IP网络视频监控

IP网络视频监控（精选11篇）

IP网络视频监控 第1篇

随着有线电视数字化进程的推进, 各地有线网络正加紧双向改造, 以便于实现双向、交互、多功能发展的新业务。近年来, 以强化城市治安管理为目标的“平安城市”、“平安工程”建设不断升温, 应用范围从当初的平安城市逐步扩大到交通安全、社会安防、国家大型活动安全保障、特殊事件的移动监控及家庭监控等范围。广电凭借管理统一、平台统一、系统开放、运营个性化等优势, 基于自身网络特点和运营经验开展视频监控业务, 必将为有线电视网络运营商带来一个新的业务增长点, 给广电产业注入新的生机和活力。

二、广电要重视视频监控市场

据统计, 早在2005年底, 中国的视频监控行业应用市场总产值就达到182亿元人民币, 而且每年还在以20%左右的速度持续增长, 市场前景广阔, 国内已有专业从事视频监控租赁的公司, 目前该行业需求呈现两大特点:一是需要实施视频监控的范围越来越广阔, 已经由传统的安防监控向管理监控和生产经营监控发展, 且要求监控点要多、面要广。二是要求监控系统与管理信息系统、网络系统结合, 实现对大量视频数据的压缩存储、传输和自动处理, 从而达到资源共享, 为各级管理人员和决策者提供方便、快捷、高效的服务。

广电行业利用有线电视网络进入智能视频监控领域有着其固有的先天优势:

⊙巨大的大众用户群。

⊙丰富的光纤资源。有线电视网络的光纤资源已经深入城市的各个社区角落, 通过开展视频监控业务可以充分利用这些资源, 进步盘活线路资产。

⊙媒体运营优势。视频监控本质上也是一种媒体业务, 可在有线电视媒体网络上统一承载, 对于媒体资源的管理运营相对电信运营商更具经验优势。

⊙完善的网络管理平台。各地的有线电视网络公司都有着自己完善的网络结构和管理平台, 只需投入较少的人力、财力就可以实现视频监控业务。

三、视频监控传输网络层技术对比

视频监控系统的工作核心内容, 是将各监控摄像机的信号汇集到监控前端进行观察、存储, 这实质上是一套摄像机的动作控制和视频信号的传输、存储技术。由于计算机技术的迅猛发展, 摄像机的运行控制和视频信号的存储已成易事。现今对城市安防监控系统, 其难点和重心始终在视频信号传输这一关键环节上。因为监控系统内摄像机数量众多, 少则数百、多则数千, 且分布面很广, 如何将分布在数十乃至上百公里范围的众多摄像机信号, 实时而又高清晰地传输到监控前端, 就成了系统成败的关键。

视频监控系统的传输网络层的技术主要有传统的ADSL、点对点光纤收发器和新兴的EPON方案。三种接入平台技术对比如下:

(1) ADSL方式。ADSL方式实际可以提供的带宽较小而且由于每次拨号后分配的lP地址都不相同, 系统需要额外的设备DNS服务器等设备才可以保障监控中心与各监控点的通信。

(2) 点对点光纤收发器方式。一个大型的监控网络的监控点数量是非常多的, 而点对点的方式就需要占用大量的光缆资源, 对于城域网中普遍比较紧缺的光缆资源来说, 该方式的实施会对运营商带来巨大的压力。而且光纤收发器仅仅提供一个透明的通道, 无法实现可靠性、QoS、安全性、OAM等方面的保障。

(3) EPON方式。EPON (以太无源光网络) 是一种新型的光纤接入网技术, 其物理层采用了PON技术, 在链路层使用以太网协议, 利用PON的拓扑结构实现了以太网的接入。因此, EPON综合了PON技术和以太网技术的优点:低成本, 高带宽, 扩展性强, 灵活快速的服务重组, 与现有以太网的兼容性, 方便的管理等。EPON自身的网络结构特点、宽带入户的特殊优越性及与计算机网络天然的有机结合, 已经成为国内外主流的宽带接入技术。

四、CATV视频监控系统承载分析

CATV监控传输方案就是利用有线电视信号的双向传输原理, 来进行监控摄像机信号的传输方案。它与有线电视传输方案的共同特点是, 在一根同轴电缆上, 都可以并行不悖地传输上百路高画质音像信号和摄像机所需的各类控制信号。不同之处是, 在线电视传输方案中, 将前端机房的信号传输至各家用户;而在CATV监控传输方案中, 将各监摄像机的信号传至前端机房。在CATV监控传输方案中, 上行的是经射频调制后的各摄像机音像信号;下行的是经射频调制后的各摄像机运行所需的控制信号。

由于每台摄像机最多仅10余种状态控制数据, 所以控制各摄像机运行的已调数码信号的通道带宽远比CATV双向网络系统中的上行信号带宽窄得多;加之CATV监控传输方案中的上下行信号通道, 均不存在现今CATV双向系统中的反向汇聚噪声等棘手问题, 所以其技术实践难度也比CATV双向网要低得多。

(1) CATV视频监控传输方案是采用频分复用方式传输各监控摄像机信号的新技术, 仅用一根同轴电缆 (或一根光纤) , 即可解决上百台摄像机的信号提取和各摄像机的运行控制信号的传输问题。相对一根光纤仅能传1路～4路摄像机信号的光端机方案, 系统的造价和随系统能力流量成指数增长的以太网方案, CATV传输方案无疑存在着绝对性的压倒优势。

(2) 在CATV视频监控传输方案中, 摄像机信号无需像“以太网”信号那样, 要经过压缩、解压、复接、分接、包交换、差错控制等流通过程, 不仅信号的即时性很高, 因信号无任何压缩损伤, 网络在任何条件下都可以确保DVD级别以上的高画质信号传输。在以太网方案中, 要实现高画质图像信号传输是件极其困难的事情, 而在CATV传输方案却显得简便易行。

(3) CATV系统成本低廉、技术成熟、专业维护人员遍布, 为城市安防监控系统的快速普及和应用奠定了良好的基础。

(4) 因C AT V传输方案是射频信号传输网, 对物理层面的要求远没有以太网中的基带视频信号那样“娇气”;加之CATV射频信号允许在设备末端有±20dB动态范围内的电平变化, 环境适应能力很强, 其可靠性远在以太网和光端机之上。

(5) 城市安防监控系统采用CATV传输方案后, 因信号通道与遍布城乡的CATV系统有众多相似之处, 两者完全可以进行共网传输。

五、CATV视频监控系统案例介绍

1. 系统结构

本案例是在广电有线电视HFC+EoC双向网络的基础上, 充分利用已有的网络资源来承载视频监控系统, 系统结构示意图如图1所示。

被监控点大致有三种情况:在光节点附近;在有线电视网络覆盖的范围内;没有直接可借用网络, 但可从光节点或有线电视网络新架一段光缆或电缆延伸到被监控点。

图1中在光节点附近的被监控点利用光缆中的空光纤两端加光纤收发器, 用RJ45口连接到视频服务器, 在服务器上挂2个摄像头, 这样被监控的图像送入视频服务器进行编码和打包, 通过光纤收发器和光纤构建的以太网络实现视频图像回传到控制中心。

在有线电视网络覆盖范围内的被监控点, 直接从网络延伸电缆到被监控点,

通过EoC终端、视频服务器和摄像头把被监控图像送回控制中心。由于被监控点取电困难, 可以应用同轴电缆60V供电的特点, 把电源送到EoC终端, 向视频服务器和摄像头供电, 还可以向摄像头的云台提供12V, 15V, 24V等电压和RS232, RS485等控制信号。

在现有有线电视网络覆盖范围以外需要安装视频监控点, 则需要从现有的网

络上延伸电缆到被监控点, 同时要解决摄像头的安装、供电、防护等, 需要专用防护箱和支撑杆等, 监控相关设备的供电由有线电视网络供电。

2. 关键设备介绍

(1) 监控基站

监控基站采用一体化设计, 机箱小巧;集成电源、视频传输模块;单线进出, 安装极为便利;电源提供12V, 24V, 48V, 220V等多接口, 适用于多种摄像头、云台、ONU的供电;提供两路视频和一路音频输出, 便于在路口安装, 节约成本;带宽传输模块专业检验, 适应高温及低温检验;可远程网管, 维护便利。

(2) 网络摄像头

摄像头放置的位置环境复杂, 因此对摄像头提出了更高的要求, 首先, 必须具备防水的功能, 为了能够保证24小时不间断地监控录像, 红外线的功能必不可少。

(3) EoC局端设备

EoC局端上连光纤收发器或EPON设备, 将以太网信号变为5MHz～30MHz之间的射频信号, 在同轴电缆上按频分方式与电视信号实现共缆传输, 它由EoC局端模块、电源、信号插入器等部分构成。

3. 系统特点

⊙内供电单缆传输, 监控点位灵活, 可忽略设备供电取电的麻烦。

⊙节约野外点位电源线路的搭建, 成本低。

⊙借用了现有HFC路由, 省掉大量网络投入和改造时间。

⊙HFC网络已经具备野外工作的可靠性能, 使监控网络可靠性得到保证。

⊙可以共用HFC的维护工具和维护队伍, 一支队伍既开展了HFC网络的维护, 又保障了监控网络的维护, 减少维护投入。

六、结束语

我国是有线电视大国, 广电拥有强大的技术力量、完善的传输网络、丰富的施工经验, 利用有线电视传输方案来解决安防监控的信号传输问题, 有着十分重要的经济意义和社会意义。

摘要：本文从视频监控行业的市场需求入手, 分析了相关承载技术, 通过实际案例介绍, 阐明了视频监控系统利用现有的有线电视网络来承载的独特优势, 对广电运营基于自身网络开展视频监控业务寻找新的业务增长点进行了有益的尝试。

高速公路IP高清网络监控系统方案 第2篇

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网络视频监控 第3篇

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网络视频监控 第4篇

安全是广播电视业的“生存之基, 立业之本”, 也是广电作为媒体发挥正确舆论引导、维护社会稳定作用的前提和保证。高山台 (站) 在广播电视传输覆盖工作中起着接收、发射、传输等重要作用, 因其海拔高、地处偏远、交通不便、补给困难等诸多因素, 成为广播电视安全管理的重点和难点。如何实现众多高山台 (站) 接收、发射、传输的电视信号进行集中监管, 在监控中心对各个发射台 (站) 要害部位定时远程巡查。目前, 各个高山台 (站) 基本都建立了基于局域网的安防数字视频网络监控系统和传输、发射、接收视频信号的监视系统。如何将这两个系统远传到监控中心, 并能在任意地方通过互联网监看到要看到的图像。最简单的做法就是以监控中心为核心, 建立连接各个高山台 (站) 的光纤局域网, 配置相应设备完成系统运行需求。但最大问题就是投资太大, 日后系统维护费用高, 是众多广播电视管理部门无法实现的集中式监控系统的方案。伴随着计算机及网络技术的飞速发展, 尤其视频编解码技术的日益成熟、计算机处理能力的快速提高、以及宽带的逐渐普及, 基于Internet的视频网络实时传输应用, 在许多行业和政府部门被大范围采用, 尤其在银行、石油、电力等行业, 出现了许多成功案例。提到基于Internet的视频网络实时传输应用, 我们可能更多地会想到既满足24小时视频监控画面流畅要求、又要从运行模式和成本上考虑, 只有在异常发生的情况下, 主动要求监控中心切换监控点;或者在监控中心定时巡查各监控点的时候才需要在线。这种情况下, 就不需要为系统常年租用线路, 只需要开通ADSL、ISDN、甚至通过电话线连接的方式就可以实现各个高山台 (站) 与监控中心通讯。近两年, 国内厂商不断推出高性能、高性价比的视音频压缩卡和网络监控设备, 使得基于Internet的数字视频网络监控系统成为可能。

