穆海日

摘 要：本文主要分析流媒體技術(shù)在校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，首先介紹流媒體技術(shù)，而后研究了基于流媒體技術(shù)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)以及工作流程，從而實(shí)現(xiàn)視頻流的實(shí)時(shí)傳輸。

關(guān)鍵詞：流媒體技術(shù)；編碼壓縮；視頻服務(wù)器

1概述

隨著校園安全在學(xué)校管理中的重視度越來(lái)越高，以及科學(xué)技術(shù)的不斷提升，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在學(xué)校中得到廣泛應(yīng)用。學(xué)校管理者以期通過(guò)視頻監(jiān)控來(lái)提升學(xué)校的安全防范，通過(guò)實(shí)時(shí)掌控學(xué)校各處的事件動(dòng)態(tài)來(lái)實(shí)施相應(yīng)的應(yīng)對(duì)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(jiān)控實(shí)時(shí)性和有效性，對(duì)于監(jiān)控視頻的質(zhì)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(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)信息。然而由于監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)非常龐大，網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬有限，所以傳統(tǒng)的視頻壓縮傳送技術(shù)一般是生產(chǎn)視頻文件后通過(guò)下載觀看，在實(shí)時(shí)性和視頻清晰度方面都很難到達(dá)安全管理者的要求。流式視頻編碼技術(shù)是通過(guò)對(duì)視頻圖像進(jìn)行處理，而后根據(jù)相應(yīng)的播放要求生成一些符合編碼參數(shù)的視頻碼流，而后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)焦芾碚唠娔X中進(jìn)行播放，加上流媒體技術(shù)自身良好的壓縮特性，能夠?qū)崿F(xiàn)在有限的帶寬下高速傳送，從而實(shí)現(xiàn)了校園視頻的實(shí)時(shí)性和畫面清晰性。所以對(duì)于流媒體技術(shù)在校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的研究，對(duì)提升校園視頻監(jiān)控力度，加強(qiáng)校園安全性來(lái)說(shuō)，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2流媒體技術(shù)

流式視頻編碼技術(shù)簡(jiǎn)稱流媒體技術(shù)，是目前互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展下的針對(duì)視頻或音頻媒體進(jìn)行快速實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊环N數(shù)據(jù)編碼技術(shù)。流媒體技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，使得互聯(lián)網(wǎng)在教育、視頻監(jiān)控、視頻網(wǎng)站、網(wǎng)絡(luò)直播或點(diǎn)播等各個(gè)領(lǐng)域中得到快速發(fā)展，也催生了各種不同的網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式，對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升以及網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展起到了極大的重要作用。

流媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，是以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸與通信技術(shù)基礎(chǔ)，在視頻、音頻等多媒體數(shù)據(jù)信息進(jìn)行前端采集、預(yù)處理、數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等一系列功能需求上，起到了決定性的作用。流媒體技術(shù)的主要實(shí)現(xiàn)，是通過(guò)專門功能的編碼器、播放器等對(duì)音頻、視頻文件進(jìn)行實(shí)時(shí)地、快速地壓縮、傳輸、上傳、解壓、播放等，從而實(shí)現(xiàn)了音頻、視頻文件的網(wǎng)絡(luò)中傳輸。一般來(lái)看，流媒體技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)視頻文件的實(shí)時(shí)傳輸，但是在數(shù)據(jù)包載入到終端應(yīng)用時(shí)，會(huì)有幾秒到十幾秒的延遲，這種延遲屬于啟動(dòng)延遲，而后就能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體文件的視頻幀傳輸延遲大大減少，基本上實(shí)現(xiàn)一邊接收一邊播放的實(shí)時(shí)播放。流媒體技術(shù)的應(yīng)用，其壓縮與傳輸效率非常高，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬以及相關(guān)的性能要求也不是很高，所以在網(wǎng)絡(luò)視頻、音頻傳播中應(yīng)用非常廣泛。

