隨著計算機和網路技術的迅猛發展，閉路電視監控系統已經被計算機網路所替代。在計算機網路中的C/S模式和B/S模式的對比中，B/S模式顯示出自己獨特的優勢，並且在視訊監控系統的發展中逐步佔據大部分市場份額。B/S模式的視訊監控系統利用瀏覽器及計算機網路技術，實現廣域網內多使用者同時實時視訊監控現場；利用系統嚴格的使用者許可權設定，使不同身份級別的使用者具有不同的訪問控制權限。該系統對於簡化系統維護及客戶端使用者操作，具有較高的代表性和實用性。

1 引言
　　
　　隨著數字資訊科技、網路技術和監控系統發展的不斷深入，監控系統前端裝置對穩定性、可靠性、安全性等要求越來越高。基於B/S模式的視訊監控系統是以瀏覽器為訪問基礎，配以監控裝置為核心的符合現代視訊技術發展潮流的監控系統，它採用了開放性的標準協議、分散式的體系架構具有功能全面，安裝、操作簡易，維護方便等特點，具有很高的價效比和擴充套件能力。
　　
　　2 B/S模式特點
　　
　　多年來，傳統的以模擬訊號為基礎的閉路電視監控系統在我國得到廣泛應用，成為各行業領域安全防範的重要手段，對保護企事業單位財產安全，防止犯罪起到重要的作用，但是它存在以下幾點不足：
　　
　　1、裝置多，投資大，必需配置很多的監視器、攝像頭以及相應的視訊線路，傳輸一般採用的是同軸電纜或雙絞線，因而它的傳輸距離一般都小於1公里。
　　
　　2、結構複雜，施工量大，在最初施工時要進行十分複雜詳密的佈線工作，而且將來的擴充套件性也不夠理想。
　　
　　3、集中式監控和管理，無法組成複雜的監控網路，相互之間的控制協議很難互通，聯動只能在有限的範圍內進行，只能在特定的監控室裡才能看到監控點的情況，靈活性較小。
　　
　　B/S(Browser/Server)模式的監控系統由瀏覽器(Browser)和伺服器(Server)組成。它的客戶端是標準的瀏覽器，伺服器端為標準的WEB伺服器協同應用伺服器響應瀏覽器的請求。資料和應用程式都存放在伺服器上，瀏覽器可以通過下載伺服器上應用程式得到動態擴充套件，伺服器具有多層結構，B/S系統處理的資料型別可以動態擴充套件，以B/S模式開發的系統維護工作集中在伺服器上，客戶端不用維護，操作風格比較一致，統一為瀏覽器模式，只要有瀏覽器的合法使用者都可以十分輕鬆的訪問視訊監控系統。
　　
　　B/S結構主要是利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術，用通用的瀏覽器來實現原來需要複雜的專用軟體才能實現的強大功能，並節約了開發成本，是一種全新的軟體系統構造技術。B/S模式是一種三層結構的系統，第一層客戶機是使用者與整個系統的介面，客戶的應用程式精簡到一個通用瀏覽器軟體，如微軟公司的IE，瀏覽器將HTML程式碼轉化成圖文並茂的網頁，網頁還具備一定的互動功能，允許使用者在網頁提供的申請表上輸入資訊提交給後臺，並提出處理請求，這個後臺就是第二層的Web伺服器，第二層Web伺服器將啟動相應的程序來響應這一請求，並動態生成一串HTML程式碼，把相應的處理結果返回給客戶機的瀏覽器，如果客戶機提交的請求包括資料的存取，Web伺服器還需與資料庫伺服器協同完成這一處理工作。第三層資料庫伺服器，負責協調不同的Web伺服器發出的對資料庫的請求，管理資料庫。
　　
　　Ｂ/Ｓ是從傳統的Ｃ/Ｓ(Client/Server)發展起來的，它將Ｃ/Ｓ模式的伺服器端分解成Web伺服器、應用伺服器和資料庫伺服器。同時，它簡化了Ｃ/Ｓ中的客戶端，使客戶端的介面統一為瀏覽器形式。在這種結構下，使用者介面完全通過Web瀏覽器實現，一部分事務邏輯在客戶端實現，但是主要事務邏輯在伺服器端實現，形成了如圖1所示的3層結構。

