网络数字视频监控系统的发展

网络数字视频监控系统的发展

一、网络数字监控网络数字监控是从传统的模拟视频源号转换为数字信号，通过计算机网络传输并处理智能计算机软件。二、网络视频监控客户的组成和工作原则1.录影控制部分本系统主要是针对家庭信息终端中的视频监控模块而设计的,通过机顶盒来访问视频监控服务器进行视频监控。整个系统具有监控源视频数据播放功能、排程录影功能、事件触发录影功能。视频监控客户端的软件结构图如图1所示:视频监控客户端的软件结构主要由四个部分组成,它们分别是监控源设置部分、监控源播放部分、录影界面部分以及录影控制部分。录影界面部分负责接收用户对各监控源录影信息的设置,该系统支持的录影类型有事件触发录影和排程录影,用户可以设置在某一天的某个时段开始对某个频道进行录影,并将这些录影信息存入数据库;录影控制进程从数据库中读取录影信息并在录影条件满足的时候通知相应的监控源开始录影;监控源设置界面负责接收用户对监控源信息的管理,可以添加、删除、修改监控源信息,并将这些信息存入数据库和配置文件;监控源播放进程是监控源播放的界面,它是整个视频监控客户端的核心,它负责和相应的监控源通过xml消息进行通信,和监控源建立连接、登陆,同时还要完成与播放器的信息交互,在获得了监控源的身份认证后启动播放器接收、解码、播放来自监控源的视频数据。2.监控源设置模块录影界面模块和录影控制模块共同实现系统的录影设置功能,但它们并不进行实际的录影工作,它们的功能仅仅是通知监控源播放模块哪些频道要在何时进行录影;而监控源设置模块实现对监控源信息的设置,从而让监控源设置模块知道应该以何种方式连接并磱播放哪些稚频道;因此,整个客户端系统的核心就落在了监控源播放模块,系统设计的重点和难点也就在于监控源播放模块的设计与实现。三、源视听模块的设计和实现1.监控源观看模块设计监控源播放模块是视频监控客户端的核心模块,因此它应具备如下的功能:(1)与监控源建立控制连接,并获取相关参数;(2)与媒体播放器播放器进行通信,控制播放器接收解码并播放音视频数据以及编码、发送音频数据;(3)远程控制摄像头;(4)接收并响应用户的界面操作;(5)以多播方式自动寻找同网段的媒体服务器以及以广播方式向中继服务器询问所有被中继的媒体服务器信息;(6)远程设置监控源的视频信息;监控源播放模块包含状态管理子模块statehandler、statemonitor子模块、fifo子模块、GUI子模块和timer子模块。其中,状态管理模块是监控源播放模块的核心和基础,它就像一个处理器一样接收来自各个模块的请求,为了增强系统的扩展性,模块之间的接口必须尽量简单而且统一。状态管理模块采用单线程的事件处理机制,因此它与其他模块的接口就是一个消息(事件)队列。采用这种机制也可以在很大程度上避免多线程同步带来的问题。根据消息(事件)的来源可以将它分为如下几大类:用户操作事件,客户请求响应事件/服务器端通知事件,定时器事件,播放器事件和异常状态事件。状态处理模块与其他模块之间的接口如图2所示:监控源播放模块的大致流程如图3所示,该进程启动后,首先会进行一些初始化工作,主要是读配置文件和数据库进行频道列表的初始化;然后构造监控源播放界面;接着就会启动xml、FIFO、statehandler、statemonitor以及timer线程,最后就会调用StartMediaConn函数来连接播放监控源。2.状态管理模块一个完整的监控连接状态包括控制连接的状态和媒体连接的状态。以下是一个完整的监控连接过程:INIT:控制连接初始化CONNECT:控制连接建立LOGIN:登陆成功RESET:服务器编码重启SRECEIVING:播放器缓冲数据SDECODING:播放器解码数据SDISPLAYING:播放器显示数据状态管理模块在完成了控制连接后要发送三个消息才能完成媒体数据的播放,它们分别是START＿FFPLAY、START＿DECODE和START＿DISPLAY,媒体播放器ffplay会依次返回START＿FFPLAY＿OK、START＿DECODE＿OK和START＿DISPLAY＿OK消息给状态管理模块。该模块将频道状态分为三种,分别是GANERA、TDECODING和TDISPLAYING,GANERAL频道一般并不建立媒体连接,而是只维持控制连接,GANERAL频道只有需要录影时才会建立媒体连接;TDECODING频道建立了控制连接和媒体连接,并且会对媒体数据进行解码,但是解码后的视频并不播放出来,这种频道是为了实现在自动播放模式下频道的无缝切换,这种频道向ffplay发送了START＿FFPLAY和START＿DECODE消息;TDISPLAYING频道建立了控制连接和媒体连接,并且对接收到的数据进行解码和播放,它向ffplay发送了START＿FFPLAY、START＿DECODE和START＿DISPLAY消息。这三种频道拥有不同的状态机。状态管理模块的核心任务就是维护这三种频道各自的状态机以及它们之间的相互转换。一般频道的状态转换如图4所示:缓冲并解码频道的状态转换如图5所示:播放频道的状态转换如图6所示:当系统发生频道切换时,一个频道可以在这三种频道类型之间进行转换。3.理模块的设计本模块主要是为了弥补事件驱动机制的不足。由于状态管理模块采用事件驱动机制,所以不便定时检测连接(控制连接和媒体连接)的状态。当本模块检测到一个连接长期处于异常状态时,它会通知状态处理模块进行处理。4.纪念模块本模块为整个控制部分提供定时服务。比如在自动切换时,当一个监控源的播放时间到了的时候通知状态处理模块进行处理。5.输入操作命令本模块主要是为了给用户提供一个接口,让用户可以输入相应的操作命令和将操作结构反馈给用户。本模块将用户的输入封装成用户输入事件交给状态处理模块处理。6.菲洛伊木马本模块用于控制部分和播放器部分的通信。四、智能化视频监控系统的功能该设计方案已经编程实