2 系统构成主要问题

作为一个完善的解决方案, 我们不得不考虑:如何处理动态IP地址。无论是普通电话线拨号, 还是ISDN、ADSL, 只要采用了动态IP接入方式, 都会遇到这个问题。所谓动态IP接入方式是指用户通过虚拟拨号技术动态获得IP地址来开展上网业务。每次用户通过普通MODEM或者通过ISDN、ADSL拨号连接Internet时, ISP通常会分配给用户一个公共IP地址, 这时候Internet上的其他用户就可以通过这个IP地址访问该计算机。但是, 因为这个IP地址是动态的, 也就是说一旦断线, 下次再连接Internet的时候, ISP将会分配另一个不同的公共IP地址。如果仅仅是高山台 (站) 或者监控中心的一方采用了动态IP接入方式, 问题比较容易解决。在点对点通信的时候, 只要有一方能够预先知道IP地址, 就能够在双方之间建立握手, 并获取对方的IP地址, 进行通信。但是如果双方都采用动态IP接入方式, 就麻烦了。一个用户拨号连接后, 不知道监控中心的IP地址, 也就无法通知对方自己的IP地址, 后续操作根本无法进行。

3 方案实现及比较

下面我们将介绍两种解决方案:

3.1 申请动态域名。

目前有许多专业公司在Internet上提供了动态域名服务。所谓动态域名, 就是把一个固定的Internet域名和动态地址IP实时对应起来。这样, 不管什幺时候上线, 分配的IP地址是多少, 其他用户总是可以通过Internet域名访问相应的计算机。

如图1所示, 只要选择一家动态域名服务提供商, 在该公司网站进行一次注册, 就可以免费得到一个固定的Internet域名 (每台使用动态域名服务的计算机都需要一个独立的域名) 。下载并安装该公司提供的相应软件, 完成软件配置。以后只要计算机在线, 动态域名就会自动生效。原来基于固定IP地址的数字视频网络监控系统, 几乎可以直接使用这种模式。当然, 原来如果是预先配置远程监控点IP地址的, 现在需要改变成预先配置远程监控点的Internet域名。编写程序的时候只需要调用相应API函数, 就可以获得Internet域名对应的IP地址。申请动态域名的方式具有以下优点:a.软件开发简单, 几乎不需要修改代码;b.性能比较稳定, 专业公司提供的动态域名服务24小时在线, 无论是IP地址解析模块软件的稳定性还是服务器的稳定性都是比较高的;c.如果系统的规模较小, 那么费用比较低, 只需要给每台使用了动态域名的计算机交纳相应的服务费。但是这种方式也有一些不足:a.如果系统规模较大, 例如有100个监控点, 那么每一台计算机每年都需要交纳服务费N元, 监控系统的服务费就需要100*N元, 整体费用比较高;b.如果动态域名解析服务器需要一些个性化功能, 无法定制。

3.2 定制IP地址解析服务器。

宽带IP网络作业 第5篇

1.网络用户可透明使用IP网络，不需要了解网络底层的物理结构。A A.正确B、错误

2.TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量。A A.正确B、错误

3.IP数据报首部检验和字段是对数据报的首部和数据部分进行差错检验B A.正确 B、错误

4.私有IP地址一般采用动态分配方式。B A.正确 B、错误

5.普通用户的公有IP地址一般采用动态分配方式。A A.正确 B、错误

6.某主机的IP地址为116.16.32.5，该主机所在网络的IP地址就是116.16.0.0。A A.正确 B、错误

7.子网掩码中“0”代表主机地址字段。A A.正确 B、错误

8.子网掩码中“1”代表网络地址和子网地址字段。A A.正确 B、错误

9.网络接口层没有规定具体的协议。A A.正确 B、错误

10.远程终端协议Telnet属于TCP/IP模型运输层的协议。B A.正确 B、错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括D A、电路交换网B、分组交换网C、帧中继网D、分组交换网、帧中继网、ATM网等

2.TCP报文段首部的源端口字段占（B）

A、1字节 B、2字节 C、3字节 D、4字节 3.UDP提供的是A A.不可靠、无连接的数据报传输 B.不可靠、面向连接的数据报传输 C.可靠、无连接的数据报传输 D.可靠、面向连接的数据报传输 4.IP数据报的片重组由什么设备完成B A、源主机B、目的主机C、中间路由器D、最后一个路由器 5./19 CIDR地址块掩码的点分十进制为D A、255.255.252.0 B、255.255.248.0C、255.255.240.0D、255.255.224.0 6./22 CIDR地址块实际可表示的地址数为A 12102222A、2-1个地址 B、2个地址 C、2-2个地址 D、2个地址 7.B类IP地址，子网掩码为255.255.240.0，子网地址的位数为B A、3位 B、4位 C、5位 D、6位 8.A类IP地址可标识的网络种类B A、B、C、D、9.OSI参考模型中数据传送单位为分组的层次是C A、物理层 B、数据链路层C、网络层 D、运输层

10.OSI参考模型中负责数据链路的建立、维持和拆除的层次是B A、物理层 B、数据链路层C、网络层D、运输层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.子网是逻辑上划分的。B A.正确 B.错误

2.二层交换是根据IP地址转发数据。B A.正确 B.错误

3.在交换式局域网中，每个交换机端口就对应一个冲突域A A.正确 B.错误

4.千兆位以太网只工作在全双工方式，不必使用CSMA/CD协议。B A.正确 B.错误

5.千兆位以太网的标准为IEEE 802．3z。A A.正确 B.错误

6.集线器往往含有中继器的功能，它工作在链路层。B A.正确 B.错误

7.一般集线器所连局域网为共享式局域网。A A.正确 B.错误

8.以太网采用DIX Ethernet V2标准时，局域网参考模型中的链路层需要划分LLC子层。B A.正确 B.错误

9.以太网的介质访问控制方式采用CSMA/CD，所以没有冲突。B A.正确 B.错误

10.交换式局域网是各站点独享传输媒介的带宽。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）1.VLAN标准为（C）

A、IEEE 802．1 B、IEEE 802．11 C、IEEE 802．1Q D、IEEE 802．3 2.三层交换具有C A、网桥功能 B、中继功能 C、路由选择功能D、放大功能

3.若局域网交换机和用户连接的带宽为M，用户数为N，则网络总的可用带宽为C A、M B、M/N C、N×M D、N 4.MAC地址的位数为C A、24bit B、32bit C、48bitD、64bit 5.LLC子层协议为（A）

A IEEE 802．2 B、IEEE 802．3C、IEEE 802．4 D、IEEE 802．5 6.局域网参考模型中在LLC子层顶部的服务访问点LSAP有D A、1个 B、2个 C、3个 D、多个

7.局域网参考模型中主要负责介质访问控制的层次是C A物理层B、网络层C、MAC子层 D、LLC子层 8.带宽的控制属于宽带IP城域网哪层的功能B A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层

9.宽带IP城域网核心层的网络结构为D A、网状B、半网状C、星形D、网状或半网状

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.VLAN之间的通信不需要采用路由器技术。B A.正确 B.错误

2.交换式局域网的发展是VLAN产生的基础。A A.正确 B.错误

3.局域网参考模型中MAC子层的顶部有多个服务访问点MSAP。B A.正确 B.错误

4.共享式局域网是各站点共享传输媒介的带宽A A.正确 B.错误

5.宽带IP城域网接入层在有需要时提供用户流量控制功能。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.二层交换机的特点是A A.交换速度快，控制功能弱 B.交换速度快，控制功能强 C.交换速度慢，控制功能强 D.交换速度慢，控制功能弱

2.使用集线器可以扩展以太网，它工作在A A.物理层 B.数据链路层

C.网络层 D.运输层

3.100BASE-T快速以太网的标准为C A.IEEE 802．3a B.IEEE 802．3b C.IEEE 802．3u D.IEEE 802．3z 4.10 BASE 5允许的最大网络直径为D A.500m B.1000m C.1500m D.2500m 5.总线形局域网MAC子层和物理层协议为（B）

A.IEEE 802．2 B.IEEE 802．3 C.IEEE 802．4 D.IEEE 802．5 6.IP地址翻译NAT等功能属于宽带IP城域网哪层的功能B A.核心层 B.汇聚层 C.接入层

D.汇聚层或接入层

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.划分VLAN可以防止广播风暴。A A.正确 B.错误

2.交换集线器所连局域网为交换式局域网。A A.正确 B.错误

3.TCP/IP体系经常使用DIX Ethernet V2标准的MAC帧格式。A A.正确 B.错误

4.MAC地址也叫硬件地址或物理地址。A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.使用网桥可以扩展以太网，它工作在B A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层

2.宽带接入服务器一般设置在宽带IP城域网的C A.接入层 B.核心层 C.汇聚层

D.汇聚层或接入层

1.ATM采用一般的时分复用。B 2.3.4.5.6.7.8.9.A.正确 B.错误

ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制。B A.正确 B.错误

VP交换不可以单独进行。B A.正确 B.错误

IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层。B A.正确 B.错误

SDH网有全世界统一的网络节点接口NNI。A A.正确 B.错误

SDH一律采用光纤传输。B A.正确 B.错误

STM-4的速率是STM-1速率的4倍。A A.正确 B.错误

管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节B A.正确 B.错误

自愈是指网络出现故障时可自动修复。B A.正确 B.错误 1.SDH的复用采用B A.同步复用、按比特间插 B.同步复用、按字节间插 C.异步复用、按比特间插 D.异步复用、按字节间插

2.可采用1：1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环和二纤单向复用段倒换环 3.采用APS协议的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环

B.二纤双向通道倒换环（1：1方式）C.二纤双向复用段倒换环

D.二纤双向通道倒换环（1：1方式）和二纤双向复用段倒换环 4.IP over ATM的缺点是D A.网络体系结构复杂 B.传输效率低 C.不适应于多业务

D.网络体系结构复杂和传输效率低

5.IP over DWDM传输时所采用的帧格式可以是D A.SDH帧格式

B.GE以太网帧格式 C.PDH帧格式

D.SDH帧格式或GE以太网帧格式

6.几种骨干传输技术中传输效率最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 7.几种骨干传输技术中体系结构最复杂的是A A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 8.一个VP可以划分成D 8A.2个VC 12B.2个VC 812C.2~2个VC 16D.2个VC 9.一条物理链路可以划分成C 8A.2个VP 12B.2个VP 812C.2～2个VP 16D.2个VP 10.ATM网中经过VC交换B A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

