基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計

(大連廣播電視大學(xué) 理工學(xué)院，遼寧 大連 116021)

0 引言

隨著數(shù)據(jù)技術(shù)的高速發(fā)展，利用區(qū)塊鏈技術(shù)對高速移動視點視頻進(jìn)行監(jiān)控跟蹤的操作逐漸增多，區(qū)塊鏈技術(shù)可結(jié)合自身系統(tǒng)特點對跟蹤數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，提升分析結(jié)果的有效性，然而，其技術(shù)操作性較強(qiáng)，操作范圍較小，為此，需不斷加深數(shù)據(jù)系統(tǒng)操作，優(yōu)化操作結(jié)構(gòu)，提升系統(tǒng)可操作性[1]。

傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計采用較為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)測量技術(shù)對收集信號進(jìn)行獲取，提升系統(tǒng)采集的精準(zhǔn)度，并不斷根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能分析，增強(qiáng)數(shù)據(jù)結(jié)果分析性能，由此提高系統(tǒng)操作的可行性與操作力度，能夠獲得較佳的監(jiān)控跟蹤結(jié)果，但在實際操作過程中忽略對其他因素的排除操作，數(shù)據(jù)控制力度較差，無法滿足系統(tǒng)發(fā)展需求，且投入成本較高，實驗操作時間過長，不利于系統(tǒng)的速率開發(fā)[2]。為此，針對上述問題，本文提出一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計對以上問題進(jìn)行分析與解決[3]。

1 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)硬件設(shè)計

為盡快推動數(shù)據(jù)系統(tǒng)發(fā)展，提供較為強(qiáng)效的監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計，本文對高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計，將其分為視頻監(jiān)視模塊、數(shù)據(jù)定位模塊以及視頻監(jiān)控跟蹤模塊3個模塊進(jìn)行操作，進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的可操控性[4]。設(shè)置系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖

1.1 視頻監(jiān)視模塊

在視頻監(jiān)視模塊中，本文集中強(qiáng)化對視頻數(shù)據(jù)的操作力度，選取BDL9830QD監(jiān)視器對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，整合視頻內(nèi)部數(shù)據(jù)信息，并調(diào)整視頻數(shù)據(jù)狀態(tài)，操控中心管理系統(tǒng)，實時檢驗中心數(shù)據(jù)的完整性[5]。

該系統(tǒng)監(jiān)視器具備較為完整的數(shù)據(jù)收集性能，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理能力[6]。屏幕尺寸較大，便于操作者進(jìn)行數(shù)據(jù)查找與分析，同時兼具較大的外箱尺寸，便于數(shù)據(jù)內(nèi)部調(diào)節(jié)，分辨率為3 840×2 160，可實現(xiàn)較高程度的圖像辨析，在進(jìn)行實驗的過程中不斷依據(jù)中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可操作系統(tǒng)進(jìn)行理論處理。按照相關(guān)原則進(jìn)行數(shù)據(jù)劃分，將隸屬于系統(tǒng)監(jiān)視操作的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲操作，選取相關(guān)數(shù)據(jù)模式，調(diào)整數(shù)據(jù)內(nèi)部狀態(tài)，仿照內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行實驗?zāi)７拢瑯?gòu)建數(shù)據(jù)模仿如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)模仿圖

在圖2中，根據(jù)數(shù)據(jù)的存在狀態(tài)實現(xiàn)數(shù)據(jù)內(nèi)部的管理[7]。存儲內(nèi)部過濾數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)監(jiān)視通道中設(shè)置數(shù)據(jù)過濾系統(tǒng)時刻進(jìn)行系統(tǒng)中心過濾，掌控內(nèi)部數(shù)據(jù)流動方向，并為數(shù)據(jù)流動提供相應(yīng)流動通道，便于數(shù)據(jù)的流動通暢性[8]。

調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)存在狀態(tài)，由于系統(tǒng)監(jiān)視器的色溫為10 000 K，需不斷調(diào)理數(shù)據(jù)環(huán)境溫度，避免色溫對數(shù)據(jù)監(jiān)視結(jié)果的影響。監(jiān)視器輸入電壓為AC～100～240 V，電壓操作允許范圍較大，符合系統(tǒng)數(shù)據(jù)操作需求[8]。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中應(yīng)同時考慮數(shù)據(jù)內(nèi)部功能切分狀況，根據(jù)不同的狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)系統(tǒng)匹配操作，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的集體性改造，并將屬于同一數(shù)據(jù)匹配組的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，集中存儲至中心實驗系統(tǒng)中，由此實現(xiàn)對視頻監(jiān)視模塊的設(shè)計[9]。

