网络视频监控系统虚拟数据网关设计

发布时间：2017-06-30 16:22

  本文关键词：网络视频监控系统虚拟数据网关设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着平安城市建设的推进,网络视频监控系统已成为维护社会治安的重要手段。然而早期系统的覆盖范围和业务功能已无法满足当前跨行业、跨地域的安防需求,多系统融合已成必然趋势。但因历史原因,各厂商遵循的协议和标准并不统一,这严重阻碍了行业的发展。因此,解决系统兼容问题,实现不同厂商设备互联互通,对于提升网络视频监控系统的深度和广度具有重大意义。针对上述问题,本文研发了用于实现多系统对接的虚拟数据网关软件。该软件根据业务需求抽象出一组设备调用接口,并接入由第三方SDK或通用标准协议封装而成的动态链接库,以此实现对不同格式的通信协议和音视频码流的转换。与此同时,为处理大量交互消息,本文研发了基于可伸缩式线程池的消息异步处理机制。该机制根据关联设备数动态地创建或销毁线程,通过共享消息队列和信号量实现线程间通讯,提高了资源利用率和消息处理效率。此外,针对网关与设备手动关联方式在大规模实时转码时容易造成个别网关过载的问题,本文设计了一种基于负载均衡策略的自适应关联方案。该方案通过设备休眠机制降低自身负载,并采用设备迁移算法间接实现负载转移,有效缓解了负载不均衡现象。本文研发的虚拟数据网关目前已成功对接多家厂商设备并兼容多种通用标准协议,较好地实现了不同网络视频监控系统的互联,达到了设计目标。本文设计的网关与设备自适应关联方案与手动关联相比,大幅缩短了实况开始的平均响应时间,有效改善了系统的整体响应性能。
【关键词】：网络视频监控系统 虚拟数据网关 动态链接 消息异步处理 自适应关联 负载均衡
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN948.6
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 绪论11-20
• 1.1 课题背景与意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 视频监控系统的发展与现状12-14
• 1.2.2 视频监控系统互联标准的发展与现状14-17
• 1.3 课题研究内容17-18
• 1.4 论文的章节结构18-20
• 2 相关技术介绍20-27
• 2.1 动态链接技术20-22
• 2.1.1 动态链接简介20
• 2.1.2 动态链接库文件格式20-21
• 2.1.3 动态链接实现21-22
• 2.2 负载均衡技术22-26
• 2.2.1 第四层负载均衡23-24
• 2.2.2 第七层负载均衡24-26
• 2.3 本章小结26-27
• 3 系统总体设计27-36
• 3.1 网络视频监控系统总体架构27-29
• 3.2 虚拟数据网关需求分析29-33
• 3.2.1 资源管理需求30-31
• 3.2.2 业务处理需求31-32
• 3.2.3 网关性能需求32-33
• 3.3 虚拟数据网关总体架构设计33-35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 虚拟数据网关详细设计36-65
• 4.1 进程结构36-38
• 4.2 数据结构38-45
• 4.2.1 系统层38-42
• 4.2.2 设备层42-45
• 4.3 资源管理45-54
• 4.3.1 第三方SDK接入45-46
• 4.3.2 基于可伸缩式线程池的消息异步处理机制设计46-48
• 4.3.3 异步事件处理48
• 4.3.4 定时任务处理48-49
• 4.3.5 计划任务处理49-50
• 4.3.6 第三方设备管理50-54
• 4.4 业务处理54-64
• 4.4.1 实况转发54-57
• 4.4.2 录像存储57-58
• 4.4.3 录像检索58-59
• 4.4.4 录像回放与下载59-60
• 4.4.5 云台控制与预置点配置60-62
• 4.4.6 语音对讲62-64
• 4.4.7 告警处理64
• 4.5 本章小结64-65
• 5 自适应关联方案设计65-71
• 5.1 设备休眠机制65-66
• 5.2 设备迁移机制66-70
• 5.2.1 负载评估66-67
• 5.2.2 过载判断67-68
• 5.2.3 目的网关选择68-69
• 5.2.4 设备选择与迁移69-70
• 5.3 本章小结70-71
• 6 测试及结果71-79
• 6.1 测试概要71-73
• 6.1.1 测试环境71-72
• 6.1.2 测试内容72-73
• 6.2 测试方案及结果73-78
• 6.2.1 功能测试73-75
• 6.2.2 性能测试75-78
• 6.3 本章小结78-79
• 7 结论与展望79-81
• 7.1 全文结论79-80
• 7.2 展望80-81
• 参考文献81-84
• 作者简历84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 田振华;;视频监控发展与趋势[J];中国公共安全;2013年19期

2 孟凡超;张海洲;初佃辉;;基于蚁群优化算法的云计算资源负载均衡研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2013年S2期

3 高勇;;积极贯彻国标,力促视频监控资源整合应用——访公安部第一研究所副所长陈朝武研究员[J];中国安防;2012年07期

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本文编号：502628