基于IP网络的数字音视频监控系统设计与实现

文章摘要：2．3 软件设计系统工作为C／S方式，包括3个部分：采集、传输、服务器显示和控制。音视频采集的软件开发是在采集卡厂商提供一个SDK软件包的基础上进行的。由于视频资料包和码流的大小会影响到视频在网络中传输的实时性和视频在接收端回放时抖动的程度，因此该音视频资料包大小和码流设置应该是传输时的实时性和与回放时的抖动情况的折衷。发送端的取流、封装和发送过程采用了32位操作系统抢先式多线程任务机制以解决CPU并行效率低等问题，整体上分为三缓冲区多线程结构，即采用取流缓冲区、封装缓冲区和发送缓冲区等3个缓冲区，分配了取流封装线程、内存切换线程、视频图像发送线程和程序主线程等4个线程，利用了取流缓冲区空、取

基于IP网络的数字音视频监控系统设计与实现,标签：电子小制作,http://www.88dzw.com

2．3 软件设计

系统工作为C／S方式，包括3个部分：采集、传输、服务器显示和控制。

音视频采集的软件开发是在采集卡厂商提供一个SDK软件包的基础上进行的。由于视频资料包和码流的大小会影响到视频在网络中传输的实时性和视频在接收端回放时抖动的程度，因此该音视频资料包大小和码流设置应该是传输时的实时性和与回放时的抖动情况的折衷。

发送端的取流、封装和发送过程采用了32位操作系统抢先式多线程任务机制以解决CPU并行效率低等问题，整体上分为三缓冲区多线程结构，即采用取流缓冲区、封装缓冲区和发送缓冲区等3个缓冲区，分配了取流封装线程、内存切换线程、视频图像发送线程和程序主线程等4个线程，利用了取流缓冲区空、取流缓冲区满、封装缓冲区空、封装缓冲区满、发送缓冲区空、发送缓冲区满及允许发送等7个事件，提高了视频图像传输的效率。

在使用RTP协议对视音频复合流进行封装时，通行的做法是：在Windows操作系统中装载RTP协议的动态链接库(DLL)，然后将发送端的视频编码器输出的数据流进行相应的成帧算法，形成适合于RTP协议格式的视频流封装，递交给RTP协议分组处理模块，加上此协议的分组报文头，并根据当前的采样时钟打上时间戳，标记顺序号，并给定帧频、分辨率、相应的压缩格式等参数，经多目地址传输来完成。在接收端，当实时视频资料到达后，去掉该层协议的头标，根据套接字应用的埠号向上层递交。RTP分组模块处理递交的资料分组，根据其会话标识和序列号进行鉴别，将有效的分组传递给相应的译码缓冲区，实现视频流内部的同步。

为了避免引起广播风暴，采用了在PC平台上实现IP组播，为此量身定制了一个基于微软基本类库MFC的IP组播类CMulticastSocket。IP组播类CMulticastSocket是在异步Socket类CAnsycsocket的基础上派生出来的，分组中的每一个成员都可以动态地加入和退出；组中的某个成员发出的信息，分组中其他所有的授权成员都能收到，他是UDP Sockets的一个分支。

由于数字硬盘录像系统(DVR)还需要给客户端提供网络控制功能和传送系统信息，在具体的网络编程应用中，采取UDP Socket和TCP Socket并存的编程机制。

3 性能指标

本系统性能指标如下：

支持100Base-T以太网环境下的8路CIF格式的视频同时传送；

支持50个远程客户端同时访问；

在客户端，网络视音频传输的延时低于1 000ms，且无明显抖动，客户端重建的每路视频的帧率大于25帧／s；

支持PSTN线路条件下的一路QCIF格式的视频传送，客户端重建的视频帧率大于5帧／s；

支持报警回传，电话线自动报警，对报警事件自动录像。

4 结 语

本文介绍的基于IP网络的采用通用计算机结合视频采集卡的音视频监控系统，已成功应用于某大型仓库的无人看护，使用情况表明其性能良好。今后，随着相关技术的发展，基于IP网络的功能更强大和体积更小巧的嵌入式数字监控系统将得到越来越广泛的应用。

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