1.2 數(shù)據(jù)定位模塊

在數(shù)據(jù)定位模塊中，綜合掌握數(shù)據(jù)位置，并進(jìn)行實時數(shù)據(jù)定位，控制數(shù)據(jù)處于系統(tǒng)可操作范圍內(nèi)，減少不必要的系統(tǒng)操作浪費，選用衛(wèi)星定位器進(jìn)行系統(tǒng)定位，該定位器設(shè)備內(nèi)置通信數(shù)據(jù)傳輸模塊，配合專用陶瓷接收天線，與在軌衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，減少不必要的數(shù)據(jù)傳輸操作[10]。通過陶瓷天線接收衛(wèi)星發(fā)射的數(shù)據(jù)信號，并配合專業(yè)數(shù)據(jù)信號處理設(shè)備將所接收的信號進(jìn)行放大與處理，可在多顆定位衛(wèi)星的覆蓋下，通過不同衛(wèi)星的傳輸距離可以測量出具體的傳播時間，便于操作者及時了解操作目標(biāo)的運動狀態(tài)?？山庾g出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實時地計算出測站的三維位置、位置，甚至三維速度和時間，方便系統(tǒng)管理與范圍設(shè)置操作[11]。當(dāng)在靜止?fàn)顟B(tài)時，GPS設(shè)備能在接收衛(wèi)星信號過程中保持固定不變，以便較準(zhǔn)地測量GPS信號的傳播時間。利用GPS衛(wèi)星在軌的已知確定位置，專業(yè)計算芯片可以解算出設(shè)備所在位置的三維坐標(biāo)，并對其內(nèi)部計算芯片進(jìn)行圖像設(shè)置。

當(dāng)定位器處于運動狀態(tài)時，定位設(shè)備可以利用與GPS衛(wèi)星的動態(tài)距離，計算出實際誤差不超過5 m的較準(zhǔn)位置，提升系統(tǒng)定位的精準(zhǔn)度，由此提高系統(tǒng)監(jiān)視跟蹤效率。GPS硬件和芯片軟件以及接收數(shù)據(jù)運算規(guī)則，以及通信數(shù)據(jù)發(fā)射部分綜合構(gòu)成完整的GPS定位設(shè)備，計算流程科學(xué)性較高，能夠確保數(shù)據(jù)操作的精準(zhǔn)度，更高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)操作，設(shè)備使用高壓高容量鋰電池為供電電源，同時可外接低壓5～12 V，以及寬壓12～90 V的直流電源，數(shù)據(jù)操作環(huán)境較優(yōu)。設(shè)備內(nèi)置電池供電過程中，為節(jié)約電量，可遠(yuǎn)程工作開關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲器供電，以防止丟失數(shù)據(jù)，保證信號接觸優(yōu)良?？啥囝l多數(shù)據(jù)定位，雙頻設(shè)備精度達(dá)5 mm+1 PPM.D，單頻設(shè)備在一定距離內(nèi)精度可達(dá)10 mm+2 PPM.D，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)定位模塊的系統(tǒng)設(shè)計[12]。

1.3 視頻監(jiān)控跟蹤模塊

在視頻監(jiān)控跟蹤模塊中，加大對數(shù)據(jù)的管理與跟蹤力度，調(diào)整數(shù)據(jù)操作追蹤范圍，并對目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗標(biāo)記，由此保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，選擇HX-YT01 自動視頻追蹤器，對數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)追蹤，并結(jié)合數(shù)據(jù)調(diào)整與收集原則實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的掌控[13]。設(shè)置監(jiān)控跟蹤器如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)監(jiān)控跟蹤器圖

該跟蹤器在數(shù)據(jù)處理的過程中需根據(jù)數(shù)據(jù)存在的狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)部機(jī)制調(diào)整，為此，在實驗操作的同時需不斷注意數(shù)據(jù)存在的范圍條件與基礎(chǔ)準(zhǔn)則，及時更改錯誤的數(shù)據(jù)狀態(tài)，并提高系統(tǒng)自主監(jiān)控性能，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中過濾操作。監(jiān)控跟蹤器根據(jù)跟蹤處理器系統(tǒng)的硬件特點以及總體方案技術(shù)指標(biāo)，實現(xiàn)對攝像機(jī)輸出的視頻信號進(jìn)行圖像的采集、數(shù)字圖像預(yù)處理、對目標(biāo)的識別跟蹤和脫靶量計算輸出，在監(jiān)視器上顯示圖像及跟蹤窗口等其它數(shù)據(jù)，滿足總體技術(shù)指標(biāo)和功能要求。支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲。設(shè)備可以存儲兩千條的GPS 數(shù)據(jù)，在沒有 GSM/CDMA 信號的時候，設(shè)備把 GPS 數(shù)據(jù)存儲起來，在有移動信號的時候，設(shè)備再把記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送到平臺，數(shù)據(jù)完整保護(hù)性較強(qiáng)，便于研究操作[14]。運行濕度為5%～95%RH，工作電壓為DC9 ～30 V，備用電池為3.7 V / 1 100 mAh，系統(tǒng)適應(yīng)能力較強(qiáng)，可提供較為可靠的操作信號，并對圖4所示的內(nèi)部接線圖進(jìn)行設(shè)置。

