安防监控系统的视频通信技术探讨

安防监控系统的视频通信技术探讨

敬俊荣

桂林长海发展有限责任公司 广西桂林 541001

摘 要：随着科学技术的不断发展，出现了智能安防监控系统，以提高公安水平为目的的现代化技术支撑。基于移动通信技术的发展，将智能安全监控系统与视频通信技术相结合成为可能，为我国安全技术的发展提供了机遇。实现了智能安防监控系统与视频通信技术的完美结合，为维护社会稳定和社会安全奠定了基础。因此，有必要研究视频通信技术在安全监控系统中的应用。

关键词：安防监控系统；视频通信；技术

1 安防监控系统的通信需求分析

1.1 视频数据接收

用户在安装智能监控系统并完成智能手机信息注册后，可利用无线网络完成身份信息认证后获取安防监控系统服务器提供视频，当用户身份验证合格后，可为使用用户提供相关监控视频。

1.2 视频数据的解包解码

视频信息经过压缩编码后即可被安防监控系统客户端接受，所以，用户对于获得的视频数据需要进行对应的解压还原处理，使视频信息适应终端，从而确保播放视频连续性。

1.3 视频显示与存储

用户在使用安防监控系统时，不仅可以运用客户端对监控视频实时画面进行播放，还可以根据实际需求有针对性地对视频信息进行选择储存，便于日后回顾视频等。具体安防监控系统视频通信功能如图1所示。

图1安防监控系统视频通信的功能需求

2 基于视频通信技术下安防监控系统通信需求与总体框架结构

2.1 功能需求分析

该系统的建设主要是为家庭安防监控内容服务。在实际实施过程中，以智能手机为客户端，实现对家庭状况的实时监控，并集成相应的自动报警装置，不受时间和地点的限制。为满足实际使用要求，安防监控系统的通信设计需满足以下功能要求：用户管理功能、视频采集功能、视频压缩编码传输功能、视频解码功能、视频显示存储功能。在满足上述功能的基础上，要求整个系统的功能具有以下特点：实时性、连续性和高清晰度。视频通信技术的应用是在通信技术的支持下，通过无线3G/4G网络传输视频，通过服务器和客户端的建设来满足安防监控的通信需求。

2.2 总体框架结构

充分考虑移动视频监控平台的通信要求和功能模块的特点。在本次调查中，在计划安全监视平台时，借助Client/Server模型，依靠服务器，使用SAMSUNGS3C244嵌入式设备和嵌入式Linux操作平台，安防监控系统的总体示意图如图2所示。

图2安防监控系统总体

3 基于视频通信技术下安防监控系统服务器与客户端的具体设计

3.1 服务器的设计

3.1.1 硬件平台设计

一般硬件开发平台所使用的处理器为三星S3C2440，通过凭借其多外接口及高速处理的功能来适应系统实际需求，而且其还具有低能耗、投入小等优点。对于软件需求一般选用Linux操作系统，嵌入CMOS摄像头，此项操作系统具有较好的分辨率及较高的灵敏度，为适应3G/4G客户体验，可选用华为E17503G/4G无线模块，该无线模块与其他相比，在信息数据传输及网络支持方面具有较大优势。

3.1.2 Linux操作系统

根据所使用的软硬件特点，需要对该软件进行适当的修改和裁剪，使得系统运行过程中满足运行需求，同时为实现专业化定制作基础；该系统还具有升级更新方面及开发成本较少的特点。一般该系统基本组成部分包括有启动程序、微内核和初始化过程，可以适应实际管理、通信等相关功能使用需求。在构建该系统过程中，以交叉编译环境的基础，拷贝运行能力良好程序从而实现内核配置。

3.1.3 视频采集与压缩处理

在视频采集方面，图像采集是通过嵌入式平台结构V4L2完成的，以便及时获取视频内容。这个标准接口不仅非常实用，而且可以有效地收集视频图像内容。另外，对内容进行压缩和处理以进行监视。使用H.264/AVC时，不仅比特率小，而且图像质量高，并且具有良好的适应性和容错性。H.264（也称为AVC-高级视频编码）是视频压缩的行业标准，它允许记录、压缩和分发数字视频内容。它通过使用基于块的、基于运动补偿的视频压缩标准处理视频帧来工作，这些单元称为宏块。宏块通常由16×16像素样本组成，可以细分为变换块，也可以进一步细分为所谓的预测块。在某些方面，H.265比H.264更高级。主要区别在于HEVC可以进一步减小实况视频流的文件大小，从而减少所需的带宽。与H.264宏块不同，H.265以所谓的编码树单位（CTU）处理信息。宏块可以跨越4×4到16×16的块大小，而CTU可以处理多达64×64的块，从而使其能够更有效地压缩信息。

3.1.4 视频数据的无线发送

以RTP/RTCP为基础封包和发送视频内容，实现对影像的实时且顺利发送，同时无线可以减少线束的经济消耗。

3.2 客户端的设计

该套系统所使用的是具有较好扩展性、灵活性及开放性的安装操作系统平台，以此来适应实际应用需要。对应的操作系统架构主要分为四层，分别是：Linux内核、程序框架、核心类库和应用程序。在设计客户端界面时，可通过可视化界面的应用实现了以下两种布局：根据应用程序的组件布局和通过XML配置稳健下的组件布局。一般情况下，借助XML配置稳健下的组件布局效率更好且形式简洁明了，所以通常采用该布局。在接受视频处理方面，需要用户登录客户端并进行身份认证完成与服务器的链接，进而可以接受、解码视频数据信息，还可对视频进行播放储存等。依据3G/4G的无线视频通信具有差异性的特点，用户在使用应用过程当中，实时性的视频传输会受到其他条件的影响，当出现网络信号不佳时，就会出现视频信息播放不流畅或者延后现象，为成功解决此项问题，有必要通过自适应网络拥塞控制来调整传输速率及实施相应的差错控制措施，从而保证视频数据传输实时性、稳定性，提升视频播放质量，提升用户体验。另外，为避免解码视频崩溃等问题出现，可以构建异常处理机制来限制链表节点数的数量，同时利用融入差错控制技术提升视频传输过程中的可靠性。

结束语:

总之，技术的发展越来越快，安防视频监控系统的发展也经历了从慢变快的加速度，从最初的有线模拟，到有线/无线数字高清，再到5G、6G数字高清，中国速度、中国技术终将走在世界前列。

参考文献:

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