提供無(wú)縫集成。并根據(jù)實(shí)際需求，提供基本的功能模塊。

　　就目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的情況來(lái)看，基于網(wǎng)絡(luò)的音視頻監(jiān)控系統(tǒng)正迅速的發(fā)展，用戶所處的環(huán)境和安防需求千差萬(wàn)別，而且可能經(jīng)常改變，網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件完成了將多變、復(fù)雜的音視頻前端統(tǒng)一集成起來(lái)，應(yīng)用層提供具有開放性、獨(dú)立性的，并且具有一致性的、可擴(kuò)展性的接口，讓應(yīng)用層只關(guān)注自己的應(yīng)用邏輯，實(shí)現(xiàn)自己需要的業(yè)務(wù)流程。應(yīng)用層可以實(shí)現(xiàn)普通監(jiān)控基礎(chǔ)上的智能監(jiān)控、視頻會(huì)議、視頻直播、指揮調(diào)度等各種應(yīng)用，為普通計(jì)算機(jī)、掌上計(jì)算機(jī)和移動(dòng)設(shè)備提供接入支持。圖1標(biāo)識(shí)了軟件在整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用中的層次。

　　系統(tǒng)軟件的技術(shù)特點(diǎn)

　　1、采用中間件技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件運(yùn)用中間件技術(shù)，達(dá)到軟件復(fù)用的效果。許多實(shí)際應(yīng)用需要快速組建安防系統(tǒng)，而且要功能具備，這就要面臨很多問(wèn)題。首先系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施可能已經(jīng)具備，包含了各種各樣的監(jiān)控設(shè)備，要把這些設(shè)備集中管理起來(lái)，那么和這些設(shè)備的通訊接口就難以實(shí)施。如果從頭開始做的話，將會(huì)浪費(fèi)相當(dāng)多的時(shí)間處理這些通訊上，結(jié)果自己主要實(shí)現(xiàn)的功能不能按時(shí)完成，而且會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。如果使用中間件，一切設(shè)備通訊基礎(chǔ)工作都已完成，等于是把成熟的軟件模塊直接拿來(lái)使用，在中間平臺(tái)上組建強(qiáng)大的系統(tǒng)。

　　2、統(tǒng)一硬件接口

　　不同的硬件設(shè)備，原理上都是采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件就是根據(jù)這個(gè)共通性原理，把數(shù)據(jù)的輸出作為標(biāo)準(zhǔn)接口，提供給網(wǎng)絡(luò)傳輸使用，在數(shù)據(jù)的統(tǒng)一上不會(huì)出現(xiàn)特殊情況，把這些數(shù)據(jù)看作一段一段的字節(jié)流。硬件的數(shù)據(jù)采集與處理，作為硬件內(nèi)部工作機(jī)制，獨(dú)立運(yùn)行，對(duì)上層應(yīng)用軟件不會(huì)造成任何影響。

　　3、統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)流媒體傳輸

　　硬件的輸出數(shù)據(jù)具有統(tǒng)一性，網(wǎng)絡(luò)模塊只需把這些數(shù)據(jù)按照需求通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。網(wǎng)絡(luò)安防監(jiān)控，流媒體的傳輸主要依賴網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件工作在IP網(wǎng)絡(luò)上。為了保證流媒體的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確性，一般使用RTP作為傳輸協(xié)議。

　　4、統(tǒng)一應(yīng)用層接口

　　網(wǎng)絡(luò)安防管理軟件一般運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)終端，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解碼，然后顯示圖像與播放聲音，接受報(bào)警信號(hào)、特殊信號(hào)等。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，軟件做一些重組、分離等工作，把最終數(shù)據(jù)按統(tǒng)一的接口提供給各種實(shí)際應(yīng)用，可以提供原始數(shù)據(jù)流，做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析使用。