1.一个VCC由多段VC链路链接成，每段VC链路有各自的VCI。A A正确 B错误

2.信头变换就是信元的VPI/VCI值的转换A A正确B错误

3.ATM网主要采用基于PDH的传输方式。B A 正确B错误

4.ATM协议参考模型由用户平面、控制平面和管理平面三个平面组成A A 正确 B 错误

5.信息负载第一个字节在SDH帧中的位置是固定的。B A正确 B错误

1、STM-16的帧周期为A A、B、C、D、1.可以采用1＋1保护方式的自愈环有D A.二纤单向通道倒换环 B.二纤双向通道倒换环 C.二纤单向复用段倒换环

D.二纤单向通道倒换环和二纤双向通道倒换环

2.ATM网中经过VP交换A A.VPI值改变，VCI值不变 B.VPI值和VCI值都改变 C.VCI值改变，VPI值不变 D.VPI值和VCI值都不变

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS。A A.正确 B.错误

2.SDH网中包含交换设备。B A.正确 B.错误

3.SDH具有标准的光接口。A A.正确 B.错误

4.二纤双向通道倒换环只能采用1+1的保护方式。B A.正确 B.错误

5.IP over SDH不能像IP over ATM技术提供较好服务质量保障（QOS）A A.正确 B.错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）

1.几种骨干传输技术中带宽最高的是C A.IP over ATM B.IP over SDH C.IP over DWDM D.IP over ATM和IP over SDH 2.STM-4的一帧的字节数为B A.970 B.92704

C.92614 D.927016

一、判断题（共10道小题，共50.0分）

1.WiMax标准IEEE802.16a针对的是固定宽带无线接入。A A.正确 B.错误

2.微波存取全球互通（WiMax）系统只能提供移动无线接入B A.正确 B.错误

3.HFC光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

4.ADSL适合用户集中地区（如小区）的接入。B A.正确 B.错误

5.ADSL带宽可扩展的潜力不大。A A.正确 B.错误

6.OSPF坏消息传播速度快。A A.正确 B.错误

7.OSPF协议适合规模较小的网络。B A.正确 B.错误

8.RIP协议适合规模较大的网络。B A.正确 B.错误

9.动态路由选择算法实现起来较为容易。B A.正确 B.错误

10.静态路由选择策略就是非自适应路由选择算法。A A.正确 B.错误 1.宽带IP城域网用得较多的接入方式是D A.ADSL B.FTTX+LAN C.HFC D.ADSL和FTTX+LAN 2.本地多点分配业务LMDS的用户接入速率最高可达C A.2Mbit/s B.100Mbit/s C.155Mbit／s D.10Mbit/s 3.属于固定无线接入的有 D A.无线本地环路一点多址系统 B.LMDS系统

C.蜂窝移动通信系统

D.无线本地环路一点多址系统和LMDS系统 4.ADSL主要考虑采用的调制技术是C A.QAM B.CAP C.DMT D.QPSK 5.ADSL下行传输速率接近C A.6Mbit/s B.7Mbit/s C.8Mbit/s D.10Mbit/s 6.OSPF分组利用什么传送A A.IP数据报

B.UDP用户数据报 C.TCP报文段 D.ICMP报文

7.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器数为©

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个

8.路由器的特点是B A.控制功能弱，分组转发速度慢 B.控制功能强，分组转发速度慢 C.控制功能弱，分组转发速度快 D.控制功能强，分组转发速度快

9.路由器输入端口的功能逻辑上包括 D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

10.路由器实现网络互连的层次为B A.数据链路层 B.网络层 C.运输层

D.网络层或运输层

11.C光纤通道双向传输方式主要采用空分复用（SDM）。B A.正确 B.错误

拥塞控制与流量控制是一回事。B 正确错误

TCP采用滑动窗口进行流量控制。A 正确错误 地址转换协议ARP的作用是将物理地址转换为IP地址。B A正确

B错误

子网掩码中“1”代表网络地址字段，“0”代表子网地址和主机地址字段。B 正确错误

IP协议提供的是可靠、面向连接的IP数据报传送服务。B 正确错误

包丢失率越大，宽带IP网络的性能越好。B 正确错误

二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）IP地址162.85.126.2属于（B）。

A、A类地址B、B类地址C类地址D类地址

TCP/IP模型的网络接口层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A、物理层B、数据链路层C、网络层

D、物理层和数据链路层 宽带IP网络的中继线带宽为（C）。

A、10Mbit/s

B、100Mbit/s

C、几至几十Gbit/s

D、100Gbit/s BGP寻找的路由一定是最佳路由。B A正确 B错误

RIP坏消息传播速度慢。A A正确

B错误

RIP规定从一个路由器到直接连接的网络的距离定义为0。B A正确

B错误

线速路由器是输入端口的处理速率能够跟上线路将分组传送到路由器的速率。A A正确B错误

采用频分复用和回波抵消混合技术可实现ADSL系统的全双工和非对称通信。A A正确B错误

SDH帧结构中管理单元指针（AU-PTR）区域用于存放OAM使用的字节。B A正确B 错误

宽带IP城域网核心层节点与汇聚层节点采用星形连接。A A 正确

B 错误

OSPF可选择的路由有（D）。

A、1条B、2条C、3条D、多条 IP网的路由选择协议的特点是（A）。A、自适应的、分布式的

B、非自适应的、分布式的C、自适应的、集中式的D、非自适应的、集中式的 中高端路由器的背板交换能力为（B）。

A、大于等于30Gbit/s B、大于等于50Gbit/sC、大于等于60Gbit/sD、大于等于570Gbit/s HFC光纤主干网的结构主要采用（D）。

A星形B环形C网形

D星形、环形和环星形 DSLAM的具体功能有（D）。

A多路复用B调制解调C分离器功能D多路复用、调制解调和分离器功能 划分VLAN后，交换机的所有端口一定在一个广播域内。B 正确

B错误

BASE-T快速以太网的MAC子层标准与10 BASE-T的MAC子层标准不同。B 正确

B错误 ICMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A正确B错误

IP数据报的分片是在MTU不同的两个网络交界处路由器中进行。A A正确B错误

全“1”的主机号字段表示该网络上的所有主机。A A正确

B错误

划分VLAN的方法主要有（D）。

按端口划分按MAC地址划分按IP地址划分

D、A、B、C均可 采用一般集线器连接的以太网的结构为（A）。

A物理上是星形，逻辑上是总线形

B物理上是总线形，逻辑上是星形 C物理和逻辑上都是星形

D物理和逻辑上都是总线形 MAC地址的位数有（C）。

A、24bit

B、32bit

C、48bit

D、64bit 协议端口是TCP/IP模型（A）。

A运输层与应用层之间的逻辑接口B运输层与应用层之间的物理接口

C网络层与运输层之间的逻辑接口D网络接口层与网络层之间的逻辑接口 C类IP地址，子网掩码为255.255.255.224，主机地址的位数为（C）。A、3位B、4位 C、5位D、6位

TCP/IP模型的应用层对应着OSI参考模型的层次为（D）。A物理层和数据链路层B网络层C运输层

D、5、6、7层

数据流QoS优先级的管理属于宽带IP城域网（B）层的功能。A、核心层B、汇聚层C、接入层D、汇聚层或接入层 宽带IP城域网核心层的设备一般采用（B）。

A低端路由器B高端路由器C三层交换机D二层交换机 1.叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接。B A正确B错误 3.一条物理链路可以划分成D 24288122428A、2个VC B、2个VC C、2-2个VC D、2-2个VC 4.一条物理链路可以划分成C 81281216A、2个VP B、2个VP C、2～2个VP D、2个VP

1.Internet的基础结构经历了两个阶段的演进。B A正确 B错误

2.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A正确 B错误

3.全0的主机号字段表示本主机所连接到的“单个网络”地址。A A正确B错误 1.宽带IP网络的关键技术主要包括D A.传输技术 B.接入技术

C.宽带传输技术和窄带接入技术

D.宽带传输技术、宽带接入技术和高速路由器技术

2.TCP提供的是C A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

3.A类IP地址，子网掩码为255.252.0.0，子网地址的位数为D A.3位 B.4位 C.5位 D.6位

4.A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.5.用户数据报协议UDP属于TCP/IP模型的C A.网络接口层 B.网络层 C.运输层 D.应用层

6.OSI参考模型中完成数据加密与解密功能的层次是C A.运输层 B.会话层 C.表示层 D.应用层

1.三层交换是根据MAC地址转发数据。B A正确B错误

2.局域网参考模型中物理层的顶部分别只有一个服务访问点PSAP。A A正确 B错误

1.统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定。A A正确 B错误

一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值A A正确 B错误

2.VC交换可以单独进行。B A正确B错误

3.SDH与现有的PDH网络不兼容。B A正确B错误

一、FTTX+LAN适合零散用户的接入。B 正确 B错误

1.HFC接入网也叫做Cable Modem接入网。A A.正确 B.错误

2.OSPF是分布式的链路状态协议。A A.正确 B.错误

3.动态路由选择算法即自适应式路由选择算法。A A.正确 B.错误

4.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

5.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误

1.交换技术是实现全双工局域网的必要前提。A A.正确 B.错误

2.千兆位以太网使用和10Mbit/s、100Mbit/s以太网同样的以太网帧A A.正确 B.错误

3.局域网常用的传输介质是对称电缆。B A.正确 B.错误

4.对于规模不大的城域网，可视具体情况将接入层与汇聚层合并。B A.正确 B.错误 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A

A.正确 B.错误

1.TCP提供的是（C）。

A.不可靠、面向连接的数据报传输 B.不可靠、无连接的数据报传输 C.可靠、面向连接的数据报传输 D.可靠、无连接的数据报传输

2.完成IP数据报的片重组的设备是（B）。

A.源主机 B.目的主机 C.中间路由器 D.最后一个路由器

3.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是（C）。

A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.运输层 1.TCP运输连接的建立采用三次握手。A A.正确 B.错误

1.CMP的控制功能包括：差错控制、拥塞控制和路由控制等。A A.正确 B.错误 1.RIP允许一条路径最多只能包含的路由器个数为（C）。

A.13个 B.14个 C.15个 D.16个 1.高速局域网的传输速率B A.大于等于10Mbit/s B.大于等于100Mbit/s C.大于等于1000Mbit/s D.大于等于1Gbit/s 1.路由器与二层交换机数据转发所依据的对象相同。B A.正确 B.错误

2.路由器一般用于各种不同类型的网络之间的连接。A A.正确 B.错误

3.二层交换机一般用于局域网内部的连接。A A.正确 B.错误 1.WiMax的频段范围为B A.1～5GHz B.2～11GHz C.20～30GHz D.30～39GHz 2.本地多点分配业务LMDS的工作频段为A A.24GHz∽39GHz B.12GHz∽29GHz C.1GHz∽9GHz D.50GHz∽80GHz

3.路由器输出端口的功能逻辑上包括D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层

D.物理层、数据链路层和网络层

4.路由器可以实现哪几层的协议转换D A.物理层 B.数据链路层 C.网络层 D.物理层、链路层和网络层

1.全1的主机号字段表示该网络上的所有主机。

A.正确 B.错误 1.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是C A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1.一个VPC由多段VP链路连接而成，每段VP链路有各自的VPI值。A A.正确 B.错误

