淺析流媒體技術在校園視頻監控系統中的應用

穆海日

摘 要：本文主要分析流媒體技術在校園視頻監控系統中的應用，首先介紹流媒體技術，而后研究了基于流媒體技術的校園視頻監控系統的基本結構以及工作流程，從而實現視頻流的實時傳輸。

關鍵詞：流媒體技術；編碼壓縮；視頻服務器

1概述

隨著校園安全在學校管理中的重視度越來越高，以及科學技術的不斷提升，智能視頻監控系統在學校中得到廣泛應用。學校管理者以期通過視頻監控來提升學校的安全防范，通過實時掌控學校各處的事件動態來實施相應的應對方案，從而將校園安全的違法事件扼殺在萌芽之中。為了提升校園視頻的監控實時性和有效性，對于監控視頻的質量要求非常高，從而為校園安全管理人員提供直觀可靠的數據動態信息。然而由于監控視頻數據非常龐大，網絡傳輸帶寬有限，所以傳統的視頻壓縮傳送技術一般是生產視頻文件后通過下載觀看，在實時性和視頻清晰度方面都很難到達安全管理者的要求。流式視頻編碼技術是通過對視頻圖像進行處理，而后根據相應的播放要求生成一些符合編碼參數的視頻碼流，而后通過網絡傳輸到管理者電腦中進行播放，加上流媒體技術自身良好的壓縮特性，能夠實現在有限的帶寬下高速傳送，從而實現了校園視頻的實時性和畫面清晰性。所以對于流媒體技術在校園視頻監控系統中的研究，對提升校園視頻監控力度，加強校園安全性來說，具有非常重要的現實意義。

2流媒體技術

流式視頻編碼技術簡稱流媒體技術，是目前互聯網快速發展下的針對視頻或音頻媒體進行快速實時傳輸的一種數據編碼技術。流媒體技術的出現與發展，使得互聯網在教育、視頻監控、視頻網站、網絡直播或點播等各個領域中得到快速發展，也催生了各種不同的網絡商業模式，對于我國社會經濟水平的提升以及網絡的快速發展起到了極大的重要作用。

流媒體技術的實現，是以網絡數據傳輸與通信技術基礎，在視頻、音頻等多媒體數據信息進行前端采集、預處理、數據壓縮、數據傳輸與數據存儲等一系列功能需求上，起到了決定性的作用。流媒體技術的主要實現，是通過專門功能的編碼器、播放器等對音頻、視頻文件進行實時地、快速地壓縮、傳輸、上傳、解壓、播放等，從而實現了音頻、視頻文件的網絡中傳輸。一般來看，流媒體技術能夠實現視頻文件的實時傳輸，但是在數據包載入到終端應用時，會有幾秒到十幾秒的延遲，這種延遲屬于啟動延遲，而后就能夠實現多媒體文件的視頻幀傳輸延遲大大減少，基本上實現一邊接收一邊播放的實時播放。流媒體技術的應用，其壓縮與傳輸效率非常高，對于網絡帶寬以及相關的性能要求也不是很高，所以在網絡視頻、音頻傳播中應用非常廣泛。

流媒體技術的實現方法，包括實時流式傳輸與順序流式傳輸兩種，主要是根據應用場景與服務器的不同而不同。一般的如果視頻文件是以實時廣播的方式進行傳送，依靠實時流式傳輸方式的流媒體技術比較多，而對于常見的B/S架構的網頁媒體，此時如果服務器為HTTP服務器，則會使用順序流式傳輸的流媒體技術來實現。

3流媒體技術在校園視頻監控系統中的應用

3.1基于流媒體技術的校園視頻監控系統結構組成

校園智能視頻監控系統的結構體系有很多，主要是根據其依賴的技術不同而不同，基于流媒體技術的校園視頻監控系統，其組成部分主要分為六個模塊：①視頻采集模塊；②基于流媒體技術的視頻編碼壓縮模塊；③提供視頻服務的流媒體服務器模塊；④流媒體視頻數據傳輸模塊；⑤對前端攝像機進行控制操作的視頻監控控制模塊；⑥視頻播放和控制的視頻解壓解碼模塊。這些模塊，根據其自身的功能特性實現基于流媒體技術的校園視頻監控系統，目前，由于技術不斷發展以及產品制造工藝的提升，很多視頻采集設備或攝像機都已經集成了視頻采集、視頻圖像預處理、視頻服務器等基本功能，為了簡化校園智能視頻監控系統的結構和組成，可以采購集視頻攝像、圖像壓縮編碼處理、視頻服務于一體的網絡攝像機，從而輸出媒體流的視頻幀數據，直接接入局域網或以太網進行數據信息的傳輸。

3.2基于流媒體技術的校園智能視頻監控系統的工作流程

目前，在構建校園智能視頻監控系統時，常以B/S架構為基本結構來實現監控系統，通過專門監控系統的應用，輸入相應視頻服務器的IP地址，即可實現通過web頁面嵌入的播放器來調取監控圖像，即得到前端攝像機獲取的圖像信息。整個過程的實現流程，包括以下幾個步驟：①web端通過輸入視頻服務器IP地址發出視頻請求，請求報文以HTTP的格式經網絡傳輸到視頻服務器；②web頁面啟動視頻播放器以及其內的視頻解碼器，同時完成相關的參數初始化工作；③前端網絡攝像機獲取到當前圖像，并將其轉化成電信號，傳送到視頻編碼壓縮模塊，該模塊會對該信號進行壓縮編碼形成視頻流，而后傳輸到視頻服務器中。視頻服務器以RTSP/TCP、RTCP/TCP協議預訂格式對流媒體進行封裝，而后按照HTTP協議再次封裝，經網絡發送網絡攝像機生成的流媒體視頻幀數據，web頁面接收到該HTTP報文，解析獲到對應視頻格式的報文數據，解析后傳送給內嵌播放器進行解壓解密，從而實現視頻播放；④同樣的，如果存在音頻數據，則是RTP/UDP協議進行視頻服務器與web內嵌播放器之間的傳輸，實現音頻、視頻文件的實時傳輸。

4總結

流媒體技術在校園智能視頻監控系統中的應用，主要是實現視頻流經過網絡的實時傳輸，通過B/S架構的監控系統，從視頻服務器中讀取相應的視頻文件，從而為校園管理者提供視頻圖像，為校園安全提供有力保障。

參考文獻：

[1]張紅軍，魏紅娟.流媒體技術在遠程視頻監控系統中的應用與實現[J].計算機時代，2012（01）

[2]張營凱，張旭.流媒體技術在視頻監控中的應用[J].光學儀器，2012（01）

（作者單位：沈陽藥科大學）