基于流媒体技术的网络视频监控研究

基于流媒体技术的网络视频监控研究 摘 要 文章首先针对我忘了视频监控系统自身的发展历程做出了必要的说明，而后进一步以此作为基础，结合当前环境下流媒体的应用特征，对于分布式网络视频监控体系结构进行了讨论，对于深入认识此种网络技术的实现有着一定的积极意义。 关键词 流媒体;视频;监控 在当前社会环境下，一方面信息领域的技术逐步成熟，另一个方面社会本身也存在于对应的需求，如此供需两个角度的共同力量，推动着网络视频监控系统的逐步发展与成熟。近年来在该领域中，视频技术有了长足的发展与进步，作为安全防范体系中的重要环节，其自身的直观特征以及信息内容的丰富与充实，在很多场合中都得到了深入应用。而在整个发展过程中，流媒体成为一个不容忽视的重要技术元素。 1 网络视频监控系统的发展与实现 对于网络视频监控系统的发展历程而言，总体上大概经历了三个主要的阶段。其一是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，存在于上世纪九十年代之前以及该年代初期，这个阶段的视频信号以模拟信号作为主要形式，并且展开进一步的信息传输。此种信号在传输过程中易于受到传输质量以及外界干扰的影响，造成信号画面质量的下降。第二个阶段则是从九十年代中期开始的，基于PC的多媒体主控台系统，这种系统也会被称作是第二代数字化本地视频监控系统，其特征在于由计算机开始参与整个体系之中，并且呈现出极强的高速数据处理能力。发展到九十年代末期，随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的快速提高，远程视频监控系统开始涌现，即通过数据传输网络实现视频监控相关信息数据的传输，因此也成为网络视频监控系统。在这样的系统之中，数字视频数据的压缩、传输、存储和播放成为其整个系统的技术核心，基于流媒体视频数据的传输技术和框架在这个阶段中逐步得到发展和完善。 以应用特征来看，第一代和第二代的视频监控技术，通常不会涉及到长距离的数据传输，通常布控区域较小，扩展性相对较差，因此多用于小范围的监控需求。但是随着通信技术的不断发展，数据的传输瓶颈逐渐得到改善，相关的图像视频压缩技术以及标准都日趋成熟，诸如MJPG系列标准以及H.263等标准逐步成熟，用于实现对于视频数据的压缩，而在网络传输领域中，RTP、RTCP网络传输机制则得到更多重视。但是在这个阶段中，对于系统的开发方法多采用面向过程或者对象，系统弹性仍然有所不足，并且进一步考虑到网络视频监控系统多采用C/S架构，直接造成的维护成本升高也是不容忽视的重要方面。 基于其发展过程中三个阶段的各自特征，在当前环境之下，进一步关注流媒体直播技术以及B/S架构，并且在此基础上展开对于网络视频监控的实现是当前的主要的工作方式。 2 分布式网络视频监控系统实现 无论是面向过程还是面向对象，在当前的流媒体网络视频监控体系中都存在一定的不适用特征，因此采用面向对象的一种更为延伸的方法来对此种系统加以实现，即面向组件的开发方法。此种方法本身是将系统的多个功能视为多个单一功能的组件，兼顾环境中对象的实际功能需求，实现系统本身在软硬件两个层面的弹性特征。 从技术角度看，当前分布式网络视频监控系统逻辑结构参见图1。 图1 分布式网络视频监控系统的逻辑结构 整个分布式网络视频监控系统采用B/S结构，在监控系统前段，采用数码摄像探头作为数据采集设备，而后产生数字信号送入当地的编码器环境展开编码，使其符合相应的信息通路并且能够实现传输。编码完成后的ASF格式文件将存入本地文件服务器，同时采集到的数据会转换成为Windows Media媒体流，并且经由Windows Media服务器提供给终端用户。同时，从终端用户的角度看，Windows Media服务器和Web服务器共同提供数据和服务，并且通过媒体播放器和Web浏览器作为载体，对相应的流媒体数均展开播放。在整个播放过程中，Windows Media服务器一方面支持以Windows Media媒体流格式存在的实时播放，同时也能够支持ASF文件的点播播放，从而满足用户对于多个时点的监控信息需求。并且从用户端角度看，通常将Windows Media播放器直接嵌入Web浏览器环境中，实现技术层面的透明播放，便于深入展开应用。 在整个分布式系统的服务器端，主要需要从两个层面实现具体功能，即本地和远程。本地方面重点用以负责视频的采集、本地回放和录制，而远程则重点实现远程命令的接收和视频传输以及相关数据完整性和安全水平的保持等。在本地端通常需要围绕视频的采集建立起三个过滤器，以确保形成Filter Graph链路，实现视频有效采集。其中包括视频采集过滤器（Capture Filter）、视频回放过滤器（Video Render）和色度空间转换过滤器（Color Space Converter）。而对于数据的本地保存而言，则首选Windows Media Video 9编码器进行压缩，而后采用多种工具生成ASF文件，主要考虑到平衡存储空间和画面之间的关系，在此基础之上同样可以考虑采用其他格式文件实现存储。最后，虽然视频数据的传输过程不能算入本地职能，但是网络发送仍然需要在本地展开，并且这一个环节工作的整体质量，对于传输过程的有效性而言至关重要。 另一个方面，对于远程网络视频监控客户端而言，重点需要面向视频展开逆向处理，从而解析出对应的质量合格的流媒体信号。并且就传输过程而言，同样应当积极引入相关领域的安全手段，诸如加扰、复用等技术，都有待于在该领域中展开进一步深入的应用。 3 结论 就网络视频监控系统的实现而言，首先当前流媒体和分布式是其主要存在的两个方面突出特征。因此首先应当对这样两个方面的特征进行深入的把握和分析，并且综合相关领域中的技术特征进行判断，确定相应的体系框架，有的放矢对相应的系统展开优化工作。唯有如此才能切实构建起流媒体环境之下的分布式网络视频监控系统，并且平衡各类网络资源承载能力，打造适用视频监控体系。 参考文献 【2】黄颖.基于DirectShow 的视频播放系统研究与实现.武汉：华中科技大学，2008. 【3】陶洪久，柳健，田金文. Windows Media 的流媒体格式ASF 的分析. 交通与计算机，2001（6）. 【4】梁晋，彭波. Windows 流媒体技术与远程教育设计.小型微型计算机系统，2000，21（10）：1109-1111.