1.宽带IP网络技术的发展趋势是向光互联网方向发展。A A.正确 B.错误

2.某台主机的IP地址和子网掩码模2加可确定此主机所在的子网地址。B A.正确 B.错误

二、A类IP地址可标识的每网主机数A A.B.C.D.2.OSI参考模型中完成路由选择功能的层次是

A.物理层

B.数据链路层 C.网络层

D.运输层

1、TCP/IP是协议是宽带IP网络的基础与核心

2、宽宽带IP网络核心部分的网络根据采用的通信方式不同包括（D）

A电路交换网 B分组交换网 C帧中继网

D分组交换网、帧中继网、ATM网 宽带IP网络的QoS性能指标主要包括哪些？

答：宽带IP网络的QoS性能指标主要包括带宽、时延、时延抖动、吞吐量和包丢失率等。3.IP地址162.85.126.2属于（）。

4，ICMP的控制功能包括差错控制；拥塞控制和路由控制等。5，ICMP报文包括ICMP差错报告报文和ICMP询问报文。

1.假设WT＝8，在还没有收到对方确认的条件下，发送端最多可以发送的报文段个数为（C）。A、6 B、7 C、8 D、9

2、连续ARQ协议的重发方式是选择重发（B）A 正确 B错误

3、返回重发指的是发送端从出错（或丢失）报文段及以后的各报文段都要重发（A）A正确 B错误

4、选择重发ARQ协议比连续ARQ协议的传输效率低。（B）A正确 B错误

5、TCP报文段首部的源端口字段占（B）。A、1字节 B、2字节

6、TCP报文段首部窗口字段用来控制对方发送的数据量A A正确 B错误

7采用TCP时数据通信经历连接建立；数据传送；连接释放三个阶段。

8、TCP数据传输时采用的保证可靠性的协议是返回重发ARQ协议（B）A正确 B错误

8、域名系统（DNS）用于实现主机名与主机IP地址之间的转换。

9、局域网的硬件由传输介质；工作站和服务器及通信接口三部分组成

10、局域网按是否共享带宽分有共享式局域网和交换式局域网

11、局域网的数据链路层划分为介质访问控制（MAC）；逻辑链路控制（LLC）

12、局域网参考模型中物理层的顶部只有一个服务访问点PSAP。（A）A正确 B错误

13、CSMA/CD总线网的特点有竞争总线；冲突显著减少、、轻负荷有效、广播式通信、发送的不确定性、总线结构和MAC规程简单。

14、以太网的端到端的时延τ称为争用期。（B）A正确 B错误

15、以太网交换机按所执行的功能不同，可以分为二层交换；三层交换

16、三层交换机具有高性能；安全性、易用性、可管理性、可堆叠性、服务质量及容错性的技术特点。

17、宽带IP城域网是一个以IP和SDH、ATM等技术为基础，集数据、语音、视频服务为一体的高带宽、多功能、多业务接入的城域多媒体通信网络。

18、宽带IP城域网的结构分为核心层；汇聚层；接入层

19、宽带IP城域网汇聚层的典型设备有中高端路由器；三层交换机；宽带接入服务器 20、私有IP地址转换为公有IP地址的方式有静态转换方式；动态转换方式；复用动态方式

21、ATM的信息单元叫做信元，固定长度为53字节，其中信头为5字节。

22、异步转移模式采用采用统计时分复用。

23、B-ISDN的信息传递方式采用异步转移模式ATM（正确）

24、统计时分复用是各路信号在线路上的位置不固定（正确）

25、ATM网中需要逐段链路的差错控制和流量控制（错误）

26、ATM交换包括VP交换和VC交换。

27、ATM交换必然改变VPI和VCI值（正确）

28、一段VC链路相当于一个VPC（正确）

28、VP交换不可以单独进行

30、ATM交换机之间信元的传输方式有基于信元；基于SDH；基于PDH

31、ATM协议参考模型的三个平面包括用户平面；控制平面；管理平面

32、ATM交换的基本功能有哪些？

答：ATM交换有以下基本功能：（1）空分交换；（2）信头变换；（3）排队。

33、IP over ATM的分层结构中ATM层重点提供端到端的QoS（正确）

34、IP over ATM的分层结构中DWDM光网络层是必选层（错误）

35、MPLS网络的节点设备分为边缘标签路由器（LER）；标签交换路由器（LSR）

36、MPLS的实质是将路由功能集中到网络核心部分（错误）

37、计算STM-16中AU-PTR的容量（速率）。

解：STM-16的帧周期为125μs，其中AU-PTR有9×16个字节

所以AU-PTR的容量（速率）为

37、为什么SDH的频带利用率不如传统的PDH？

答：一个四次群（速率约140Mbit／s）中有64个2M、4个34M；而一个STM-1（速率约155Mbit／s，与STM-1相当）中有63个2M、3个34M，SDH的频带利用率不如传统的PDH。

38、SDH最核心的优点有同步复用；标准光接口；强大的网络管理能力

39、STM-4帧结构包含9行和（270）列字节的矩形块状结构组成 40、DXC与交换机的区别是什么？

交换机建立的是用户之间的动态连接，用户有权改变这个连接。

DXC建立的是支路之间的半永久性连接，用户无权改变这个连接，由网管中心控制改变。

41、SDH网中用作网络末端节点的网元为（终端复用器）。

42、数字交叉连接设备（DXC）实现的是支路之间的动态连接（错误）

43、SDH的基本网络单元哪些应该具有光/电、电/光转换功能？

答：SDH的基本网络单元中具有光/电、电/光转换功能的有：终端复用器、分插复用器、再生中继器和同步数字交叉连接设备。

44、为什么l：n方式中的n要受限制？

答：因为1个保护段由n个工作段共用，若n太大，出现两个或以上的工作段出现故障时，则无法对所有的工作段进行保护。

45、所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障。

● 自愈网的实现手段有：线路保护倒换、环形网保护、DXC保护和混合保护。● 线路保护倒换有两种方式：1＋1方式、l：1（1：n方式）。● DXC保护是指利用DXC设备在网孔形网络中进行保护的方式。

46、SDH自愈网的实现手段有线路保护倒换；环形网保护；DXC保护；混合保护

47、二纤单向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

节点A至节点C的通信(AC)，在A节点，将业务信号只馈入Sl，沿S1过B到C,而从C到A的信号CA也经S1过D到达A。

当BC节点间光缆被切断时，如图5-15(b)，则B,C两个与光缆切断点相连的两个节点利用APS协议执行环回功能。此时，从A到C的信号AC则先经S1到B，在B节点经倒换开关倒换到P1，再经P1过A、D到达C,并经C节点倒换开关环回到S1光纤并落地分路。而信号CA则仍经Sl传输。这种环回倒换功能能保证在故障情况下，仍维持环的连续性，使传输的业务信号不会中断。故障排除后，倒换开关再返回原来位置。

48、复用段倒换环的开关倒换特点是什么？

答：复用段倒换环的开关倒换特点是：在断裂光缆相连的两个节点利用APS协议执行环回功能，即将主用光纤与备用光纤相连，使信号得以从主用光纤倒换到备用光纤。

49、二纤双向复用段倒换环工作原理：【隐藏】

当BC节点间光缆被切断，与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通，如图5-16(b)所示。利用时隙交换技术，通过节点B的倒换，将S1/P2光纤上的业务信号时隙（1到M）移到S2/P1光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）；通过节点C的倒换，将S2/P1光纤上的业务信号时隙（1至M）移到S1/P2光纤上的保护信号时隙（M＋1到N）。当故障排除后，倒换开关将返回到原来的位置。50、采用环形网实现自愈的方式称为自愈环。

● 按环中每个节点插入支路信号在环中流动的方向来分，可以分为单向环和双向环；按保护倒换的层次来分，可以分为通道倒换环和复用段倒换环；按环中每一对节点间所用光纤的最小数量来分，可以划分为二纤环和四纤环。

● 自愈环具体分为5种：二纤单向通道倒换环、二纤双向通道倒换环、二纤单向复用段倒换环、二纤双向复用段倒换环和四纤双向复用段倒换环。

51、● IP over SDH（POS）是IP技术与SDH技术的结合，是在IP网路由器之间采用SDH网进行传输。

● IP over SDH的分层结构包括IP层、PPP层、SDH层和DWDM光网络层。

● IP over SDH的主要优点有：传输效率较高；保留了IP网络的无连接特征，易于兼容各种不同的技术体系和实现网络互连；可以充分利用SDH技术的各种优点，保证网络的可靠性。但缺点是网络流量和拥塞控制能力差，不能提供较好的服务质量保障（QoS）；仅对IP业务提供良好的支持，不适于多业务平台，可扩展性不理想。

52、IP over SDH的分层结构中DWDM光网络层是必须要有的。（错误）

53、支持以太网业务功能

MSTP设备中存在两种以太网业务的适配方式，即透传方式和采用二层交换功能的以太业务适配方式。

① 透传方式【隐藏】

以太网业务透传方式是指以太网接口的数据帧不经过二层交换，直接进行协议封装，映射到相应的VC中，然后通过SDH网络实现点到点的信息传输。

② 采用二层交换功能【隐藏】

采用二层交换功能是指在将以太网业务映射进VC虚容器之前，先进行以太网二层交换处理，这样可以把多个以太网业务流复用到同一以太网传输链路中，从而节约了局端端口和网络带宽资源。由于平台中具有以太网的二层交换功能，因而可以利用生成树协议（STP）对以太网的二层业务实现保护。54.MSTP的特点

答：1）继承了SDH技术的诸多优点。（2）支持多种物理接口。（3）支持多种协议。

（4）提供集成的数字交叉连接交换。

（5）具有动态带宽分配和链路高效建立能力。（6）能提供综合网络管理功能。

55、MSTP是基于SDH、同时实现TDM、ATM、IP等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。它将SDH的高可靠性、严格QoS和ATM的统计复用以及IP网络的带宽共享、统计复用等特征集于一身，可以针对不同Qos业务提供最佳传送方式。

● 基于SDH的多业务传送设备主要包括标准的SDH功能、ATM处理功能、IP/以太网处理功能等。

● MSTP具有以下几个特点：①继承了SDH技术的诸多优点；②支持多种物理接口；③支持多种协议；④提供集成的数字交叉连接功能；⑤具有动态带宽分配和链路高效建立能力；⑥能提供综合网络管理功能。

56下列（继承了SDH技术的部分优点）不属于MSTP的特点

57、对于DWDM系统，一般认为工作波长在（1550）nm附近。

59、DWDM系统波长间隔为最小0.8nm（错误）60、IP over DWDM分层结构如图5-26所示。

61、由于千兆以太网采用了与传统以太网、快速以太网完全兼容的技术规范，因此千兆以太网除了继承传统以太网的优点外，还具有以下一些优点：（1）升级平滑、实施容易；

（2）传输距离较远，可达100km；（3）性价比高和易管理；

（4）原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

基于千兆以太网的优势，目前它已经发展成为主流网络技术。大到成千上万人的大型企业，小到几十人的中小型企业，在建设企业局域网时都会把千兆以太网技术作为首选的高速网络技术在IP网路由器之间可以采用千兆以太网技术进行传输。

● 千兆以太网的优点是：升级平滑、实施容易；传输距离较远，可达100km；性价比高和易管理；原来以太网的不足，如多媒体应用及QoS、拓扑结构不可靠和多链路负载分享、虚拟网等，随着新技术和新标准的出现已得到部分解决。

