0 引言

在网络信息时代，人们对于视频质量的要求越来越高。由于视频的信息量大，必须通过有效的压缩来完成视频信号的传输，新一代压缩标准H.264/AVC应运而生，它以优异的压缩性能和较强的网络亲和力而得以广泛应用。随着人们生活水平的不断提高，安全防范系统的重要性逐渐突显，视频监控系统已经渗入到人们的日常生活、生产等各个领域。本文将H.264技术和视频监控系统相结合，提出了基于H.264的网络监控摄像机。

1 总体设计

本文使用Hi3516 SOC和华为海思提供的系统控制实现MPP(Media Process Platform)和API(Application Program Interface)函数完成网络摄像机的系统初始化、获取MPP版本号、视频缓存池初始化、创建视频缓存池等功能，再移植WEB Server作为与用户交互的方式，从而实现简单的网络摄像机功能。摄像机的整体组成框图如图1所示。

图1 网络摄像机组成框架图

2 网络监控摄像机硬件组成

网络监控摄像机是视频监控系统的前端设备，主要完成视频采集、处理、编码、网络传输和控制。Hi3516为针对高清IPCamera产品应用开发的一款专业高端SOC芯片，其1080P@30fps H.264多码流编码性能、优异的ISP和编码视频质量、高性能的智能加速引擎等特性[34],在满足客户差异化IPCamera产品功能、性能、图像质量要求的同时，可大大降低ebom成本，Hi3516具有出色的H.264编码能力。

图2 IPCamera 系统结构图

3 网络摄像机的软件框架

网络摄像机一般嵌入了Linux操作系统，网络摄像机嵌入式系统软件由芯片提供商完成了硬件驱动，用户主要完成应用层软件的业务组合，便可完成产品设计。本文使用了华为海思Hi3516音视频SOC解决方案，其网络摄像机的软件典型应用框架如图3所示。

图3 业务流程图

4 网络摄像机调试与运行

WEB页面是网络摄像机和用户最基本的交互界面。首先需要测试WEB服务器的登录功能，给网络摄像机上电起动，连接好网络。然后，在PC上打开IE浏览器，输入设备地址（本文的摄像机地址为192.168.1.148）。WEB登录的用户名和密码默认都是admin，登录成功后，页面跳转到预览视频页面，为适用不同的用户需求和应用场景，用户可点击“参数配置”进入“参数配置页面”，然后在左侧选择“视频设置”下的“视频编码”子项，对H.264码流相关参数进行设置。用户配置好参数后，点击“保存”按钮，参数将保存到设备上，并生效。

图4 H.264编码预览视频页面

综合整个测试流程和测试结果，网络摄像机整体运行良好，在局域网中信息交互正确，视频传输稳定，播放无严重卡屏现象。VLC客户端能正确获取到网络摄像机的媒体信息、数据流和控制播放。整个系统实现了视频的采集、编码、传输、解码和显示，验证了基于H.264的网络摄像机的可行性。

5 结束语

本章主要介绍了基于H.264的网络监控摄像机的设计，系统在Hi3516 SOC 平台上实现H.264编码，并设计RTSP服务器用于在网络上传输H.264码流，使用了VLC开源软件测试RTSP码流封包的正确性和评估H.264编码的图像效果。此外，利用Hi3516处理器平台的移动侦测API接口，本文设置了“移动侦测”功能，并加入“布防时间”的参数控制，更灵活地满足实际应用需求。

参考文献：

[1]Wiegand T, Sullivan G J, Bjontegaard G, et al. Overview of the H.264/AVC video coding standard[J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2003, 13(7): 560-576.

[2]毕厚杰. 新一代视频压缩标准H.264/AVC（第二版）[M]. 北京:人民邮电出版社, 2005.

[3]Richardson I E. H. 264 and MPEG-4 video compression: video coding for next-generation multimedia[M]. John Wiley & Sons, 2004.

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[5]贺秋燕. 一种网络视频监控系统的研究与实现[D]. 华南理工大学硕士学位论文,2012. 

[6]信师国，刘庆磊，刘全宾. 网络视频监控系统现状和发展趋势[J]. 信息技术与信息化, 2010, 10(1): 24-25.

[7]丁煜. 数字时代的银行监控系统[J]. 中国科技信息, 2006 (1): 65-66.

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