圖4 系統(tǒng)監(jiān)控跟蹤器內(nèi)部接線圖

根據(jù)以上步驟實現(xiàn)對視頻監(jiān)控跟蹤模塊的設(shè)計。

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計

在實現(xiàn)對系統(tǒng)硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)應(yīng)用程序進(jìn)行研究操作，根據(jù)系統(tǒng)硬件內(nèi)部元件進(jìn)行軟件程序處理，將視頻信號進(jìn)行處理性接收，同時調(diào)整數(shù)據(jù)信號存儲空間類別，設(shè)置系統(tǒng)應(yīng)用程序流程如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)應(yīng)用程序流程圖

本文集中加強(qiáng)對系統(tǒng)程序內(nèi)部的處理，并將其處理操作劃分為以下幾個步驟進(jìn)行：

1)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)系統(tǒng)顯示器狀態(tài)，保證其始終處于系統(tǒng)可接受范圍內(nèi)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)TPC協(xié)議對接收信號進(jìn)行協(xié)議準(zhǔn)則規(guī)定，并劃分規(guī)定集合，將不同集合的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)換操作，同時整理剩余數(shù)據(jù)信號，采取中心檢驗措施不斷更換內(nèi)部程序標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)置相關(guān)數(shù)據(jù)操作算式，并加強(qiáng)算法計算，設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)部計算法則，統(tǒng)一化計算模式，并規(guī)定計算后的數(shù)據(jù)存儲路徑，確保數(shù)據(jù)收集的科學(xué)性。

2)設(shè)置數(shù)據(jù)操作對等網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建數(shù)據(jù)對等節(jié)點，保證數(shù)據(jù)算法的一致性對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行操作，利用一致性原則檢驗數(shù)據(jù)間存在的聯(lián)系可信度，對腳本代碼進(jìn)行自動化組合，構(gòu)建完整區(qū)塊鏈系統(tǒng)空間，同時對其空間進(jìn)行實時監(jiān)控，建立底層網(wǎng)絡(luò)區(qū)塊鏈模型，設(shè)置相應(yīng)模型法則，按照設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)法則進(jìn)行代碼操控。在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中應(yīng)注意對數(shù)據(jù)系統(tǒng)流動通道的觀察，避免無關(guān)數(shù)據(jù)的入侵，并變換數(shù)據(jù)過濾準(zhǔn)則，調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)通道的性能與數(shù)據(jù)流通狀況。

3)在接收獲取的數(shù)據(jù)信號代碼中設(shè)置數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，由此驗證數(shù)據(jù)信息的收集準(zhǔn)確性，匹配相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)信息頭。對編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)解碼操作，結(jié)合數(shù)據(jù)內(nèi)容分析系統(tǒng)對集中解碼的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行結(jié)果處理，并分析總結(jié)結(jié)果的系統(tǒng)符合條件，根據(jù)可視化界面控制信號流通方向，并判斷集中數(shù)據(jù)的信號傳輸方式，在完成數(shù)據(jù)集中傳輸后，調(diào)整數(shù)據(jù)模式，引導(dǎo)數(shù)據(jù)向中心系統(tǒng)內(nèi)部傳輸，設(shè)計傳輸法則與監(jiān)控跟蹤標(biāo)準(zhǔn)，對傳輸后的數(shù)據(jù)進(jìn)行模塊化管理，完成整體系統(tǒng)操作[15]。

經(jīng)由以上幾個步驟，實現(xiàn)對系統(tǒng)應(yīng)用程序的整體設(shè)計。

3 驗證實驗

3.1 實驗?zāi)康?/h3>

為了檢測本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果，與傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果進(jìn)行對比，并分析實驗結(jié)果。

3.2 實驗參數(shù)設(shè)計

針對區(qū)塊鏈技術(shù)操作的復(fù)雜性以及高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)構(gòu)建的困難性，需對其進(jìn)行實驗參數(shù)的設(shè)置，如表1所示。

3.3 實驗結(jié)果與分析

根據(jù)上述高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的實驗參數(shù)進(jìn)行對比實驗，將本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果，與傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果進(jìn)行比較，得到的視頻信號收集對比以及跟蹤準(zhǔn)確率對比分別如圖6和圖7所示。

表1 實驗參數(shù)表

圖6 傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計視頻信號收集圖

圖7 本文系統(tǒng)設(shè)計視頻信號收集圖

對比圖6和圖7可知，在相同的參數(shù)條件下，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的視頻信號接收效果優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的視頻信號接收效果。

