远程环境动力视频监控系统及其管理的研究
潘恒，吴伟明
北京邮电大学计算机学院，北京(100876)
E-mail: panheng422@163.com
摘 要：随着科技的进步和人民生活水平的不断提高，视频监控系统在工业生产、国家安防、
日常生活中得到了广泛的应用。视频监控技术融合了计算机、多媒体通信及网络等多项技术，
成为人们研究的热点之一，具有广阔的应用前景和实用价值。本论文主要是对北京邮电大学
ANM 研究中心自主开发的远程环境动力视频监控系统进行深入研究，提出对本远程环境动
力视频监控系统进行三种方式的管理，使本远程环境动力视频监控系统更好的服务于运营
商，提高管理效率。在此基础上，对于告警启动管理中视频录像文件的查询，作者提出了新
的方法，使查询效率大大提高。
关键词：视频监控;MPEG-4;视频压缩
中图分类号：TP315
1.引言
视频监控一直是人们关注的应用技术热点之一，它以其直观方便、信息内容丰富而被广
泛应用于许多场合。视频监控系统能实时、形象、真实地反映被监控对象，长时间获取被监
控对象的信息，极大地提高管理效率和自动化水平。与传统监控系统比较，远程视频监控具
有录像时间长、图像质量好、查询速度快等优点，代表了整个监控行业的发展方向。
视频监控系统大体上可以分为两类：一类是大众视频监控系统，这种监控系统是为公众
提供的一种视频监控业务，用户可以通过Internet 来享受到视频监控业务，例如中国电信提
供的“全球眼”业务;另一类是基于专网的视频监控系统，例如运用在电信专网上的专门视频
监控系统。本论文主要是对北京邮电大学ANM 研究中心自主开发的远程环境动力视频监控
系统进行深入研究，提出对本视频监控系统进行三种方式的管理，使本视频监控系统更好的
服务于运营商，提高管理效率。
2.远程环境动力视频监控系统介绍
2.1 远程环境动力视频监控系统组成
图1 远程环境动力视频监控系统组成
本远程环境动力视频监控系统将采用国际标准化组织的运动图像专家组提出的
MPEG-4[8]国际标准，主要由三个部分组成：视频采集编码部分、网络传输部分、用户终端
视频
服务器
摄像机
摄像机
摄像机
视频采集 视频硬件编码
Internet
视频传输
视频终端
视频软件解码和播放
YUV 图像
MPEG-4 MPEG-4
http://www.paper.edu.cn
-2-
部分，其工作流程为：
第一步是视频采集。多媒体图像经采集过来的图像一般为YUV 图像，这种图像并没有
经过压缩，也称为原始图像，它的占用空间较大[6]。为了保证这些多媒体信息能够在有限的
网络带宽上传输，因此需要先将其编码压缩。
第二步是进行MPEG-4 编码。与MPEG-1 和MPEG-2 视频标准的功能相较之下，除了
传统的数字视频编译码的功能之外，MPEG-4 更具备了许多引人注目的功能，包括有以对象
内容为基础的视频对象存取、以场景内容为基础的可升级性、视频存取、纠错能力等等。
MPEG-4 视频标准不仅可以提供一个更具压缩效率的新多媒体信息传输标准，同时也可以达
成更好的交互性、全方位存取以及强劲的纠错能力[2]。编码出来的数据，尽管位速率约为
MPEG-2 视带大小的十分之一，但是播放的质量几乎没有改变。
第三步就是要将这些标准的MPEG-4 数据进行打包，加入网络控制信息，采用传输协
议，使媒体信息可以在网络上流畅的传输。网络传输部分由流媒体服务器和传输线路组成，
流媒体服务器负责路由选择和数据转发，内容分发网络也是通过流媒体服务器实现。
最后，用户终端部分将收到的流媒体数据解码播放。
2.2 远程环境动力视频监控系统原理
图2 远程环境动力视频监控系统原理图
视频
解压
视频
播放
视
频
接
收
控
制
信
息
请
求
信
息
客户端
视频
解压
视频
播放
视
频
接
收
控
制
信
息
请
求
信
息
客户端
控
制
信
息
视
频
发
送
侦
听
请
求
视频压缩 云镜控制
采集播放
服务器端
http://www.paper.edu.cn
-3-
通过图2 可以看出，系统中服务器端同时进行三种操作：对客户端发送视频流、侦听
客户端发送的请求和接收客户端的控制信息[1]。服务器端在发送视频流之前需要从视频采集
设备获取原始视频数据，并压缩成适于网络传输的视频流;接收到客户端的控制信息后要对
云台和摄像头做相应控制操作;服务器端还必须实时侦听客户端的请求，收到请求后就要为
