在水利行业图像监视系统中,由于工程管理的需要,许多部门需要将本地图像资料上传至上级主管单位。图像上传有很多途径。有自建局域网如自设光纤网络、自设无线网络等;也有租用固定IP、租用虚拟专用网等。

　　然而在实际应用环境中由于系统运营管理费用等问题往往很难保证这样的网络条件,所以利用现有低廉成本的宽带网络(如ADSL)作为传输媒介实现远程视频监控,达到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)均可实现远程网络视频监控是水利行业远程图像监视系统中最经济实惠、方便快捷的方法。以通过ADSL接入INTERNET公网为例。各监控前端网络视频服务器读取相连的摄像机视频源信号,经数字化压缩编码成IP数据包,通过ADSL上传INTERNET公网;监控中心主机同样通过ADSL接入INTERNET公网,访问各监控前端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。

　　系统的IP寻址功能建立监控中心和前端网络视频服务器的握手。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。

　　2系统概述

　　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

　　目前有许多专业公司在2 Internet2上提供了动态域名服给用户1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。

　　如果仅仅是编码端(如某水文站)或者解码端(如某水利局)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,就比较麻烦了。1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。如果监控前端在每次连网后均需将其最新IP地址人工通知监控中心后,监控中心才能对该监控点实施监控显然是不现实的;而为监控中心及每一个监控前端申请静态IP显然也是不经济的。

　　3解决方案及比较

　　31申请动态域名

　　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,不管什么时候上线,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1家动态域名服务提供商,在该公司网站进行1次注册,就可以免费得到1个固定的Internet域名(每台使用动态域名服务的计算机都需要1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:①软件开发简单,几乎不需要修改代码;②性能比较稳定,专业公司提供的动态域名服务24 h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;③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:①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;②如果动态域名解析服务器需要一些个性化功能,无法定制。

　　32定制IP地址解析服务器

　　这里所指的定制包括2种方式,一是自己开发IP地址解析服务器软件,二是购买相应的软件模块。

　　如图2所示,无论采用哪种方式,大致都是以如下模式运行:监控中心和所有监控点都预先定义1个别名,每台计算机在线的时候,把自己的IP地址和对应别名自动发送给IP地址解析服务器。IP地址解析服务器保存所有IP地址和对应的别名,并生成检索信息。任何2个用户访问对方的时候,都以别名的方式来访问,访问前软件自动和IP地址解析服务器连接,获取相应的IP地址。

　　如果使用定制IP地址解析服务器的解决方案,正好可以弥补动态域名方式的不足,尤其对大型系统而言,可以节约费用,灵活定制功能。为了解决动态IP问题,只需要额外支付构建1个IP地址解析服务器的费用,包括服务器24 h在线的上网费用和申请1个固定IP的费用(当然这台服务器也可以使用动态域名的方式)。而且,在定制IP地址解析服务器的同时可以做其他增值业务,如认证、计费、分组管理等。

　　当然,与动态域名方式相比,这种方式最大的不足,在于软件开发的工作量比较大。

　　4应用实例

　　根据管理经费及现有网络条件情况,余杭上牵埠船闸便使用此方式进行远程视频传输。现地图像采集设备将视频信号传输至数字硬盘录像机,数字硬盘录像机通过ADSL拨号连接至互联网,再登录到提供动态域名服务的网站便可得到固定的域名。监控中心的计算机只需安装相应的客

　　人员防汛抗旱决策Π,水利工程安全稳定运行提供有利保障。户端软件通过C S结构,直接输入该固定域名便可访问数字硬盘录像机。从而实现远程浏览视频、控制云镜、回放录像等功能(见图3)。

　　5结语

　　近年来水利行业正在突飞猛进的发展,水利项目的图像监控系统也在各个基层发挥着重大作用。随着各个水利单位对下属距离较远地理环境较复杂的水利工程图像监控点的管理需要,基于动态IP的Internet视频监控系统恰好为其提供了性能稳定、经济实用的解决方案。