网络视频监控服务器的设计与实现

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随着经济社会的不断进步,人们对多媒体信息的需求也越来越丰富,数字视频技术得到了极大的发展,尤其在视频监控行业,数字监控系统正面临着前所未有的改革。以前基于模拟信号的视频监控系统已经逐渐被高清网络数字信号系统所替代,随着互联网的大范围普及以及嵌入式技术的飞速发展,视频监控系统开始向集成化、网络化、智能化方向迈进。但是目前视频监控市场所提供的大多数监控解决方案都是”模拟前端+中心数字数理器”的方式,即DVR (Digital Video Recorder,硬盘录像机)方式。DVR监控方式在视音频传输、图像处理、录像检索与回放、远程控制等方面比传统模拟监控系统有着更出色的表现。但是DVR方式仍然不是全网络化产品,它采用的视音频采集前端使用模拟信号,从模拟前端到中心服务器的信号处理都采用模拟信号的方式。DVR在网络布线,设备控制,录像备份,图像质量,系统扩展等方面仍有不足。嵌入式技术、数字媒体技术的巧妙结合为解决上述问题提供了理论依据。本文结合目前视频监控技术的发展趋势以及市场应用的需求,设计实现了C/S模式的全网络的视频监控解决方案:IPC (IP Camera,网络摄像机)+NVR (Network Video Recorder,网络录像机)系统。本文重点论述了NVR服务器系统(即网络视频监控服务器系统)的总体设计与实现。该服务器作为网络视频监控的核心产品,主要由以下功能模块组成:1.视频请求转发模块,使用RTSP、RTP/RTCP协议实现前端IPC视频信息接入,根据设置采用组播方式或者点播方式进行视频转发。2.视频存储、回放模块,根据用户设置,采用定时录像和手动录像两种方式对实时视频数据进行录像保存,为后续查看提供支持,开发回放模块,实现视频检索、回放功能,根据H.264码流特征设计实现高效的视频回放系统。3.智能监控模块,接收IPC提供的运动物体坐标信息,结合用户指定的行为规则判断运动物体运动状态,主要实现了基于区域告警和拌线告警两种智能监控方式的行为检测。4.其他辅助模块,包括NAT穿越模块,针对基于NAPT方式的局域网用户请求视频的情况,心跳监测模块,实现服务器对IPC的实时状态监控,控制命令转发模块,实现云台控制命令、字幕OSD命令等。通过对视频监控核心功能的实现,NVR系统已经达到了商用目标,目前该系统已经在武警后勤部、电厂等场所得到了应用,取得了良好的效果,得到了用户的肯定。
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