网络视频监控系统体系架构及关键技术探讨

网络视频监控系统体系架构及关键技术探讨

摘要：随着计算机网络技术和电子技术以及通信技术的飞速发展，网络视频监控系统也不断的呈现多层次化的发展趋势。视频监控作为监控领域的重要成员，其发展过程一直受到人们的广泛关注，同时应用于很多场合。

关键词：网络视频监控；体系构架；web技术

中图分类号：tp227 文献标识码：a 文章编号：1674-7712 （2013）02-0067-01

近年来，随着计算机的普及，图像处理技术的不断提高以及社会信息化程度的不断提高，视频监控的应用领域正在不断的扩大。由于嵌入式、数字图像处理、网络传输等技术得到不断进步，也带动了视频监控系统的快速发展，并逐渐呈现出向数据化、网络智能化以及无线化方向发展的趋势。以下，以中国电信的全球眼系统为例，对网络视频监控系统的构架进行分析，同时对相关关键技术进行探讨。

一、网络视频监控系统体系构架

（一）系统设计

全球眼是中国电信提供的基于ip技术和宽带网络（互联网、虚拟网、专网）的网络视频监控业务，通过网络视频监控业务平台，将分散、独立的采集点图像信息进行联网处理，实现跨区域的统一监控、统一管理及分级存储，满足客户进行远程监控、管理和信息传递的需求。全球眼是一个公众的网络监控系统，其在设计上要充

分的考虑到它的可用性、可靠性、可伸缩性、可运营性、可维护性和高安全性，做到系统运行的稳定。该系统不仅能够拉动宽带接入业务，还能通过提供监控增值业务，发现全新的业务增长点。（二）系统的主要功能

全球眼系统是一个可以运营的公众网络监控平台，其业务承载着公众互联网。借助于网络的接入，用户可以通过该平台随时随地的监控所授权的区域。该系统的主要功能可以归结于：网络化监控、数字化存储、多对多实时监控、远程图像实时调度、集中管理控制、多对多历史回放、可区分服务以及可控业务管理。

（三）系统的总体结构

根据总体的系统设计原则和设计目标，系统采用多层次的主题设计思想，其主体的框架是基于c/s的系统体系构架，同时对提供b/s 模式的用户进行web接入。该系统可以分为经营支撑层、业务支撑层、接入层和交换层四种模式层。在其他的服务中会采用集成的技术进行平滑扩容，来对系统产生负载均衡和n+1热备的作用。

网络视频监控系统经历了模拟信号监控系统、数字监控系统和网络视频监控系统等三个发展阶段。网络视频监控的优点就是克服了传统监控系统的局限性，可以在计算机上传输图像数据，它基本上不受距离的限制，其信号不易受到干扰，可以大幅度的提高图像的品质和稳定性。数字视频可以利用计算机的网络联网，其宽带可以重复使用，这些经过压缩的视频数据可以存储在磁盘中，它的查询十分的便捷。

二、网络视频监控系统的关键技术

现在大多数的网络视频监控系统都是采用一个基于嵌入式web技术的网络视频监控系统来设计和实现的。目前，以网络为基础的网络视频监控系统已经发展成视频监控系统的主流，随着微处理器技术、网络技术的不断进步，基于嵌入式的web视频监控系统已经逐渐得到了用户们的广泛关注。

（一）对基于嵌入式的web技术的系统概述

伴随着计算机网络技术和微处理器技术的不断发展进步，基于嵌入式的web系统已经逐渐的得到了广大用户的关注，它的原理主要是：利用嵌入式的视频监控服务器采用嵌入式的实时操作系统，对内置的嵌入式web技术服务器进行监控，将摄像机传送的视频数据信号经过高效的芯片压缩技术，通过其内部具有的总线将数据传送到其内置的web服务器上[1]。用户在监控端可以直接通过浏览器观看web技术服务器上的摄像机视频图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作。

（二）嵌入式web服务器的硬件结构

嵌入式web服务器的硬件结构主要由cpu芯片、mpeg-4音视频编码芯片、flash芯片、sdram内存、以太网络接口、大容量硬盘组成的。其中嵌入式通信处理器mpc8250。mpeg-4音视频编码芯片完成对从摄像头传送过来的视频数据的压缩和编码[2]。根据网络带宽、拓扑结构以及对图像质量的要求，本系统选用基于mpeg-4标准的分层可扩展性编码方案。压缩后的视频数据根据需要，可以存

储在大容量硬盘中，或者通过以太网进行网络传输。为了实现视频存储功能，需要采用大容量的硬盘。

（三）嵌入式web服务器的软件系统

嵌入式web服务器的软件设计与实现是本系统实现的关键之一，包括嵌入式操作系统与应用软件两大部分。本系统采用网络传输协议的rtp/udp/ip模型[3]。rtp协议是一种提供端对端的实时媒体传输服务的协议，由实时传输协议rtp和实时传输控制协议rtcp

两个部分组成。rtp用于实时视频数据的传输，而rtcp则用来监控实时视频数据的传输。rtp/udp/ip的方式兼顾了视频传输的实时性，同时针对传输网络状况的不确定性，也可以采取一定的拥塞控制和差错控制策略。

三、总结

本文介绍了一个基于嵌入式web技术的网络视频监控系统的设计与实现，与传统的网络视频监控系统相比，本系统的主要特点在于：服务器的设计基于嵌入式web技术；支持动态ip，可以直接连入以太网，能够即插即看；用户无需使用专用软件，仅用浏览器即可观看；同时系统采用先进了的mpeg-4编码标准，在提高了视频质量的同时大大减少了数据量。相信随着网络视频监控的流行，基于嵌入式web的网络视频监控系统必将有良好的发展前景。

参考文献：

[1]刘志杰，张华忠，单晓岚.基于嵌入式web的远程实时监控技术研究[j].计算机工程与设计，2007，15.

[2]彭涛，李声晋，芦刚.远程设备监控系统中嵌入式web服务器的设计[j].机械与电子，2008，01.

[3]杨冕，秦前清，吴娟娟.telnet协议在网络视频监控系统中的应用[j].计算机应用研究，2010，04.