　　相對應傳統監控系統，Ｂ/Ｓ模式的監控系統具有如下優勢：
　　
　　1、裝置與投資相應較少，一次投資，以後擴充套件方便。
　　
　　2、結構相應簡單，可在已有的網路上進行使用，改造簡單方便。
　　
　　3、靈活性大，不侷限於僅在監控室內可以看到，可以應用在網際網路上，只要擁有許可權的使用者都可以在網路上檢視監控點的情況。換句話說，只要有一臺聯網的計算機，就可以在任何地方通過這臺計算機，可以看到各個監控現場的實際情況。

3 Ｂ/Ｓ模式的視訊監控系統
　　
　　基於Ｂ/Ｓ模式的視訊監控系統，在充分利用現有專用網路線路的基礎上，在監控中心增加一個視訊伺服器（內建Web伺服器），處理來自區域網或廣域網遠端訪問視訊影象的請求。實際上，本系統是構建於瀏覽器/視訊伺服器/監控前端伺服器的模型之上的。監控前端伺服器提供資料流（包括視訊流、音訊流、控制資訊）的傳送和接收控制命令以啟動雲臺鏡頭的動作；視訊伺服器的Web伺服器接收客戶端瀏覽器的HTTP請求，對請求進行分析轉換，呼叫相應的邏輯處理程式。邏輯處理程式將處理結果返回給Web伺服器，Web伺服器再將結果以HTML和各種Script的形式傳送給發出請求的瀏覽器，從而實現視訊影象與資料的遠端瀏覽。
　　
　　系統設計
　　
　　系統軟體主要劃分為：伺服器模組和客戶端模組。
　　
　　伺服器模組的設計
　　
　　該模組是系統的核心，採用單程序、多執行緒的程式設計機制，實現伺服器端的視訊採集和多畫面的實時顯示、硬碟錄影、視訊資料的網路傳輸以及對石臺、攝像頭、伺服器使用者的管理等功能。具體功能組成如圖2所示。

　　視訊採集回放支援1、4、8、9等多畫面顯示。可調節亮度、對比度等視訊屬性，各通道互不影響，並可實時抓取單幀圖片。
　　
　　硬碟錄影支援2種錄影方式，使用者可根據需要對不同的通道進行不同的設定。其中動態錄影是運用了先進的動態監測技術，整個移動檢測都在板卡上完成，並可動態調整其分辨精度，既能檢測到微小的運動。可靠的運動檢測與錄影配置結合能有效地降低儲存空間並能實現變幀率錄影方案。運動檢測與是否壓縮、壓縮的幀率、編碼引數等無任何關係。
　　
　　網路傳輸採用多播方式，沒有連線使用者數量的限制。為保證視訊傳輸的流暢性客戶需要，提供了兩種傳輸方式供使用者選擇：流檔案和實時流播放。採用流檔案播放方式時，播放器會盡量保證播放的流暢，可能延時較大；採用實時流播放方式，播放器儘量減少延時，可能不很流暢。使用者可根據網路情況和實際需要選擇傳輸方式。
　　
　　客戶端接收模組的設計
　　
　　客戶端按功能分為兩類：一類是僅能接受伺服器端傳送的視訊資料；另一類是不僅能接受視訊資料，還可根據不同情況對伺服器畫面、雲臺控制等進行控制。控制資料通過TCP協議，利用WinSock實現可靠傳輸。客戶端程式設計中，使用專門的執行緒進行資料接收，並把資料放在接收緩衝佇列中，一邊接受資料，一邊解壓回放。
　　
　　客戶端的聲音增加了共享模式，可多路同時播放聲音，並可進行單路調控。採用H.264的音訊壓縮演算法，聲音更加流暢，同時還降低了由於攝像噪聲導致的影象失真等現象。當伺服器端引數改變時，客戶端會自動識別幀率等引數，按當前壓縮幀率播放，聲音播放保持正常。
　　
　　4系統分析
　　
　　位於監控觀測點上的攝像機攝取監控現場的影象後，將其轉化為數字影象訊號，再經壓縮到管理中心的硬碟錄影機，有硬碟錄影機完成對現場狀況的監視、記錄和處理。
　　
　　視訊監控關鍵是把視訊、音訊訊號進行壓縮傳輸，由在現場的傳輸器將視訊訊號、音訊訊號、檢測資料分別壓縮編碼，通過響應的視訊線、音訊線傳輸。
　　
　　視訊伺服器負責接收傳輸器傳送的壓縮影象及其它資料，並將解壓的影象及資料顯示，反饋給使用者。使用者還可以通過接收程式傳送控制資料，改變傳輸器的引數設定，來實現與遠端的人機互動。其功能要求：顯示模式為單畫面，單畫面放大；1、4、8、9等畫面的分割；影象接收模式為單一影象、連續影象、更新影象和切換圖；畫面內視窗區域性畫面數碼放大，調整畫面明暗，核對現場監控資料等。
　　
　　監控系統的流程圖