造成此種差異的主要原因在于本文在硬件設(shè)計的過程中著重處理硬件系統(tǒng)元件中存在的數(shù)據(jù)操作問題，并集中強(qiáng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理性能，提升系統(tǒng)操作準(zhǔn)確性與科學(xué)性，調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)存在模式，并按照相關(guān)法則進(jìn)行信號接收與整合，選用BDL9830QD監(jiān)視器優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部監(jiān)視能力，并擴(kuò)大主體操作范圍，提升系統(tǒng)操作的影響力度，加大對管理模塊的處理，分析不同存儲空間的數(shù)據(jù)狀況，同時匹配數(shù)據(jù)狀況處理元件進(jìn)行實驗研究與解析，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信號的精準(zhǔn)化調(diào)整，增強(qiáng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號數(shù)據(jù)接收能力，并在接收的同時增強(qiáng)內(nèi)部綜合性能，實現(xiàn)對系統(tǒng)信號收集功能的調(diào)節(jié)，降低關(guān)因素的影響率，獲取完整度較高的收集信號數(shù)據(jù)。而傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計缺少該步驟的操作，對數(shù)據(jù)收集到力度較小，視頻信號收集效果較差。

圖8 追蹤準(zhǔn)確率對比圖

對比圖8可知，在實驗時間為10 d時，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的追蹤準(zhǔn)確率為50%，傳統(tǒng)高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的追蹤準(zhǔn)確率為30%，在實驗時間為20 d時，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的追蹤準(zhǔn)確率為55%，傳統(tǒng)高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的追蹤準(zhǔn)確率為26%。

由于本文在系統(tǒng)硬件處理過程中強(qiáng)化對內(nèi)部系統(tǒng)的優(yōu)化處理，增強(qiáng)系統(tǒng)中心存儲性能，同時不斷規(guī)劃數(shù)據(jù)存儲的集中形式，調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)系統(tǒng)所處狀態(tài)，按照標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)處理模式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，完善功能系統(tǒng)的整合處理操作，在軟件程序編寫的過程中，根據(jù)系統(tǒng)硬件元件狀況進(jìn)行軟件操作，加大系統(tǒng)內(nèi)部的聯(lián)系，提升數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性，并擴(kuò)展數(shù)據(jù)信號傳輸通道，在獲得相關(guān)數(shù)據(jù)的前提下實現(xiàn)對內(nèi)部數(shù)據(jù)內(nèi)容的獲取與分析，有利于系統(tǒng)中心的可持續(xù)發(fā)展。及時處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)信號傳輸內(nèi)容，縮減不必要的操作時間浪費，提升系統(tǒng)追蹤的準(zhǔn)確率。

經(jīng)過以上對比分析可知，本文基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計的視頻信號收集效果以及追蹤準(zhǔn)確率均優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計，能夠較好地完成系統(tǒng)內(nèi)部操作任務(wù)，不斷提升中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)掌控能力，提高數(shù)據(jù)操作效率。

4 結(jié)束語

本文在傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)上提出了一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的高速移動視點視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)設(shè)計，實驗表明，該系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計效果。

本文系統(tǒng)設(shè)計分為系統(tǒng)硬件設(shè)計與系統(tǒng)軟件設(shè)計兩個部分進(jìn)行操作，在系統(tǒng)硬件設(shè)計中，將硬件元件處理劃分為3個模塊進(jìn)行。在系統(tǒng)視頻監(jiān)視模塊中，利用BDL9830QD監(jiān)視器對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視，調(diào)整數(shù)據(jù)存在的狀態(tài)，進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部操作，為后續(xù)實驗操作提供堅實的理論操作基礎(chǔ)，在數(shù)據(jù)定位模塊中，選取微型定位器對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中定位，及時檢驗數(shù)據(jù)流通狀況以及存儲方向，結(jié)合主導(dǎo)系統(tǒng)實現(xiàn)整體性新號定位操作，在視頻監(jiān)控跟蹤模塊中，選擇HX-YT01 自動視頻追蹤器精準(zhǔn)追蹤數(shù)據(jù)位置，設(shè)置相應(yīng)追蹤函數(shù)，調(diào)整數(shù)據(jù)流通通道，實現(xiàn)對系統(tǒng)的硬件設(shè)計。在系統(tǒng)軟件設(shè)計中，分步驟進(jìn)行實驗研究操作，擴(kuò)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)操作范圍，提升可操作空間，由此完成對系統(tǒng)的整體設(shè)計。

相較于傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計，本文系統(tǒng)設(shè)計具備較強(qiáng)的操作優(yōu)勢，在一定程度上強(qiáng)化系統(tǒng)內(nèi)部性能，及時更新系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收集準(zhǔn)確度較高，效果較好，具有較為廣闊的發(fā)展空間。