基于IPV6的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)

引言
目前，嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為國(guó)內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的主流，但是在 IPv4平臺(tái)下存在地址不足、不能合理分配帶寬、安全性能及移動(dòng)性能差等諸多問題，而新一代 IPv6協(xié)議不僅能很好的解決以上問題，而且還具有可以提高視頻傳輸速度和傳輸質(zhì)量等多方而的優(yōu)點(diǎn)。如何使嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)與 IPv6技術(shù)相結(jié)合是當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)研究的一個(gè)重要方向。
1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖 1所示。攝像頭和視頻服務(wù)器組合在一起稱為視頻服務(wù)端或網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，每個(gè)視頻服務(wù)端分配一個(gè)獨(dú)立 IPv6后通過雙絞線接入網(wǎng)絡(luò)，客戶端通過 IP網(wǎng)絡(luò)直接訪問和控制視頻服務(wù)端。攝像頭和麥克風(fēng)將采集的模擬音視頻信號(hào)送入內(nèi)部嵌入式 Linux操作系統(tǒng)的視頻服務(wù)器，并通過雙絞線接入網(wǎng)絡(luò)。模擬信號(hào)被送入編碼器編碼成 MPEG-4的視頻流和 ADPCM的音頻流，從編碼器出來的音視頻流再被分為兩路，一路送入本地的視頻監(jiān)視器，另一路通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到客戶端?？蛻舳税逊?wù)器端傳來音視頻數(shù)據(jù)分為兩路，一路進(jìn)行客戶端存儲(chǔ)，另一路啟動(dòng) irectShow流水線，將視頻信號(hào)和音頻信號(hào)分離，分別送入各自的解碼器(視頻信號(hào)采用 MPEG-4解碼器解碼)。最后，解碼后的音視頻信號(hào)被送入對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)覽。

1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路
系統(tǒng)工作需要硬件和軟件協(xié)調(diào)土作共同實(shí)現(xiàn)。攝像頭采集視頻、麥克風(fēng)采集音頻，由服務(wù)器端采集卡完成音視頻的采集和壓縮，通過調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序讀取采集和壓縮后的音視頻數(shù)據(jù)到緩存。緩存區(qū)中的音視頻數(shù)據(jù)發(fā)送傳輸都由服務(wù)器端軟件實(shí)現(xiàn)。
服務(wù)器端軟件讀出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)，啟動(dòng)發(fā)送模塊，發(fā)送時(shí)采用 RTP協(xié)議打包，模塊讀取緩沖區(qū)中的視頻流是以一幀為最小單位，由于按一幀打包時(shí)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度比較大小適合在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，所以需要在打包前將幀分割成幾段以適合網(wǎng)絡(luò)傳輸。按照 RTP協(xié)議打包好的數(shù)據(jù)，通過 UDP傳輸?shù)娇蛻舳?，如果是單用戶采用單播，如果是多用戶則采用多播。
客戶端采用 B/S模式接收服務(wù)器發(fā)送的音視頻流，并解碼播放。 B/S模式下，播放視頻在 IE中實(shí)現(xiàn)，具體的實(shí)現(xiàn)需要 ActiveX控件支持，由控件嵌入到 WEB中實(shí)現(xiàn)，這樣客戶端只需要通過瀏覽器就可以觀看現(xiàn)場(chǎng)視頻。服務(wù)器采集音視頻流并壓縮，通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到客戶端，客戶端解碼還原出清晰的圖像是視頻監(jiān)控的基本功能。