。千兆以太网技术甚至正在取代ATM技术，成为城域网建设的主力军。62、千兆以太网的优点是易管理，但是价格高（错误）。

63、ADSL系统采用频分复用（FDM）；回波抵消混合技术实现全双工和非对称通信。

64、DSLAM的具体功能有多路复用；调制解调；分离器功能 65、为什么HFC网当用户数多时每户可用的带宽下降？ 答：：因为HFC网是各用户共享同轴电缆的带宽，所以当用户数多时每户可用的带宽下降。

66、HFC是一种以模拟频分复用技术为基础，综合应用模拟；数字传输；传输技术、光纤和同轴电缆技术、射频技术及高度分布式智能技术的宽带接入网络，是CATV和电话网结合的产物

66、HFC线路网的组成包括馈线网；配线网；用户引入线

67、HFC中光纤通道实现双向传输方式采用比较多的是（波分复用）。68、HFC的配线网中采用同轴电缆传输。（正确）69、FTTX+LAN的优点有哪些？

答：1.ABC

2.（1）高速传输；（2）网络可靠、稳定；（3）用户投资少价格便宜；（4）安装方便；（5）应用广泛。70、OAN主要包含如下配置。

● 四种基本功能模块：即光线路终端(OLT)，光分配网络(ODN)/光远程终端(ODT)，光网络单元(ONU)，AN系统管理功能块。

● 五个参考点：即光发送参考点S，光接收参考点R，与业务节点间的参考点V，与用户终端间的参考点T，AF与ONU间的参考点a。

● 三个接口：即网络维护接口Q3，用户网络接口UNI和业务节点接口SNI。

71、光纤接入网包括光线路终端(OLT)；光配线网(ODN)；光网络单元(ONU)；适配功能块(AF)72、光纤接入网的应用类型主要包括FTTC；FTTB；FTTH/FTTO 73、无源光网络（PON）的拓扑结构一般采用星形；树形；总线形；

74、光纤接入网的双向传输技术有：光空分复用(OSDM)、光波分复用(OWDM)、时间压缩复用方式(TCM)及光副载波复用(OSCM)。

● 光纤接入网的多址接入技术主要有：光时分多址（OTDMA）、光波分多址（OWDMA）、光码分多址（OCDMA）、光副载波多址（OSCMA），目前主要采用的多址接入技术是OTDMA。75、目前光纤接入网主要采用的多址接入技术是OTDMA和OWDMA。（错误）

76、EPON是基于以太网的无源光网络，即采用PON的拓扑结构实现以太网帧的接入 77、EPON系统采有WDM技术 技术，实现单纤双向传输 78、EPON的标准为（IEEE 802.3ah）。79、GPON的技术特点有哪些？

答：GPON 具有以下技术特点：业务支持能力强，具有全业务接入能力；可提供较高带宽和较远的覆盖距离；带宽分配灵活，有服务质量保证；具有保护机制和OAM功能；安全性高；系统扩展容易，便于升级；技术相对复杂、设备成本较高。80、WiMax采用的标准是（IEEE 802.16）。

81、属于固定无线接入的有MMDS系统，LMDS系统，WiMax系统。82、属于移动无线接入的有卫星移动通信系统，WiMax系统。83、造成分组丢失的重要原因是什么？

答：分组在路由器的输入端口和输出端口都可能会在队列中排队等待处理。若分组处理的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必将被占满，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃，路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。

84、路由器的分组转发部分包括输入端口；输出端口；交换结构 85、路由器按位置划分核心路由器；接入路由器

86、Internet的路由选择协议划分内部网关协议IGP；外部网关协议EGP 87、内部网关协议IGP的具体协议RIP；OSPF 84、RIP是一种集中式的基于距离向量的路由选择协议。（错误）85、为什么OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题？

答：因为当链路状态发生变化时，OSPF使用洪泛法向本自治系统中的所有路由器发送信息，响应网络变化的时间小，OSPF没有“坏消息传播得慢”的问题。

86、为什么BGP只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由？

答：因为Internet的规模庞大，自治系统之间的路由选择非常复杂，要寻找最佳路由很不容易实现。而且，自治系统之间的路由选择还要考虑一些与政治、经济和安全有关的策略。所以BGP与内部网关协议RIP和OSPF不同，它只能是力求寻找一条能够到达目的网络且比较好的路由，而并非要寻找一条最佳路由。

87、用来防止数据报在网络中无限期地存在的字段为（跳数限制）。88、IPv6数据报首部中的分片字段属于基本首部。（错误）

89、IPv6数据报报首部格式比较IPv4作了很大的简化，有效地减少路由器或交换机对首部的处理开销。（正确）

90、采用零压缩，FF05:0:0:0:0:0:0:B3可以成（FF05::B3）。91、冒号十六进制记法是IPv6地址的基本表示方法（正确）

构建视频会议系统技术之IP网络 第6篇

摘要：根据IP网络的主要特点，重点从网络带宽、压缩技术、多播技术、传输协议、QoS等五个方面论述了基于IP网络构建视频会议系统的技术要求。

关键词：多媒体通信；IP；视频会议

1前言

随着多媒体计算机技术和通信技术的发展，产生了一种新的技术——多媒体通信技术，它是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物，兼收了计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点，具有明显的优越性。目前，如何在IP网绍中更好、更快地实现视频、音频的传送已成为当今的研究热点之一。

2基于IP网络构建视频会议系统的技术要求

随着IP网络的速率越来越高，从窄带走向宽带，承载业务从非实时走向实时，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、完整的多媒体应用系统。

2.1要有足够高的带宽

要传送视频，必须要有足够的网络带宽，就像大车要有足够宽的马路才能通行一样，否则，视频数据无法通过网络。以一帧1024ｘ768像素的图像为例，如果用12bit表示每个像素，则共需要9 4Mb,如果按照25帧／秒的传输速率，则1秒内需要传输的数据量就是235Mb。在现有的网络条件下，传输这么大的数据是无法接受的。

2.2要有好的压缩技术

只有采用高压缩比的压缩算法，有效地降低数据量，才能使视频、音频数据在IP网上传输成为可能。例如：在H 323会议系统中，图像编码主要采用H 261和H 263标准，支持cIF、QCIF的分辨率，而正在完善之中的H 264是比H 263和MPEG-Iv压缩比更高的标准，节约了50％的编码率，而且对网络传输具有更好的支持，可获得HDTV、DVD的图像质量。

2.3要有基于IP网络的多播技术

多播是一种多地址广播，发送与接收是一对多的关系。在传输过程中，发送端只需发送一次数据包，位于多播组内的各个用户就可以共享这一数据包。在视频会议系统应用中，将一个节点信号传送到各个节点时，无论是重复采用点对点通信，还是采用广播的方式，都会严重浪费网络带宽，而多播技术将数据传送分布到网络节点中减少了网络中的数据总量。

2.4要有相适应的传输协议

TCP、UDP协议均不能很好地支持视频会议系统，这就需要与之相适应的协议，如RTP、RTCP、RSVP等。RTP运行在UDP之上，音频、视频等数据被封装在RTP数据包中，每个RTP数据包被封装在UDP包中，然后再封装到JP包中进行传输。在底层网络支持多播的情况下。RTP还可以使用多播向多个目的端点发送数据。RTCP是RTP的控制协议，负责反馈控制、检测QoS和传递相关信息，对RTP的数据收发做相应调整，使之最大限度地利用网络资源。

2，5要提供服务质量保证

网络服务质量是网络与用户之间，以及网络上互相通信的用户之间关于信息传输与共享的质量约定。第一，在任何网络中，时延总是存在的。视频会议系统具有较高的实时性和可靠性要求，为了获得各会场的真实的现场感，音频、视频的时延都要小于0.25s,最大时延抖动应小于10ms。其次，在视频会议系统中，还要求唇音同步，只有达到时间上的同步，才能自然有效地表达关于会场的完整信息。第三，允许一定的丢包率。因为人的感知能力有限，在一个视频会议系统中，个别分组丢失，人眼是感觉不到的，因此可以允许一定的传输误码，丢包率应控制在人能接受的范围内。

3基于IP网络构建视频会议系统的协议

基于IP网络构建视频会议系统的标准主要有：H.323和SIP。

H.323沿用了传统的电话信令模式，比较成熟，已经出现了很多产品，形成了比较成熟的应用体系和市场体系。SIP协议将音、视频传输作为Intemet上的一个应用，增加了信令和QoS要求，借鉴了其它In-temet标准和协议的设计思想，遵循简练、开放、兼容和可扩展等原则，比较简单，但其推出时间不长，协议并不是很成熟，应用也不是很多。

4结束语

IP网络视频监控 第7篇

1 学院网络视频监控状况与分析

1.1 前期状况

我校现有监控设备及录像情况是:监控服务器共计11台 (包括1台数据库服务器、5台录像服务器、5台代理服务器) , 其中T=1024GB为磁盘存储空间, IP为一个监控点, 15G代表每个监控点24小时所需要的存储空间即600M/H*24H (600M由学院录像记录属性查询所得) , H为小时。每台服务器录像存储空间分配如图1所示:

每台录像服务器存储时间分配如图2所示:

平均每台服务器录像天数{14T+ (4*8T) }÷{ (60+50+54+61+20) *15G}≈12.5天。

根据统筹公式:S=k A+r N的进一步估算最安全、清晰度高、最稳定、最具可信度的录像天数:其中S为可信赖录像天数、k与r为质、量系数, A为平均天数, N为录像服务器的台数;

设k与r取值50%计算:

∴S=12.5*50%+5*50%≈8.8天 (此值是取录像服务器的最小值作为最具可信的录像天数)

1.2 问题分析

如果是放十一国庆或者五一劳动节七天法定假日等“小假”, 那么按照上面的分析, 出现了上面问题都可以查询到录像, 如果是放暑假或者寒假都30天以上的呢?那么恐怕只有监控五搭个擦边球, 可是仔细分析一下, 监控五毕竟监控点只有20个, 如果想查的这个位置 (IP) 并不在监控五上, 那么可想而知, 录像是查不到的。假如某导员协助保卫处查询学生寝室走廊打仗斗殴事件, 想查办个月前的录像, 那么只有查监控一和五才有效, 如果打仗监控点不在这两个服务器上又是个棘手问题。存储时间及录像位置查询不到在数字网络监控系统中是较为普遍的现象, 因为某些单位在现有基础平台上为了满足磁盘空间的充分利用, 把所有监控点只能充分的应用到每个服务器上, 那么在不改变原有的硬件服务器平台的条件下, 该如何满足这些问题的发生呢?能不能有一个合理的可靠地方式, 把每个服务器都统一设置成一个月或者是两个月这样一个固定的范围, 又能在这个合理的时间范围内, 可靠地查询到监控点呢?

