網絡視頻的監控系統應用架構與實現研究

任澤彬 歐雙慶 李成武

（新疆和靜69225部隊 新疆 841300）

0 引言

上個世紀80年代，視頻監控系統正式投入使用，模擬視頻監控系統主要應用在政府、公安等機關單位，作用集中表現在偵察、取證、數據處理等。進入90年代，以PC為主的數字化監控系統研發完成，該平臺不僅拓展了監控技術的應用范圍，也為數字化設備在監控系統中的應用提供了必要的保障。信號形式的變化也最大限度的拓寬了視頻監控系統的應用范圍，以網絡為主，信號處理系統為輔的監控體系不僅其圖像、視頻處理技術提高了，其數據運輸速度也大大提升了。

1 網絡視頻系統應用架構

1.1 系統結構

網絡視頻監控系統具有高度集成化和智能化，資源越多，監控系統采用的應用架構越復雜。影響網絡視頻系統應用架構的元素有很多，如：系統縮放功能、各功能模塊配置、異構設備互聯情況、硬盤儲存等，監控系統應具備的元素不同，其應用架構結構也各不相同。

1.1.1 點對點

這種系統結構在家庭、辦公場所的應用次數最多，通常采用單孔攝像頭。嵌入式系統是點對點網絡視頻監控系統的一大亮點，以應用為中心的網絡系統和攝像頭相連，并將視頻數據進行壓縮、儲存、傳輸，在傳輸過程中還可以通過權限設置判斷其是否支持網絡實時瀏覽。

1.1.2 中間服務器

監控系統可以通過中間服務器確定服務類型，并提供必要的分析依據，這種監控系統在操作流程上更為嚴謹，其數據傳輸效率和質量都很高。中間服務器在為系統提供監控服務時會主動將各階段視頻數據進行整合處理，通過目標檢測和訪問請求信息將不同數據信息分發到各網絡系統中。

1.1.3 分布式系統

分布式網絡視頻監控系統是綜合應用性能非常好的監控系統，實現分級管理，網絡信息傳輸速度的增長，推動了遠距離信息傳輸的發展。分布式監控系統可以跨區域進行網絡數據傳送，并且還能將文件進行分級部署，管理者按照需求來判定傳輸數據的時間范圍和區域范圍。在IP網絡上建立的分布式監控系統能支持多種數據傳輸方式，可將文字、音頻、視頻等數據進行統一處理，并將重要信息進行擴容處理，保證數據的真實性和使用性。模塊功能化的管理模式會將多余數據和重要數據進行分級管理，依照用戶的需求處理數據會增加系統信息處理的針對性和高效性。

1.2 網絡視頻監控系統工作模式

1.2.1 C/S模式

C/S系統模式在網絡視頻監控系統中的應用范圍很窄，網絡客戶端在接收到用戶訪問請求信息之后，會隨即向系統服務器發出通信請求，并將訪問請求結果通過顯示器傳送給用戶。雖然這種工作模式的運行結構很穩定，但是其升級維護卻非常困難，如果在跨區域、時間的監控平臺中應用，其多畫面監控、移動設備接入都會存在一定的危險性。

1.2.2 B/S模式

相較于C/S工作模式，B/S的使用范圍和工作效率更廣、更高，可以從多角度傳輸信息、處理信息。用戶可以將請求信息傳送到網絡客戶端的中間層，中間層會利用信息處理技術和識別技術。在互聯網平臺下，B/S可以有效降低客戶端結構的復雜程度，將所有數據集中在一層完成，這種操作形式對服務器的更新、保護、拓展都有很大幫助。

2 網絡視頻的監控系統實現研究

2.1 視頻服務器的實現

在網絡視頻監控系統中嵌入式設備是最重要的視頻服務單元，要想構建相對穩定的監控平臺必須建立拓展空間很大的監控系統，以實現對視頻數據的有效壓縮。后臺程序和網絡服務器對用戶數據傳輸和控制的影響作用最大，所以系統應提供相應的編碼服務，利用反饋模塊增加對數據的控制功能。

2.2 動態域名解析服務的實現

監控系統在網絡中應用時，系統會自動對用戶的訪問請求進行翻譯，在這個翻譯過程中動態域名和IP地址是綁定的。目前，由于IP地址資源匱乏，所以很多監控系統設備都無法通過固定的IP地址實現動態數據分配。動態域名解析可以最大限度的穩定監控系統的域名和IP地址，使用戶可以順利的從網絡客戶端和服務器中找到解析工具，同時通過申請解析服務，得到信息。

2.3 本地數據儲存與管理實現

網絡視頻監控系統的數據庫是系統管理中的關鍵部分，數據庫是儲存視頻信息的客戶端，所以要想保證數據庫處在最佳運行狀態，必須實時調整數據庫的組成結構，定期刪減或壓縮多余信息。將數據按照時間順序進行編號，系統會自動調節本地內存空間，對最早儲存的信息進行定期清理，為新數據爭取更大的儲存空間。本地數據儲存和管理不僅優化了監控系統數據庫設計，還提高了整個監控平臺的整體性，有效的節省了視頻信息的儲存空間，更有利于日后對網絡視頻監控系統的維護和升級。

3 結語

本文通過對網絡視頻監控系統架構的實現進行深入研究可知，應用場合和性能要求是影響系統架構設計的兩點重要因素，在設計系統架構時應以視頻服務器在互聯網環境下的信息傳輸情況為基礎，增設一些具有靈活性、伸縮性、拓展性的嵌入式設備。同時還用從用戶使用角度出發，提高系統各功能模塊的應用價值，建立QOE質量模型，并根據系統在網絡的工作情況進行擁塞控制。

[1]鄧華偉.網絡視頻監控系統應用架構的研究與實現[D].華北電力大學，2012.

[2]黃振宇.基于云計算的網絡視頻監控系統研究與實現[D].上海交通大學，2011.

[3]董曉偉.基于 IP網絡的校園視頻監控系統的設計與實現[D].西安電子科技大學，2012.

[4]王永利.分布式網絡視頻監控系統的架構[J].自動化儀表，2012，14（08）：146-153.

[5]古前疆.基于 IP網絡的視頻監控系統的設計與實現[D].大連理工大學，2013.

[6]張磊.基于3G無線網絡的視頻監控前端研究[D].南昌航空大學，2012.