基于C/S结构的远程数字视频监控系统设计

　　2.系统软件模型

　　在本软件设计中，采用典型的C/S结构，由客户端与服务端两部分构成。客户/服务器模式的最显著特点是非对等作用，即客户相对于服务器处于不平等的地位，服务端提供服务，客户端提供请求。这很好地适应了当前网络中大量存在的资源分布和运算能力不均的现状。

　　客户端主要是负责向服务端发出获取服务端屏幕图像数据的请求，把从服务端发送来的屏幕图像在本地实时地显示出来；而服务端主要是负责响应客户端的请求并抓取与发送屏幕图像。由于服务端所抓取的屏幕图像一般为位图格式，其数据量较大，若直接发送则会导致占用网络带宽过大、实时性差、占用系统资源过多和稳定性差等问题，因此需经过压缩后才能将其发送给客户端，而客户端相应地也要将接受到的屏幕图像数据进行解压缩后才能正确地将屏幕图像显示出来。

　　3.系统主要模块设计

　　远程视频监控系统软件主要由两部分组成。一部分为服务端监控现场的视频数据处理模块、视频数据发送模块、云台和镜头控制模块；另一部分为客户端的视频数据接受播放模块、云台和镜头控制模块。视频数据发送模块运行在客户端，以组播的方式发送视频流；视频数据接受播放模块运行在服务端，接受视频流并实时播放显示。

　　(1)视频数据处理模块

　　视频数据处理模块主要由二部分构成：视频图像的采集压缩与存储、视频图像的播放与控制。视频图像的实时播放可以和视频图像的实时捕捉存储同时进行的。该模块的设计分别是通过视频采集压缩卡400E附带的二次开发包以及MicrosoftDirectMediaSDK 中的DirectShow SDK实现的。DirectShow SDK提供了一系列的COM组件对象模型。COM是软件组件互相通讯的一种方式，允许任意两个组件互相通讯，不管它是运行在什么平台下，也不管该组件使用什么语言编写。

　　(2)视频数据发送模块

　　视频发送模块采用四层结构，即物理网络接口层、传送层、网络层和应用层。在C/S体系中采用WinSock技术实现客户机与服务器间的通信，并在应用层上开发通信程序。本系统中采用UDP的非阻塞监听连接方式；将客户端Socket的ClientType特性设为clNonBlocking,服务端Socket的ClientType特性也设为clNonBlocking。Socket是较低层的连接，两个Socket必须使用相同的端口，共同遵守TCP/IP。

　　(3)视频数据接受播放模块

　　视频数据接受播放模块需建立两个通讯通道，一个为控制通道，一个为数据通道。控制通道用来在服务端和客户端之间建立会话，包括发送一些数据请求和确认控制等信息。控制信道采用可靠性较高的TCP。数据通道用来传输视频图像数据，选用UDP。模块选用Windows多线程技术实现接受端播放多路视频图像。每个线程创建一个用户界面窗口，负责一路视频流的接受和实时播放。视频流的解码和播放通过调用DirectShowSDK实现。

　　(4)云台和镜头控制模块

　　对云台、镜头的控制是通过解码器实现的。本地监控主机通过RS-232连接解码器，对摄像机的镜头和云台进行控制。此模块分监控现场控制设备模块和远程控制设备模块。远程控制分两步进行：控制指令由客户端传送给现场主机；监控主机直接控制镜头、云台。控制信号的传输采用TCP。

　　五、结论

　　根据当前计算机网络技术和视频数据压缩技术的发展现状，提出并研究实现了一个基于C/S的远程视频监控系统。该系统以主流C/S架构为核心设计，具有良好的可靠性和性价比。该系统在一些实际应用中得到了良好的效果。