2 解决问题的设计与实现过程

不在扩充监控点的条件下, 假设要求录像达到30天为止, 并且稳定运行, 保证录像清晰度, 采用主码流技术, 那么就必须从物理设备上增加。根据现有学院的网络监控环境, 设计思想大概如下:

2.1 分析与设计过程

学院现正在使用所有监控点 (不包括图书馆) 每天录像占用空间为245IP*15G≈4T录像30天的结果为30*4T=120T, 目前所用的总存储空间为14+8+8+8+8=46T, 所以缺少空间至少为120-46=74T, 若想把图书馆的20个监控点也考虑进去, 图书馆缺少的空间为20IP*30天*15G≈10T共计缺少74+10=84T。

计划服务器及存储硬件所需数量如表1所示:

根据表1的分析得出:

若按照30天部署, 现有设备分配计算情况如下:

1) 可以分配的监控点 (IP) 总数=17+17+17+17+30+70=168

2) 剩余未录像IP=录像总数265-已经分配168=97IP

3) 那么97个IP需要的总存储空间=97IP*15G*30天≈45T

4) 由于原型号服务器单点不能超过70IP, 那么平均服务器97IP/48IP=2台

5) 每个服务器需要的存储空间48IP*15G*30天≈22T空间

因此选择12位*2T=24T空间的服务器正适合. (目前流行的单服务器空间为16T、24T、32T) 等等

2.2 实现与完成过程

除上述设计过程外, 还有一种方法, 就是使用扩展柜这种设备, 即可增加存储空间, 利用IPSAN技术。但是考虑到学院的网络设备, 一直未用IPSAN技术 (原因是建设初期利用过这种技术反复的测试, 而且厂家也来过工程师测试, 一直未达到理想的效果。经常有录像长时间离散问题。) 造成的结果:各个服务器的监控点存储完本地空间之后, 过渡到IPSAN服务器时或后所产生, 产生这个问题的原因是由于录像传输到IPSAN之间有较大延迟造成。造成此延迟原因综合概括为:网络设备为中端产品、磁盘设备为民用级, 并非录像专用企业级硬盘。但是这些因素并非我们需求分析时所造成的, 而是考虑节省学院的成本问题所规划的。

综上所述, 根据设计过程需要录像服务器2台, 单台为24T空间;需要同以前硬盘同型号2T硬盘16块;需要代理服务器4台; (反推理计算:原有46T+{后需24T*2+2T*16}=126T;126T÷265IP÷15G≈31天) , 为此可保存现有全部监控点30天录像。

经过研究设计和反复计算, 目前录像已经基本达到了学校预计的录像质量和效果的要求, 基本满足了学院网络视频监控运行与管理的需求。

3 结论

随着网络监控技术的发展, 人们对监控技术不断的探索与开发, 加上用户对业务的不断重视, 需求不断的增加, 数字网络视频监控在今后的发展中会得到更多的发展空间, 该文在研究过程中, 通过统筹分析公式分析了监控点 (IP) 、存储空间等占用空间的科学换算, 完成了硬件的需求设计过程, 最大程度保证了可靠性、安全性, 实用性的原则。虽然对于学院的网络视频监控系统有了这样的一种升级与改进过程, 但与更好的的数字化网络视频监控技术或者方案相比还是要有很多东西要深入和学习的。比如大型数据库 (oracle) 的性能优化, 代理服务器的端口映射, 监控服务器的阵列RAID管理, 基于LINUX的平台搭建与性能优化, 这些都可以使网络监控系统运行的更科学化, 更具有安全性, 更使用户方面使用和管理等等。在数字网络视频监控系统方面还要不断的投入更大的努力去探索和学习更多的理论知识与技术。

参考文献

[1]李双《.概率论与数理统计》教材与实践[J].数学教育学报, 2012 (10) .

[2]杨茂林.层次式网络视频监控系统的设计和实现[D].中国科学院研究生院 (软件研究所) , 2005.

[3]周云霞.智能网络磁盘存储关键技术研究[D].中南大学博士论文, 2011.

[4]张玉星.分布式数字网络视频系统的设计[D].电子科技大学硕士论文, 2009.

IP网络视频监控 第8篇

重庆江北机场是国家规划的五大枢纽机场之一, 为建设一套先进、安全、高效、灵活的安防系统整合机场监控资源, 重庆机场管理集团自2010年就关注数字监控系统的技术发展, 并于2011年确定在T2航站楼安防系统建设中使用宇视IP监控系统的解决方案。

重庆机场T2航站楼视频监控完全以IP方式承载, 在各前端监控点部署视频编码器, 将监控摄像头的模拟信号转换为IP数字信号, 通过IP承载网, 将视频图像传送到监控中心进行集中管理, 而监控中心则通过视频解码器将图像呈现在大屏幕上。同时, 各业务部门也可通过弱电专用网络进行视频资源的调用, 实现资源的统一管理和灵活扩展。

2 统一管理, 资源从离散走向集中

作为高风险对象安防场所, 机场的视频监控系统纷繁复杂, 仅在航站楼内就包含安检、行李、安防、公安等众多监控需求。模拟时为保证各业务系统的监控需求, 往往都是独立建设、独立管理, 导致各监控系统成为信息孤岛, 不仅存在重复建设的情况, 也给管理工作带来诸多难题。因此, 在重庆江北机场监控系统的设计过程中, 机场方与客户反复探讨的重点也是采用何种方式, 可以实现资源的统一管理, 确保后续资源的无缝扩容, 使通用平台具备广泛的兼容性和升级能力。所以基于IP的监控系统成为机场用户的最佳选择。

在重庆江北机场的监控系统设计中, 我们对系统架构和建设范围进行调整。改变监控系统各业务部门独立建设的模式, 由信息化部门进行统一建设、管理。同时设立统一的管理中心, 整个安防系统当中的网络、存储、服务器等核心设备集中部署, 将遍布机场各区域的监控摄像机、门禁控制器, 报警设备通过计算机网络统一传输至管理中心。对于管理中心之外, 设置四大监控中心和若干分控部门。各业务部门根据业务需求, 调取、查看相关视频、门禁、报警资源, 在监控中心通过客户端实现资源的整合和联动。通过统一的资源和管理界面支撑机场的业务和应用。

(1) 统一管理避免重复建设

通过信息化部门对安防资源的统一管理, 使多个业务系统的监控需求可进行统筹规划, 统一建设, 避免在同一监控点重复部署多台摄像机、多条传输链路、多份管理平台和存储设备等, 确保节约资源与合理利用。

(2) 统一管理明确管理职责

通过架构创新明确机场安防系统的管理职责。业务部门根据需要提出建设要求, 信息化部门汇总后进行统一建设, 对管理中心设备进行集中维护, 安排专业的服务队伍负责前端点位的安装和维护。避免业务部门的需求与信息化部门设备性能出现冲突。

(3) 统一管理确保标准兼容

传统的机场安防系统采用独立建设的模式, 各子系统在建设过程中没有考虑到标准的统一和设备间的兼容性, 给后续的集成工作带来诸多困难, 如出现A区的门禁卡刷不开B区门的情况。通过统一的管理可明确各系统建设的标准, 确保后续各子系统的兼容性和扩展性。

(4) 统一管理降低运维成本

在统一管理的架构下, 由信息化部门配合服务机构实现所有安防资源的统一维护, 各应用部门无需考虑运维投入问题。不仅节省设备、能耗、机房、运维人员的投入, 同时也提高效率。

3 IP存储, 搭建统一管理平台

在机场监控系统的建设中, 一直颇具争议的是存储技术的选择。传统机场在建设中偏向选择可靠性高、价格昂贵的FC SAN存储设备。但是近年来同样基于SAN技术的IP SAN快速发展, 已经广泛应用到诸多行业当中。在不降低可靠性的前提下, 建设成本和管理特性都优于传统的FC SAN存储。因此, FC SAN与IP SAN间必然会出现竞争。

大规模存储设备产生之初, IP传输技术尚未得到普及, 市场当中能同时兼顾速度、可靠性和低成本的传输介质非光纤莫属。因此, 基于光纤传输, 存储设备经过历代发展, FC SAN也逐渐成为大规模存储应用的主流选择。

FC SAN设备的优点:

传输速率:FC SAN运行于光网络之上, 传输速率可达4Gbps。能满足高速的写入和读取需求, 适用于大规模数据存储应用。

专业组网:FC SAN设备组件专用的光纤交换网络, 不需要与其他应用共用传输链路, 可提供最佳的传输性能。

FC SAN设备的缺点:

开放性差:FC SAN基于各厂商独立的FC协议进行传输, 行业内没有统一标准。因此, 在存储设备扩容过程中, 难以实现标准扩容, 只能基于某一厂商的设备进行扩容。

难以管理:由于采用私有协议搭建, FC SAN的后续管理和维护需要依托厂商资源, 或投入大量成本雇用专业人员, 无法实现与其他信息化系统的统一管理。

成本高昂:FC SAN不仅包含存储设备, 还需要为存储系统单独构建光纤交换网络。FC SAN主要面对高端行业市场, 导致其设备购买成本高昂。

兼容性差:FC SAN设备只能基于服务器转发的模式进行录像存储, 虽然存储设备性能强大, 但相应的流媒体服务器会成为整个系统的性能瓶颈, 工作效率低且难以扩容。

随着高清监控系统逐渐普及, 原本高昂的存储成本又出现倍增的状况, IP SAN的高性价比优势便逐渐凸显。随着IP SAN的技术提升和大规模应用, 在其性能及可靠性上已与传统的FC SAN没有太大差异。但由于IP SAN基于标准IP协议进行统一管理, 它更可能实现超越传统FC SAN的易用性。

IP技术的不断进步让存储系统拥有更多的选择, 随着千兆以太网的普及和万兆核心设备的推出, IP传输在速率上已赶上光纤的步伐。在局域环境内, 以太网的低成本和开放性又具备更大的优势。因此, 近年来, 主要的存储设备厂商都开始加大IP SAN设备的研发投入并推出相应产品。

IP SAN设备的优点:

构建简单:IP SAN基于标准IP协议构建, 不需要单独部署交换网络, 也不需要通过服务器进行文件转存。通过统一的弱电承载专网实现媒体流的传输和存储。

易于维护:基于标准IP协议, 可通过管理平台实现统一管理和维护。在出现硬盘故障、设备温度过高、电压不稳定等故障隐患时, 均可通过设备和管理进行软件报警。

部署灵活:当存储规模扩大, 存在多个分部的管理中心时, 可将IP SAN存储设备进行分布式部署和集中管理。无需将所有存储设备都统一部署在中心机房中, 合理的规划网络流量的分布, 提高网络效率。

成本较低:IP SAN存储设备的成本仅相当于FC SAN成本的30%左右, 在大规模高清监控系统中, 可降低建设投入。

IP SAN设备的缺点:

在机场行业缺乏广泛应用。目前, 在国内的大规模机场当中, 仅部分机场采用IP SAN存储, 因此, 有客户担心IP SAN存储设备的性能和可靠性不能满足机场工作的需求。

为实现重庆江北机场统一管理的要求, 在进行大量的调研和对比之后, 机场集团还是选择开放性更好、成本更加合理的IP SAN存储设备。系统运行至今, 未发生存储故障或录像丢失等问题。重庆机场的后续监控系统扩容, 都是基于IP SAN存储设备来实现存储扩展的。

4 应用集成, 扩展监控应用边界

机场的监控系统除服务安防以外, 还需要为安检、周界防范、运营等工作服务。在以往的建设经验中, 实现多个系统间的联动往往是一个很大的难题。在重庆机场建设中, 将视频监控资源收敛后进行集中管理, 通过开放的IMOS视频监控管理平台, 实现同其他应用系统的集成。