这个客户端服务，如果请求是视频请求就执行视频发送操作，如果是控制请求就执行控制操
作[3]。客户端也需要同时进行三种操作：接收视频流、发送控制信息和接收或发送请求信息。
客户端在接收到服务器发来的视频流后首先要进行视频解码和解压缩，然后再进行视频播
放;假如用户想要控制云台和摄像头就给服务器端发送相应的控制信息;用户在执行接收视
频流的操作之前，需要对服务器发送请求，请求服务器给该用户发送视频流，假如服务器端
具有一定的控制功能，则服务器端也可能给客户端发送请求信息。
2.3 远程环境动力视频监控系统的主要功能
2.3.1 实时监控
通过DCN，LAN 网络连接远程设备，对远程监控地点进行实时监控。这个功能是监控
系统最核心的功能。需要配置视频服务器并控制视频采集卡对监控终端传输视频流，终端将
视频服务器传输过来的MPEG-4 格式实时视频流显示在计算机屏幕上。
2.3.2 录像
将视频服务器传输过来的MPEG-4 格式视频流以视频文件格式保存在本地计算机上。
录像可分为手动录像、自动录像、告警录像三种形式。手动录像就是由用户点击录像按钮开
始录像，点击停止录像按钮停止录像;自动录像就是用户设置好录像地点、录像开始时间、
录像结束时间，由系统自动进行录像工作;告警录像就是有告警信息时系统录像，发生告警
后录像时间长度可以由用户实现设置好，告警与视频录像的连动控制，当出现告警时(如烟
雾浓度超标，湿度过高等)，可以自动调用视频模块进行录像，实现无人值守监控。如果出
现多路告警，可以在监控的同时进行多路后台录像，防止遗漏任何现场细节。
2.3.3 录像回放
可以随时调取硬盘中保存的视频文件进行录像回放。
2.3.4 多路视频切换
可以随时切换视频，观看需要监测的对象。
2.3.5 视频参数调整
可以调整图像的分辨率和颜色，这种调节包括：亮度、对比度、色差、饱和度等。
2.3.6 遥控功能
可以控制云台的旋转方式，包括：向上、向下、向左、向右和停止，还可以控制摄像头
镜头的前进、后退以及焦距和光圈的调节，通过控制云台的转动和镜头的焦距伸缩，可以全
方位的体现被监测目标，也可以及时捕捉告警发生目标的情况。
3.远程环境动力视频监控系统的管理
基于对上面介绍的远程环境动力视频监控系统的深入研究，作者提出对本视频监控系统
进行三种方式的管理：
http://www.paper.edu.cn
-4-
(1)资源管理
管理远程环境动力视频监控系统内的所有资源，按需求进行动态分配和调度，对登录
某个视频服务器的用户进行登录权限管理，增强系统的安全性。用户在第一次登录某视频服
务器时需要知道服务器的当前用户名和密码，成功登录后就可以设置新的账户和密码。
(2)告警启动管理
当遇到异常情况时，将启动告警模式，自动进行录像，便于事后对异常进行分析。
(3)过程控制管理
完成用户使用系统资源过程中的实时操作，包括图像切换、视频录像的回放、球机镜
头控制管理等。
对于告警启动管理中视频录像文件的查询，作者提出了新的方法，使查询效率大大提
高。过去对告警启动录像后，文件名一般以时间命名(如2007年10月9日的一段门禁告警录像
名为“20071009_003200”)，不方便日后的查找，在本论文中，将以“事件+时间”名来命名录
像文件(如2007年10月9日的一段门禁告警录像名为“门禁20071009_ 003200”)，这样一来，
大大的方便了对历史录像的查找。
4.系统开发环境及开发工具
对本远程环境动力视频监控系统的开发来说选择一种友好的图形用户界面，且操作简
单，稳定、可靠，安全性较高的操作系统是很重要的。Windows 2000 操作系统具有友好的
图形用户界面，操作简单易用，可利用的资源也极其丰富，这些优势决定了选择它作为操作
系统会为本远程环境动力视频监控系统的开发提供了一个相对坚实、稳定的平台。
本远程环境动力视频监控系统开发工具选择的原则是：能为我们提供一个健壮、高速、
高效、兼容性好的开发环境。考虑到开发的效率和通用性等因素，经过仔细衡量考虑，我们
选择Visual C++ 6.0 作为系统的开发工具。首先C++语言比其它语言功能更丰富，应用也更
广泛;其次Visual C++使用很灵活，实现的功能也很强大，利用它可以最方便的调用Windows
底层功能;最后，Visual C++是真正面向对象的开发工具，具有强大的MFC 类库。
