基于H.264的Web视频监控客户端设计与实现
时间：2020-12-31 04:02:17 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要：网络视频监控已经成为社会安全防范领域的重要手段。阐述了基于B/S架构和H.264编码的网络视频监控客户端的设计与实现。重点介绍了用RTP协议接收H.264视频流数据的方法；H.264视频的解码以及播放的方法；ActiveX控件在视频监控客户端中的应用方法。实验结果表明，该客户端能够通过浏览器对监控现场进行实时监控，且具有使用方便等特点，适合用于远程监控。
关键词：视频监控； B/S； ActiveX； H.264； RTP； DirectDraw
中图分类号：TN912-34; TP393文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)19-0027-04
Design and Implementation of Web Client for Video Monitoring Based on H.264
LIU Long-fei, ZHANG Jian-wu
(College of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China)
Abstract： Web video monitoring has become an important mean for the society security. The design and implementation of client for web video monitoring based on B/S and H.264 are elaborated. The method of receiving H.264 data with RTP protocol, the video decoding and display of H.264 and the application method of ActiveX component in video monitoring client are introduced. The experimental result shows that the client can achieve the real-time monitoring on remote place, and it′s easy to use, suits for remote monitoring.
Keywords： video monitoring； B/S； H.264； RTP； DirectDraw
0 引 言
视频监控作为安防系统的重要组成部分，以其直观、方便、时效性强等特点，在各种场合得到了广泛的应用，越来越成为保卫公共安全和个人生命财产安全的重要工具。随着Web技术,嵌入式技术以及视频压缩技术的不断成熟，网络视频监控系统也得到了进一步的发展。然而由于目前的网络状况还不够好，传统的视频压缩技术如MPEG-4的压缩率还不够高，致使在拥塞比较严重的网络环境中进行视频监控的实时效果还不是很好。
H.264作为新一代的视频编码标准，采用以往成熟的编码技术，在追求更高的编码效率和简洁的表达形式的同时，也提供了非常好的视频质量，是当前最高效的视频压缩方法［1］，在安防行业有着非常大的前景。
本文将介绍基于H.264的B/S架构的网络视频监控客户端的设计与实现，并就实际开发过程中所涉及的一些关键技术进行重点讨论。
1 系统总体架构
监控系统由服务器端和客户端组成，采用B/S架构，如图1所示。
图1 网络视频监控总体架构在B/S结构下，用户工作界面通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现，主要事务逻辑在服务器端(Server)实现［2］。B/S架构的优点如下：
(1) 大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。
(2) B/S结构是一次到位开发，能实现不同人员，从不同地点，以不同的接入方式(比如LAN,WAN,Internet/Intranet等)访问。
(3) B/S结构利用了不断成熟的浏览器技术，结合浏览器的多Script语言(CGI,VBScript,JavaScript,PHP)和ActiveX技术，用通用浏览器实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本［3］。
该监控系统前端设备采用嵌入式系统，包括DM365嵌入式平台、摄像头、云台等。视频服务器搭建于DM365平台上，采用了可用于Linux平台的Boa服务器为客户端提供Web服务。DM365平台负责把摄像头采集到的模拟信号转化为数字信号，然后将其压缩为H.264格式，再以RTP格式打包后发送。监控前端采用嵌入式平台，可使监控前端具有体积小，便于安装布署，成本较低等特点。
客户端采用IE8浏览器，通过在Web网页中嵌入ActiveX控件来实现。客户在通过身份认证后可访问到现场的实时监控画面，并可以进行云台控制，画面缩放，保存回放等操作。
本监控系统中客户端的设计思路是：在前端DM365嵌入式平台上移植Boa服务器用于提供Web服务。将视频的接收、解码、播放、保存回放等功能写入ActiveX控件中，并通过Web服务器发布。Web服务器接收客户端的请求，对视频进行实时的采集，压缩以及发送，并可对前端云台等进行相应的操作。用户通过浏览器访问Web服务器时，浏览器便会自动下载该控件，实现远程实时监控。
2 客户端软件的设计
客户端软件主要实现视频数据的实时接收，播放，保存和回放，以及对前端云台的控制。该软件用VC++6.0来开发。VC提供了MFC ActiveX ControlWizard，使得用MFC开发ActiveX时不必理会控件接口的细节，可以把注意力集中控件本身的功能上［4］。客户端软件模块如图2所示。
图2 客户端软件模块用户验证模块对访问服务器的用户进行身份验证，以确定其访问权限；网络接收模块用于接收从网络传输过来的视频数据包，并进行拆包，还原视频数据；实时播放模块实现对接收到的视频数据进行解码和播放；保存回放模块用于将实时视频保存到本地，在需要的时候可进行回放；云台控件模块，用于控制云台，以及镜头调焦等；系统管理模块用于管理员对前端设备进行参数设置、网络配置以及用户信息管理等。
下面将重点介绍网络接收模块和解码播放模块。
2.1 网络接收模块设计与实现
网络传输采用RTP流媒体传输协议和UDP协议。
RTP协议(Real-time Transport Protocol)是Internet上一种流媒体传输协议。相比其他传统的传输协议，RTP协议更加注重数据传输的实时性。虽然RTP是传输层协议，但它并没有作为OSI体系结构中单独一层来实现。RTP协议通常针对一个具体的应用来提供服务，也就是说，RTP只提供了协议框架，开发者可以根据具体的应用来对协议进行扩展［5］。本设计中使用了专门用于传输H.264视频的RTP格式。
UDP(User Datagram Protocol)是ISO参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。它不属于连接型协议，因而具有资源消耗小，处理速度快的优点，所以通常音频、视频和普通数据在传送时使用UDP较多。