在机场安检信息管理系统中, 厦门凯亚通过IMOS平台级SDK, 仅需简单的对接开发, 就可将所需的视频图像调至安检系统界面, 无需针对各厂商的前端摄像机或者管理设备进行适配开发, 大大减轻后续的集成工作。同样, 围界防入侵系统也是基于IMOS平台实现的应用系统集成。

5 结束语

IP网络视频监控 第9篇

关键词：ADSL,动态IP,数字化,视频,远程监控

随着网络技术的快速发展, 宽带的普及以及宽带使用成本的日趋低廉, 利用网络作为传输媒介的远程视频监控也得到日益普及的应用。

目前, 利用网络作为传输媒介的远程视频监控系统的核心技术产品可分为数字硬盘录像机和网络视频服务器两大类。数字硬盘录像机通常被行内人士称为第二代准数字化监控系统产品, 原本以本地局域网监控应用为主。因为基于网络视频服务器数字化监控系统价格昂贵, 因此一些中小企业及商家店铺和个人迫切需要价格低廉的远程视频监控解决方案。

随着视频监控技术的不断发展及硬盘录像机厂商的不懈努力, 现在主流硬盘录像机从硬件上支持WEB浏览器的视频监控, 宽带路由器普遍支持DDNS技术.充分满足客户对远程视频监控方面的需求, 在技术性能上体现了目前视频监控领域中数字化和网络化两大趋势, 具有高可靠性、高集成度的鲜明特点, 可广泛应用于诸如对电力无人驻守变电站、电信机房、银行、道路交通、学校、海关、连锁营业场所的远程视频监控以及本地局域网络方式下的监控。原则上, 在任何网络通达的地方 (包括企业专网和以ADSL接入为代表的INTERNET公网) , 通过硬盘录像机均可以实现远程同步的视频监控应用。

一、基于INTERNET公网的远程监控基本原理

以通过ADSL接入INTERNET公网为例。硬盘录像机读取相连的监控探头采集的视频源信号, 经数字化压缩编码成IP数据包, 通过ADSL上传INTERNET公网;远程监控电脑同样通过ADSL接入INTERNET公网, 访问硬盘录像机的IP地址并读取相关数据, 经专用配套软件解码后实时显示或录像。

从上可知, 远程监控顺利实现的关键点之一就是通过系统的IP寻址功能建立监控电脑和前端硬盘录像机的连接。但是, 由于INTERNET公网上静态IP资源的稀缺性和租用昂贵性, 目前的ADSL宽带用户基本上只能采取动态IP接入方式上连INTERNET公网。

二、ADSL宽带用户的动态IP接入方式

动态IP接入方式是指用户通过虚拟拨号技术动态获得IP地址来上网的方式, 其主要原理:用户通过本地电脑安装的拨号程序, 驱动ADSL Modem拨号连接INTERNET时, ISP通常会随机分配给用户一个公共IP地址, 在断线之前这个IP地址是唯一的, 其他用户可以通过这个IP地址来访问该用户, 但是一旦断线后再次连接, ISP会重新随机分配另外一个IP地址给该用户。

三、解决方案

1.组建小型局域网监控系统, 本方案采用TPLINK_WR340G无线宽带路由器和大华DH-DVR0804LE-AS数字硬盘录像机举例说明。

1) 假设置路由器IP地址192.168.1.1, 默认为网关, 局域网内可用主机IP地址为100～199, 网内任意电脑可以通过宽带路由器共享ADSL上网。设置硬盘录像机的IP地址为192.168.1.120, HTTP端口81 (不使用默认80端口, 避免冲突) 和TCP端口37777。配置成功后, 局域网内任意主机均可作为视频监控电脑, 访问方法为在监控电脑的浏览器地址栏中输入http://192.168.1.120:81即可。

2) 设置路由器转发规则:

登陆路由器, 点击“转发规则->虚拟服务器->添加新条目”, 在右边服务端口号中填“81”, IP地址中填“192.168.1.120”, 协议选择“ALL”, 状态为“生效”, 常用服务器端口号保持默认, 点击保存。再点击添加新条目, 服务器端口号填入“37777”, IP地址中填入“192.168.1.120”, 协议选择“ALL”, 状态为“生效”, 常用服务器端口号保持默认, 点击保存。

3) 设置路由器DDNS

登录http://www.oray.com/网站, 注册新用户, 假设用户名为qhdwzy密码为123456。申请化生壳免费二级域名, 假设为qhdwzy.gicp.net。在路由器中设置如下图所示:

4) 保存路由器设置, 并重新启动路由器。

IP网络视频监控 第10篇

随着信息技术的不断发展,IP网络视频监控系统已经在智能化交通、交通监控等领域得到了充分的应用。IP网络视频监控系统是随着计算机技术、多媒体技术、监控技术有机结合起来的一种全新的监控系统。语音和视频数据在IP网络中传输如果都采用点对点的单播,由于单播技术自身的特点,将产生大量的冗余数据在网络中传输。而且服务器也将由于处理大量的用户访问信息,造成处理能力下降甚至宕机。IP组播技术的出现,解决了这些问题。

2 IP组播

2.1 IP组播技术的产生

传统的IP通信有两种方式:第一种是在一台源IP主机和一台目的IP主机之间进行,即单播(Unicast);第二种是在一台源IP主机和网络中所有其它的IP主机之间进行,即广播(Broadcast)。传统情况下,如果要将数据发送给网络中的多个主机而非所有主机,则要么采用广播方式,要么由源主机分别向网络中的多台目标主机以单播方式发送IP包。采用广播方式实现时,不仅会将数据发送给不需要的主机而浪费带宽,也可能由于路由回环引起严重的广播风暴;采用单播方式实现时,由于IP包的重复发送会白白浪费掉大量带宽,也增加了服务器的负载。所以,传统的单播和广播通信方式不能有效地解决单点发送多点接收的问题。IP组播技术能够很好的解决单点对多点传输数据的问题。

2.2 IP组播及其优缺点

IP组播是指在IP网络中将数据包以尽力传送(Best-Effort)的形式发送到一个构成组播群组的主机集合,这个主机集合是网络中的某个确定节点子集,这个子集称为组播组(MulticastGroup)。组播组的各个成员可以分布于各个独立的物理网络上。IP组播的基本思想是源主机只发送一份数据,这份数据中的目的地址为组播组地址;组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝,并且只有组播组内的主机(目标主机)可以接收该数据,网络中其它主机不能收到。IP组播群组中成员的关系是动态的,主机可以随时加入和退出群组,群组的成员关系决定了主机是否接收送给该群组的组播数据包,不是某群组的成员主机也能向该群组发送组播数据包。

由于网络用户的增多、涉及面扩大,大量的用户经常要在大致相同的时间里访问相同的信息。这种情况下,组播的优势就显现出来了。构建一种具有组播能力的IP网络,允许中间路由器将数据包复制到几个输出接口上,这样一个服务器只需向一组终端用户发送单一流,并利用网络层提供的组播路由功能将数据包传递到每一个加入该组播组的接收者,从本质上减少整个网络带宽的需求,减轻服务器的负担。另外,组播传送的数据能同时到达用户端,延时小,而且网络中的服务器不需要知道每个客户机的地址。所有的接收者使用一个网络组播地址,可实现匿名服务。

与IP组播系统执行程序相关联的主要缺点包括不可靠的数据包交付、数据包复制以及网络阻塞。由于IP组播假定一对多的通信方式,它不使用TCP的端到端的机制。IP组播数据包使用用户数据报协议(UDP)作为传输层协议,不同于TCP,UDP不提供可靠性、流控和错误恢复功能。因此,一个使用IP组播的应用一定会遇到偶然的数据包丢失。组播的可靠性由接收方和网络中的Qos负责管理。

单播和组播之间的关键差别是路由器主动地发送组播数据包的拷贝到多个接口。这增加了多个拷贝的组播数据包到达某一接收点的可能性。如果设计不当,可能会导致关键的控制命令在IP组播数据包被执行多次。就TCP单播来说,标准TCP补偿和慢开启窗口机制自动地调整数据传送的速度,因此在一定程度上避免了网络阻塞。因为IP组播不使用TCP,所以没有内建的阻塞避免机制防止组播流耗尽链路带宽或者其他关键的路由器资源。

2.3 IP组播通信

在组播中,用户按不同的应用分为不同的用户组,组成员要向组播服务器(一般为路由器)注册,用户主机发出请求报文,表明所要加入的组。每个组播群组有惟一的D类地址。其地址范围从224.0.0.0到239.255.255.255。IP最多可提供多达228个同步组播群组的地址,因此,实际群组数受路由表的大小而不是编址的约束。

转发IP组播需要特殊的组播路由器(Multicast Router)。通常是给常规路由器添加这种能力。组播路由器会周期性地对该组进行查询,检查组内的成员是否还参与其中,只要还有一个主机仍在参与,组播路由器就继续接收数据。当所有的主机都离开了组后,组播路由器会收到一个Internet组管理协议(InternetGroupManageProtocol,IGMP)的“离开”消息报文,组播路由器就会马上查询组中是否还有活动的组成员。如果有活动的组成员,组播路由器就继续转发数据;如果没有,就不再转发数据。

2.4 IP组播路由协议

在路由式网络中,对于传递组播信息流,一个至关重要的问题是IP组播路由协议,它克服了利用单播通信模型传递组播信息带来的带宽瓶颈,减少了发送相同数据信息到多个接收者的通信费用,这也是IP组播应用得到发展的主要原因。组播网内数据的流动必须根据组播路由协议建立生成树,使发送源和组播组成员之间形成一条单独的转发路径,确保每个数据包都能转发到目的地。

IP组播路由协议分为域内协议和域间协议。域内协议包括PIM-SM、PIM-DM、DVMRP、CBT等。域间协议包括MBGP、MSDP、BGMP等。

根据网络中主机的分布,IP组播域内路由协议一般可以分为三类。第一类称为密集型模式,这种模式指组播成员在网络中密集分布,有足够的带宽,所以密集协议通过扩散技术传播信息至整个网络,它包括DVMRP、MOSPF和PIM-DM,属于数据驱动型。第二类称为松散型模式,这种模式指组播成员在网络中分散分布,没有足够的带宽,例如广域网或用户使用ISDN线上网,但松散型模式并不意味群组有很少的成员,只不过它们是分散分布的,它包括CBT和PIM-SM。此时,使用扩散技术将浪费带宽,通过发出加入请求申请,在含有集中点或核心点的空生成树上添加树枝形成组播生成树,属于接收者驱动型。第三类成为稀疏-密集型模式,这种模式可以同时对某些多播组采用密集运行模式,而对其他多播组采用稀疏运行模式。稀疏-密集型模式允许根据是否有RP信息来选择对多播组使用稀疏模式还是密集模式。如果路由器获悉了多播的RP信息,则对其使用稀疏模式,否则对其使用密集模式。

使用DVMRP、MOSPF组播路由协议时,单播路由协议相应必须使用RIP、OSPF,这就造成了一定的局限性,DVMRP使用距离向量路由协议建立生成树,MOSPF使用链路状态数据库建立生成树;PIM和CBT独立于单播路由协议,但依赖于单播路由表,其中PIM-SM和CBT有一个集中点或核心,连接源和接收者之间的各个路由器而形成路由。

