基于云平台的机车监控视频管理系统设计与实现

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文基于云平台的机车监控视频管理系统设计与实现DesignandImplementationofCloud-BasedLocomotiveSurveillanceVideoManagementSystem培养单位：信息科学与技术学院专业领域：计算机技术学生姓名：赵朝栋校内导师：朴春慧教授校外导师：成彬研究员二○一八年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应

3、遵守此规定)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要铁路机车监控视频记录了机车司机操作的详细信息，是机务段工作人员对机车司机的违规操作行为进行评估的重要依据。机车监控视频具有数据量大、结构复杂和格式不统一等特性，传统的监控视频管理模式无法满足机务段管理部门对机车监控视频进行便捷、集中、统一化管理的需求。本课题针对铁路机车监控视频管理存在的问题，设计并实现了基于云平台的机车监控视频管理系统。主要工作包括：(1)基于系统功能需求分析，完成用例图、活动图设计，并进行了系统可行性分析。从系统架构、系统拓扑结构、系统功能和系统数据库四个

4、方面进行了系统总体设计。(2)基于B/S模式、采用SSM框架实现了PC客户端，为机务段管理人员提供了查看机车监控视频、记录审核机车司机违规行为、截取机车司机违规行为视频片段并存档、管理机车司机信息等功能。为了方便管理者和机车司机查看相关信息，实现了基于Android的移动客户端。(3)研究海量机车监控视频数据的上传、处理、存储、检索、下载等相关关键技术，深入探讨了分布式转码、视频加密、云存储和流媒体服务等服务器端核心功能模块的实现技术。针对铁路机车监控视频的格式多样并且数据量庞大的特点，设计了基于“MapReduce”计算

5、模型的分布式并行转码解决方案，有效提高了视频转码效率，并通过实验进行了验证。为提高监控视频数据存储的安全性，基于关键帧加密策略，采用CP-ABE加密算法，对转码后的关键帧数据进行了加密处理，并通过实验分析，证明所选用加密策略能够有效减少加密数据量。为了提供流畅、稳定的监控视频查看功能，采用DSS开源技术实现了RTSP流媒体服务器。关键词：Hadoop；机车监控视频；分布式转码；CP-ABE加密算法AbstractThemonitoringvideoofrailwaylocomotiverecordsthedetailedi

6、nformationoftheoperationofthelocomotivedriver,whichisanimportantbasisforthestaffmembersofthelocomotivedepottoevaluatetheillegaloperationbehaviorofthelocomotivedriver.Thelocomotivemonitoringvideohasthecharacteristicsoflargeamountofdata,complexstructureandununifiedf

7、ormat.Thetraditionalmonitoringvideomanagementmodecannotmeettherequirementsofconvenient,centralizedandunifiedmanagementoflocomotivemonitoringvideo.Aimingattheproblemsexistinginthemanagementofrailwaylocomotivemonitoringvideo,thispaperdesignsandimplementsalocomotivem

8、onitoringvideomanagementsystembasedoncloudplatform.Themaintasksinclude:1.Basedontheanalysisofsystemfunctionalrequirements,theusecasediagramandactivitydi