linux 视频监控

本系统使用linux *** 作系统，采用H．264／AVC图像压缩标准利用 rP协议，和多线程控制实时地传输视频数据，同时合理地设置缓存和利用有效的错误隐藏技术，使监控终端能得到较好的监控效果。能在带宽有限的情况下很好地实现监控效果，同时，监控中心在逻辑上采用了分层的结构，更利于系统的组建，具有很好的扩展能力，方便了跨地域的大型监控系统的组建，具有较好的发展前景。

l 视频监控服务器总体设计

视频监控服务器解决方案和实现的流程

本监控方案的结构所示。基于分层网络的视频监控系统由监控中心，远程监控终端和网络构成。每个监控中心都由监控服务器、监控终端、监控前端、摄像头、报警器和局域网组成。监控服务器负责本地局域网用户的管理，音视频数据、报警信号的转发、音视频数据的本地存储，管理监控前端，给远程用户或其他监控中心提供监控资源访问服务等。监控前端是一个Linux的嵌入式系统，它采集摄像头的视频数据，并用H．264标准压缩，把压缩数据打包并发送到IP网络上，也可以把音频信号压缩并打包和发送到IP网络；它支持云台控制协议；还支持报警器的信号编码。在物理结构上，每个监控中心都是一个功能完备的监控系统，它们是同级的，没有地域区分；在逻辑结构上，监控中心划分成树状的层次结构，每个监控中心由它上层的监控中心(称为分控中心)管理，最上层的监控中心是总控中心。这样的系统结构既可以使每个控制中心单独组成监控系统，又可以通过网络分层连接起来组成规模较大的监控系统，具有很好的扩展能力，适用于各种规模的实时监控。当上层的监控中心瘫痪或是网络发生故障的时候，每个监控中心还能独立正常地工作，提高了监控系统的健壮性。用户可以通过登录远程监控终端或者监控中心内部的监控终端，通过服务器的身份认证并获取 *** 作权限后对系统进行监控和管理。

1)监控前端的设计

监控前端是一个基于ARM处理器的Linu)【嵌入式系统。监控前端的主要硬件模块如图2所示，监控前端硬件部分可分为ARM CPU、系统内存、以太网接口、H．264编码模块、图像采集模块、视频存储模块，Flash存储模块，视频服务器管理模块，网络传送数据等几个部分。各模块由CPU统一管理和调度，Flash存储模块负责存放linux嵌入式 *** 作系统和各部分硬件驱动程序。摄像头的视频信号通过模数转换以后得到视频图像帧的数字信号，数字信号通过H．264编码模块压缩后的数据存放在H．264编码模块的缓冲区内，用户可以通过对WEB服务器的 *** 作，读取或修改这些压缩信号，最后图像信号到达网络传送模块，将经过H．264编码后的数据封装成RTP包，同时周期地发送RTCP包，以流媒体的方式传送到远程的客服端。

2)客服端(监控终端的设计)

监控终端软件的运行平台是基于Windows *** 作系统的PC机，可以高速连接到公共网络。监控终端软件采用了vi—sualc++MFC Windows界面编程的文档一视图编程模式，系统的类图设计如图3所示。CClientsocket类负责接收、解析网络数据包和发送用户命令。网络接收到的RTPARTCP包经过C~lientsocket类解析以后，如果是视频数据，则放在CVideoBufer类里面，如果是音频数据则放CAudioBufer类里面，其它的如报警，重启，删除等消息则放在C_ConTrolMes—sages类buffer里，CVideobufer是个图像缓冲区，CAudiobufer是音频缓冲区，我们通过线程同步，来实现音视频的同步播放。通过CConTrolMessages类里的成员函数，来响应用户需要的单路多放，回查，自动报警设置等功能。

不同的软件平台有自己独有的优缺点，而这些特性对安防性能会产生直接影响。A&S杂志高级顾问Alf Chang就主要的差别谈了自己的看法。

嵌入式 *** 作系统是运算的基础。不同系统的优点取决于其功能，可靠性，成本，形成要素，能耗等。每个嵌入式 *** 作系统在极端环境中或断电情况下的性能，以及系统如何恢复稳定和正常 *** 作等都会经过测评。

所有嵌入式 *** 作系统都保存在只读缓存或闪存中，而不会保存在磁盘中。系统的这些基本特性会影响显示。

当前应用

带有出厂控件和防御应用的嵌入式 *** 作系统可用于多种软件管理系统。它现在已经被迁移到了手机和多媒体设备中，几乎无处不在。嵌入式 *** 作系统可以解决软硬件资源的供给和调整。它还能通过安装模块执行必要功能。

至少有四十种不同的嵌入式 *** 作系统，不过Linux，Windows和移动 *** 作系统在物理安全领域使用更广。Linux和Windows的使用最广，二者在安全应用方面也具有一些共性：

1. 开放式系统架构。

2. 用于多个设备的实时 *** 作。

3. 完整而统一的界面。

4. 直观且用户友好型的GUI(图形用户界面)。

5. 具备TCP/IP支持和统一MAC级别的强大的网络功能。

6. 高稳定性，功能强大，无需用户过多维护。

7. 软件保存在ROM中，可轻松移动文件。

8. 硬件融合性好，或者易于安装硬件。

Linux和Windows共有的特性使其进一步适合软件开发。图一对过去和现在的系统性能进行了对比及其当前状态。

图一

过去，Windows嵌入式系统不支持Linux。硬件和应用也只考虑微软的 *** 作应用，如IE 和ActiveX。大多数多媒体，手机和在线游戏都是为Windows用户而设计。