3 IP组播在视频监控系统中的应用

如果要将组播通信应用在视频网络中,网络里的发送和接收主机、网络路由器以及它们之间的网络结构必须支持组播,防火墙设置成允许组播通过。

每个节点主机需有一个网络接口卡(NIC)要能支持组播,能有效滤出由网络层IP组播地址被映射成的数据链路层地址;需装有加入组播组请求的IGMP的软件和路由器通信,加入组播群;需有支持IP组播传送和接收的TCP/IP协议栈;再装上如视频会议这样的组播应用软件,主机就可以进入组播组进行组播通信。若发送音频,主机需要一个麦克风和相应的音频软件;若发送视频,主机需要帧控制卡和摄相机。

在视频网络中IP组播通信的过程如图1所示。

(1)主机发出一条IGMP加入消息到相邻路由器,主机的MAC地址映射为将要加入的D类组地址,并包含在IGMP数据报中,路由器知道主机想加入组播组。

(2)相邻路由器接收加入消息后,动态跟踪这些组播组,使用组播路由协议,在源端和接收端各个路由器之间建立组播生成树,从每个发送者伸展到所有接收者。

(3)在源端和接收端建立组播路由后,源就开始沿着组播路由发送数据给各个接收者。

主机接收到了源发送来的数据,网络接口卡滤出组播群组的MAC地址,网络驱动器对此地址做出反应后,把数据传递到TCP/IP协议栈,进入用户的应用层,就可以进行视频通信了。

4 结束语

IP组播技术有效地解决了单点发送到多点、多点发送到多点的问题,实现了IP网络中点到多点的高效数据传送,能够有效地节约网络带宽、降低网络负载,基于IP组播技术可以很好地开展流媒体、视频等各种宽带增值业务。随着下一代互联网技术的广泛应用,IP组播技术会拥有更广大的应用空间。

摘要：对IP组播技术和其在视频监控系统中的应用作了介绍,采用IP组播技术实现监控视频的多点传输,可以大大节省网络带宽资源,提高数据传送的效率。

IP网络视频监控 第11篇

进入21世纪,视频监控技术的应用日趋广泛。然而,目前的网络视频监控系统多是以DSP芯片或者ARM9芯片为核心开发的。基于DSP芯片的视频监控系统虽然在视频信号处理上优势明显,但其在智能化控制上的短板极大地限制了它的应用;基于ARM9的监控系统虽然能够克服DSP芯片的不足,但是其在视频信号处理能力上的不足,使其不得不依靠专业的多媒体芯片来完成视频信号的处理,而这无疑将增加制造成本。然而,新一代的ARM11处理器由于其内嵌了多媒体处理模块MFC,使其在视频监控系统的开发中具有极大的优势。因此,基于ARM11的视频监控系统的研究成为目前视频监控系统研究的热点。本文介绍的视频监控系统主要是根据某单位的项目需求而进行的研发。

1 基于ARM11的IP网视频监控系统

监控系统包括监控前端、监控终端和网络三个部分,监控前端是一个运行Linux操作系统的嵌入式系统,它通过S3C6410接收摄像头采集到的数据,并传送给硬件编解码(MFC)模块,并把得到的经过H.264压缩的数据打包发送到IP网络上,监控终端(PC机)通过网络接收数据包,经过解码实时播放。总体构架如图1所示。

2 硬件设计

在该网络视频监控系统中,监控前端主要由视频采集模块、主控制模块和网络传输模块等组成。其硬件框架[1,2]如图2所示。

本系统中S3C6410处理器用于接收控制摄像头所获取的视频信号,其内部集成有用于进行基于H.264压缩编码的多媒体编解码器(MFC)。此外,JTAG主要用于程序的下载;SDRAM用于存取系统运行时的程序;NAND Flash用于存储固化程序;串口用于调试程序和打印输出信息。

系统主芯片采用最新的ARM11处理器S3C6410。Flash为32 Mbyte的NAND型,存放有嵌入式视频采集前端的根文件系统、启动代码和内核代码。并且在Flash管理方面,根文件系统采用的是最新的YAFFS可读写文件系统。为了使本系统能够稳定运行,本系统采用2片共64 Mbyte的SDARM,这样就可流畅地运行Linux系统及应用程序。网卡采用AX88796以太网控制器,该网卡是10/100 Mbit/s自适应通信速率,通过它可实现以太网的物理层和数据链路层的连接。摄像头采用市场上普通的模拟摄像头,通过SAA7113芯片,摄像头采集的模拟信号将被转化成数字信号传送给MFC模块。

3 监控前端软件设计

监控前端的软件设计由嵌入式系统构建和应用软件组成。嵌入式系统部分包括Bootloader、Linux内核、交叉编译器、驱动等,具体构架如图3所示。

基本的嵌入式运行环境由引导程序、Linux内核和设备驱动程序构成。应用层软件通过控制Camera IF接口接收摄像头(SAA7113)采集的数据,并将其传送给硬件编解码(MFC)模块;然后把从MFC模块得到的H.264码流打包发送到IP网络上;监控终端通过网络接收视频数据包,并解码实时播放。

3.1 嵌入式Linux操作系统的定制

本系统采用Linux2.6.21作为嵌入式平台的操作系统。在对Linux内核进行裁剪后,保留了本系统所需的NAND Sevice Support、MTD分区、UDP协议以及套接字、NFS文件系统、framebuffer等驱动。通过运用交叉编译器编译,即可得到ARM处理器能够运行的文件。再将镜像文件通过Bootloader下载到目标板的Dataflash中[3]。

3.2 应用层软件的开发

应用层软件是本系统的核心,主要功能是响应用户的连接请求、视频采集、编码压缩和数据发送[4]。该程序的实现过程主要包括2个线程:第1个为主线程,第2个线程主要任务是处理用户的连接。

第1个线程的流程如图4所示。

第2个线程的流程如图5所示。

3.2.1 网络传输模块

网络传输模块的功能是为了实现H.264视频码流的传输。现行的网络通信协议主要有TCP/IP协议和UDP协议。为了提高视频码流的传输速度和实时性,本设计采用UDP协议作为C/S模型的网络通信协议。在监控前端,网络编程通过socket接口进行,通过listen()函数和send()函数完成客户端的监听、连接的建立和数据的发送等功能[5]。网络编程过程中用到的socket函数主要有:

1) int listen(SOCKET s, int backlog)

listen函数的作用是将制定的套接字设置为侦听模式。其中,第1个参数是套接字描述符;第2个参数(backlog)是等待连接队列的最大长度。

2) int bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR *name, int namelen)

通过bind函数,将创建的套接字绑定在本地的某个地址或端口上。参数SOCKET用来指定需要绑定的套接字,而参数name主要用来指定该套接字的本地地址信息;参数namelen则用于指定该地址信息结构的长度。

3) int send(SOCKET s, const char FAR *buf, int len, int flags)

send函数主要借用已建立连接的套接字进行数据发送。参数SOCKET代表已经建立连接的套接字;参数buf则用于指向一个缓冲区;参数len是已经制定的缓冲区的长度;参数flags设定的值一般为0,该参数的设置值将影响函数的行为。

4) int recv(SOCKET s, char FAR *buf, int len, int flags)

recv函数的主要功能是从一个已连接的套接字接收数据。参数SOCKET用于接收数据而建立的套接字;参数buf用于指向一个用来保存数据的缓冲区;参数len表明所指向的缓冲区的长度;参数flags通常设置为0。

5) SOCKET accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR* addr, int FAR* addrlen)

accept函数用来接收客户端发送的连接请求。参数SOCKET是套接字描述符;参数addr是指向一个缓冲区的指针;参数addrlen是指向一个整型的指针。

3.2.2 视频编码模块MFC

本文采用MFC模块进行H.264视频压缩编码,主要原因是多媒体编解码模块MFC被集成到S3C6410处理器内部。MFC模块具有高性能的视频编解码功能,支持MPEG-4,H.263,H.264的编解码[1]。本文采用H.264编码,其工作流程如图6所示。

其中,在调用MFC模块中要用到的主要语句有:

//打开MFC设备

mfc_fd = open(MFC_DEV_NAME, O_RDWR|O_NDELAY);

//得到MFC输入缓冲区地址

get_buf_addr.in_usr_data = (int)addr;

ioctl(mfc_fd, IOCTL_MFC_GET_FRAM_BUF_ADDR, &get_buf_addr);

in_buf = (char *)get_buf_addr.out_buf_addr;

//得到MFC输出缓冲区地址

get_buf_addr.in_usr_data = (int)addr;

ioctl(mfc_fd, IOCTL_MFC_GET_LINE_BUF_ADDR, &get_buf_addr);

out_buf = (char *)get_buf_addr.out_buf_addr;

//接收摄像头数据到MFC的输入缓冲区

read(cam_fp, in_buf, (out_width * out_height * 3 / 2));

//控制MFC开始编码

ioctl(mfc_fd, IOCTL_MFC_H264_ENC_EXE, &enc_exe);

4 客户端播放程序设计

监控终端是一台运行Windows系统的PC机,主要负责从网络接收压缩包,并使用Avcodec进行解码显示[6,7,8],其主程序工作流程如图7所示。

终端监控打开后,程序首先试图读取用户设定的参数。得到参数后,PC机端就会创建套接字,并与监控前端建立连接。正确连接后,监控终端就会向前端发送视频请求,监控前端在接收到服务请求之后会将视频数据发送到PC终端。PC终端在接收到视频码流之后通过ffmpeg解码后显示。同时,视频接收端不停地判断用户线程是否保持运行,只要用户线程一直保持运行,客户端就不停地向监控前端请求视频数据,PC端就可得到连续的视频画面。

5 系统性能测试

测试环境为:内线采用速率为10 Mbit/s的实验室局域网Intranet;客户端采用PC机,主频为2.7 GHz,内存为2 Gbyte;监控前端为本文设计的ARM11视频采集前端。系统中设置采集分辨力为640480,视频监控效果如图8所示,视频播放速度达到了30 f/s(帧/秒),在监控移动目标时比较流畅,无抖动现象,达到了设计要求。

6 结束语

本文实现了基于ARM11芯片的IP网络视频监控系统。由于该方案采用了新一代的ARM11处理器和先进的H.264视频压缩技术,使其具有如下优点:1)S3C6410微处理器内嵌的多媒体处理模块MFC,使该系统在硬件设计上无须考虑视频编解码部分,大大降低了成本,缩短了研发周期;2)先进的H.264视频压缩技术的采用,使该系统能够实现对视频数据的高度压缩,大大减少了系统对网络带宽资源的占用,非常适用于带宽资源受限的网络环境。

摘要：针对目前视频监控的实际需求,结合嵌入式技术、图像处理技术和网络传输技术,设计了一种低成本、高可靠性的网络视频监控系统。该系统以S3C6410微处理器作为主控器,利用S3C6410芯片内置的硬件编解码模块对采集的图像进行H.264编码,通过UDP协议进行视频传输,并在PC机终端上进行解码显示。测试表明,该系统设计合理,视频编码效率高,图像连续性好,传输丢帧率低,运行稳定。目前,该系统已在某项目中得到运用。

关键词：ARM11,视频监控,嵌入式,编码

参考文献

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[4]冯丽芳,孙俊,周俊华,等.基于ARM9的网络视频监控系统实现[J].电力自动化设备,2006,10(26):95-98.

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