圖3 視訊監控基本流程圖

視訊監控系統採用的是典型的套接字瀏覽器/伺服器結構，它由監控現場的視訊資料處理模組，視訊資料傳送模組，雲臺、鏡頭控制模組，管理伺服器端的管理控制模組以及監控中心和監控分中心的視訊資料接收播放模組等幾個部分組成，其流程圖如圖3所示。
　　
　　5系統主要功能
　　
　　1、系統能自動地通過攝像機進行攝錄，進行連續地監視或根據使用者需要定時監視。系統平時的工作方式為各攝像機迴圈掃描全面監控，監控人員可以任意放大觀看任意攝像機的畫面；
　　
　　2、通過調整攝像機，可以清楚地看到視場中的情況，分辨出進出物體；通過對雲臺的控制，可以方便地對所監控範圍內進行掃描。

　　3、錄入的影象數字化壓縮存貯在計算機硬盤裡，壓縮比可用軟體進行調整。存貯的影象檔案自動迴圈刪除，硬碟中影象檔案保留的時間取決於：硬碟空間大小、影象解析度、影象壓縮比、掃描切換時間等。還可以根據使用者需要，加大硬碟以擴充套件儲存週期，或增加其他外存裝置
　　
　　4、系統可以隨時方便、即時地檢索、回放記錄存貯的影象，如可按時間、地點(鏡頭)或影象檔案進行檢索和回放影象穩定、清晰，可反覆讀寫，不存在傳統監控系統中所存在的錄影帶的訊號衰減和磨損問題。
　　
　　5、系統利用計算機強大的影象處理功能，可對採集的影象進行處理，包括畫面修改、編輯調節、放大、縮小以及列印等等；也可以將影象儲存為通用資料檔案格式，用其他專業影象處理軟體進行處理。
　　
　　6、計算機可以同時儲存並顯示來自1、4、8、9個攝像機所捕獲的全部動態畫面(如果硬體擴充套件，軟體可自動檢測，做出相應的調整)。
　　
　　計算機硬碟儲存影象。系統將攝像機記錄的影象全自動數字壓縮儲存在計算機硬碟上。
　　
　　6 系統技術特點
　　
　　1、系統採用TCP/IP的網路程式設計(WinSock程式設計)，充分利用計算機網路實現視訊、音訊和資料的傳輸和控制。
　　
　　2、系統基於B/S模式，有效地解決分散式問題
　　
　　3、系統將音訊、視訊、資料分別壓縮和複合成一個資訊包在TCP/IP網路上傳播，共同使用網路頻寬
　　
　　結束語
　　
　　B/S模型的視訊監控系統實現了分佈應用物件之間的互聯互操作，有效地實現了通過網際網路分散式監控的要求，通過採用H.264視訊壓縮編碼標準對視訊訊號進行採集，利用RTP/RTCP協議結合組播技術實現視訊流的實時傳輸，具有網路頻寬佔用小、視訊影象質量好等優點，同時通過合理設計伺服器的控制功能，監控主機和客戶端都可以隨時加入或退出系統，系統規模可以動態變化，方便了今後對系統的升級和維護。