不过，Linux也有很多程序不能在Windows平台运行。这主要是因为它依赖于不被Windows兼容的图形视窗和资源，要么就是在没有Windows支持的情况下，缺乏稳定性。KDE SC和Cinepaint的开发让Linux用户可以将Windows程序迁入Linux。不过，Linux GNOME桌面不支持Windows。

Linux很大的不同在于，Linux完全免费，而微软系统要收费。Linux源代码可免费复制。Windows面板是封闭式的，缺乏透明度。必须通过系统内核才能访问图形界面的编码。这样界面响应会更好，但是任何图标界面的错误都会导致系统崩溃。图二列出了两个系统在开发和应用方面的差异。

图二

Linux和Windows存在很大应用差异，因为windows是一个模块化的系统更具扩展性。适合实时 *** 作和通信，而且可获得大多数CPU的支持。Windows的设计适合大多数网络管理控件，包括工业计算机，网络交换机或迷你PC终端。Windows 嵌入式系统可服务于很多消费型设备，如数码相机，网络摄像头和智能电话等。

另一方面，Linux支持用于跨平台系统的X86芯片。它的转换简便，在大多数CPU或SoC供应商的CPU系统中，有20到30家为其提供支持。这有利于监控服务器的Java集成，且不需要平台重新传送。Linux还具有完整的内部网络架构，支持10/100M BaseT，以及千兆位传输和WLAN。

安全事项

安全应用需要专用的软硬件，因此合适的系统可以在尽可能缩减软件要求的同时将其性能最大化。按照这一趋势，嵌入式 *** 作系统的CPU正转为SoC开发。视频监控设备，如网络摄像头，DVR和NVR，必须具备更简单的硬件设计才能稳定运行各种软件程序。组件供应商必须为安全厂商提供虚拟环境来设计其硬件平台。这样即便没有物理硬件平台，设备制造商也能开发API产品以及进行互 *** 作性测试。

除了数据运算能耗外，使用复杂运算法则的监控设备需要更多的DSP处理。不同的嵌入式 *** 作系统会影响设备的软件，整体方案的扩展及功能。就扩展而言，命令输入的时候， *** 作者不希望出现延时，而希望系统自动响应。这样保障了视频监控的真实性和安全性。

IT角度的监控类似于电脑用户。DVR或NVR通常会打开多个windows进行同时查看或进行录像。不过，窗口越多，加载到系统的数据就越多。系统必须在同时处理多个运算任务的同时保障 *** 作的流畅性。如果处理器的主元件部署了一个嵌入式 *** 作系统，那它只需要将合适的程序保存在主控件元件(MCU)上, 然后直接运行即可。不需要使用繁重的图像运算法则加重其负担。这样监控设备便能在ARM MCU或Power PC架构上运行嵌入式 *** 作系统，且处理要求简单，能耗低。

处理器上运行的 *** 作系统类型会影响百万像素或HD网络摄像头。其差异会影响解码，显示，运算速度，开源代码和控制界面等。以不同处理速度运行的网络摄像机会影响其最大分辨率以及是否支持二维或三维的硬件加速。网络摄像机的像素是否能达到百万，720万或1080万取决于嵌入式 *** 作系统及其对处理器速度的影响。嵌入式 *** 作系统也会影响多应用处理能力以及对更有效运算法则的支持能力。先不论摄像头运行的是Linux或Windows系统，嵌入式 *** 作系统的大小会影响摄像头的开发和应用。

由于安卓平台的成长非常快，所以嵌入式 *** 作系统的发展也具有可观前景。不过，厂商必须确定不同嵌入式 *** 作系统上运行的是何种SoC。每个摄像头制造商都有一个特定的SoC合作伙伴，因为何事的嵌入式 *** 作系统可缩短开发时长并减少高清摄像头的成本。大多数高分辨率摄像头模式部署的都是ARM架构，因其具有高效，多媒体支持和高度功能型网络监控设备等特点。X86核心处理器是目前的首选，这使得在高分辨率摄像头中嵌入CPU芯片的已经成为一种趋势。

IP设备的发展已经推动了物理安全网络。嵌入式 *** 作系统决定了设备的应用，这些应用会影响功能，可靠性，成本，物理尺寸和其他系统特性。嵌入式 *** 作系统极大推动了嵌入式监控系统的发展，从而减少了为那个了摄像头，DVR或NVR的研发时长。嵌入式设备的灵活性，传输功能和便携性得到了提升。在过去五年里，电子安全已经进入技术创新阶段，所以嵌入式 *** 作系统也成为开发关键。

如果你的监控资料是专门格式的，只能由给你做监控工程的公司向你提供回放软件。如果你的监控信息是通用格式的，可以下载Linux下的多种播放器来回放。比如： SMplayer。不知道你用哪种版本的 Linux ，如果你用的是Debian系列的 (Debian、Ubuntu 、Mint、UbuntuKylin 等)可以以root的身份在联网的环境下使用“apt-get install smplayer”命令安装。

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