多路嵌入式H.264視頻服務器的設計

（2）編碼模塊，主要完成對采集的圖像的壓縮編碼。對采集到的圖像數據進行壓縮可以有兩種方案，一種是用硬件來壓縮，它可以有專用系統和通用系統兩種形式，其中，專用系統使用專用芯片實現圖像的硬件壓縮,通用系統則利用通用芯片實現數據壓縮。相對于通

用系統,用專用芯片對圖像用硬件進行壓縮可以快速進行圖象壓縮,減少處理器的開銷等點。第二種壓縮方法就是用軟件來實現，這種方法對機器的硬件配置要求較高，但運用起來靈活，考慮到現在硬件技術已經比較成熟，故我們采用第二種方案，對采集到的圖像數據進行軟壓縮，此處利用H.264標準進行壓縮。H.264壓縮標準是一種新的編碼方法。與其他壓縮編碼方式比較，利用H.264標準可以獲得更高的壓縮比及更好的圖象質量。H.264編碼器都是開源的，可以從網上下載，此處用的是t264，對采集到的YUV格式的數據進行逐幀壓縮。

（3）網絡傳輸模塊，完成現場多媒體數據及歷史多媒體數據的網絡的傳輸，用于支持瀏覽端的現場預覽和記錄回放功能。其基本過程是碼流經碼率控制部分進行碼率調整，然后由RTP組件傳送到網絡中。傳輸啟動之初，組播控制器根據多用戶代理提供瀏覽端的組播策略來協商組播策略；傳輸過程中，RTCP組件實時監測網絡狀況并反饋o決策控制器，決策控制器控制分離器、視頻抽幀器和碼流復合器組件，完成碼流的動態整合。其傳輸體系結構如圖3所示：

圖3視頻流傳輸體系結構

（4）存儲模塊，多個攝像頭采集的多路視頻數據經編碼壓縮后形成復合媒體流，通過存儲組件，存為H.264文件，同時向數據庫中寫相應的文件信息。

（5）設備控制模塊，設備控制器接收用戶界面發出的或網絡傳送來的控制命令，控制解碼器，完成對云臺、鏡頭等設備的控制。

4 客戶端軟件設計

客戶端主要完成視頻數據的接收,解碼和顯示工作,同時還可以動態設置編碼器的數。從功能角度,客戶端的軟件體系結構可劃分為3個模塊：設備控制模塊，網絡的接收與反饋模塊，顯示模塊。其體系結構如圖4所示：

（1）設備控制模塊，根據用戶輸入的命令((例如改變視頻窗口大小、接收路數,圖象分辨率、開始/停止遠程監控等), 產生控制命令并通過一個TCP連接發送到服務器端,服務器端設備控制器接收這些控制命令，并完成對云臺、鏡頭等設備的遠程控制。

（2）網絡的接收與反饋部分，根據用戶的基本帶寬情況（局域網還是非局域網）及請求的任務類型（現場預覽還是歷史回放），確定該接收碼流是否基于組播策略接收。RTP組件完成碼流的接收，RTCP組件檢測碼流的丟包率并反饋給服務器端。

圖4 客戶端軟件體系結構

（3）顯示模塊，同步源過濾器從RTP組件得到碼流，在控制器的協調下，完成解碼及同

步的視頻播放。此處我們采用的是Microsoft DirectShow[6]架構來完成H.264 碼流的實時解碼和圖像顯示工作。

試驗證明,對于包含有視頻服務器、多監控客戶中心的嵌入式視頻監控系統,上述網絡傳輸部分能夠很好地完成視頻數據的實時傳輸，網絡自適應能力良好。

5 結束語

本文創新點是提出了一種多路嵌入式H.264視頻服務器的設計方案，并給出了系統硬件組成和軟件的體系結構框架，該系統與傳統的Motion2JPG和MPEG21相比,采用H.264標準壓縮圖像,降低了帶寬占用率。對于四路QCIF和一路D1分辨率的高清晰度實時視頻監控,只需占用65K和250K的網絡帶寬即可滿足傳輸需求。