5.总结
本远程环境动力视频监控系统已成功的运营于内蒙古某市级网通，带来了良好的经济效
益。通过对本视频监控系统进行三种方式的管理，使本远程环境动力视频监控系统更好的服
务于运营商，提高管理效率。在此基础上，对于告警启动管理中视频录像文件的查询，使用
作者提出了新的方法，可以使查询效率大大提高。
参考文献
[1] 刘富强等. 数字视频监控系统开发与应用[M]. 北京：机械工业出版社, 2003
[2] 余兆明等. MPEG 标准及其应用[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2002
[3] 汪东兴. Windows Sockets 网络程序设计大全[M]. 北京：清华大学出版社, 2000
[4] 宫云战. 软件测试[M]. 北京：国防工业出版社, 2006
[5] 郝文化. Windows 多线程编程技术与实例[M]. 北京：中国水利水电出版社, 2005
[6] 姚敏. 数字图像处理[M]. 北京：机械工业出版社, 2006
[7] 倪旭栋. 动力环境集中监控系统设计方案[Z]. 中达电通股份有限公司
[8] http://www.mpeg.org[EB/OL]
http://www.paper.edu.cn
-5-
The Research Of Remote Environment Power Video
Surveillance System And Its Management
Pan Heng, Wu Weiming
Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing (100876)
Abstract
With the advances in technology and people's living standards rising, the video surveillance system has
been widely used in industrial production, national security, daily life. Video surveillance combines
computer technology,multimedia communications,network technology and so on.It has become one of
the hot spots of researches.It will be widely applied and be practical value. Advanced Network
Management Research Center of Beijing University of Posts and Telecommunications developed an
enviroment power video surveillance system independently.After deeply studying this enviroment
power video surveillance system,the authors proposed three ways to manage this video surveillance
system.Then this video surveillance system will serve the telecom operators better and improve
management efficiency.On this basis, the authors proposed a new method to look up the record video
documents in the alarm management.This will greatly increase query efficiency.
Keywords: Video Surveillance; MPEG-4; Video Compression
作者简介：
潘恒，男，1983年8月生，硕士研究生，研究方向：多媒体通信;
吴伟明，女，教授，北京邮电大学计算机学院研究生导师，研究方向：现代网络管理与应用，
多媒体及宽带视频通信。