流媒體技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法，包括實(shí)時(shí)流式傳輸與順序流式傳輸兩種，主要是根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景與服務(wù)器的不同而不同。一般的如果視頻文件是以實(shí)時(shí)廣播的方式進(jìn)行傳送，依靠實(shí)時(shí)流式傳輸方式的流媒體技術(shù)比較多，而對(duì)于常見(jiàn)的B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁(yè)媒體，此時(shí)如果服務(wù)器為HTTP服務(wù)器，則會(huì)使用順序流式傳輸?shù)牧髅襟w技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3流媒體技術(shù)在校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1基于流媒體技術(shù)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

校園智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系有很多，主要是根據(jù)其依賴的技術(shù)不同而不同，基于流媒體技術(shù)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其組成部分主要分為六個(gè)模塊：①視頻采集模塊；②基于流媒體技術(shù)的視頻編碼壓縮模塊；③提供視頻服務(wù)的流媒體服務(wù)器模塊；④流媒體視頻數(shù)據(jù)傳輸模塊；⑤對(duì)前端攝像機(jī)進(jìn)行控制操作的視頻監(jiān)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(jù)其自身的功能特性實(shí)現(xiàn)基于流媒體技術(shù)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)，目前，由于技術(shù)不斷發(fā)展以及產(chǎn)品制造工藝的提升，很多視頻采集設(shè)備或攝像機(jī)都已經(jīng)集成了視頻采集、視頻圖像預(yù)處理、視頻服務(wù)器等基本功能，為了簡(jiǎn)化校園智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成，可以采購(gòu)集視頻攝像、圖像壓縮編碼處理、視頻服務(wù)于一體的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，從而輸出媒體流的視頻幀數(shù)據(jù)，直接接入局域網(wǎng)或以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的傳輸。

3.2基于流媒體技術(shù)的校園智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程

目前，在構(gòu)建校園智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，常以B/S架構(gòu)為基本結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)專門監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，輸入相應(yīng)視頻服務(wù)器的IP地址，即可實(shí)現(xiàn)通過(guò)web頁(yè)面嵌入的播放器來(lái)調(diào)取監(jiān)控圖像，即得到前端攝像機(jī)獲取的圖像信息。整個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)流程，包括以下幾個(gè)步驟：①web端通過(guò)輸入視頻服務(wù)器IP地址發(fā)出視頻請(qǐng)求，請(qǐng)求報(bào)文以HTTP的格式經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器；②web頁(yè)面啟動(dòng)視頻播放器以及其內(nèi)的視頻解碼器，同時(shí)完成相關(guān)的參數(shù)初始化工作；③前端網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)獲取到當(dāng)前圖像，并將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，傳送到視頻編碼壓縮模塊，該模塊會(huì)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼形成視頻流，而后傳輸?shù)揭曨l服務(wù)器中。視頻服務(wù)器以RTSP/TCP、RTCP/TCP協(xié)議預(yù)訂格式對(duì)流媒體進(jìn)行封裝，而后按照HTTP協(xié)議再次封裝，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)生成的流媒體視頻幀數(shù)據(jù)，web頁(yè)面接收到該HTTP報(bào)文，解析獲到對(duì)應(yīng)視頻格式的報(bào)文數(shù)據(jù)，解析后傳送給內(nèi)嵌播放器進(jìn)行解壓解密，從而實(shí)現(xiàn)視頻播放；④同樣的，如果存在音頻數(shù)據(jù)，則是RTP/UDP協(xié)議進(jìn)行視頻服務(wù)器與web內(nèi)嵌播放器之間的傳輸，實(shí)現(xiàn)音頻、視頻文件的實(shí)時(shí)傳輸。

4總結(jié)

流媒體技術(shù)在校園智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，主要是實(shí)現(xiàn)視頻流經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)傳輸，通過(guò)B/S架構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)，從視頻服務(wù)器中讀取相應(yīng)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(xiàn)：

[1]張紅軍，魏紅娟.流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2012（01）

[2]張營(yíng)凱，張旭.流媒體技術(shù)在視頻監(jiān)控中的應(yīng)用[J].光學(xué)儀器，2012（01）

（作者單位：沈陽(yáng)藥科大學(xué)）