HVR系统中多路视频接入和处理的软件设计

温彩健 李东英 覃家露 江怀通

广东电网有限责任公司云浮新兴供电局 广东 云浮 527400

引言

当前视频编制与网络通信技术的不带发展，以往传统的模拟视频技术已被高清网络和网络视频技术所代替，但高清技术的成本较高，存在了一定的局限性，为此厂商针对此现象推出了HVR系统产品的模型。

1 多路视频图像处理系统的发展历程

过去人们通过报纸和广播来传播信息，当前电视的发展和互联网的普及，越来越多的信息从电视和互联网上转移过来，除了获取信息，信息的载体也在发生变化，现在更多的信息以视频和图像的形式出现，所谓的计算机媒体显示模式就是实现的实现，从原来的计算机显示系统发展到成功的文本系统，计算机媒体显示平台成了助推器，用于进一步推广计算机。1964年，JPL利用图像处理技术对图像进行校正和去噪，提高了噪声和月球图像的显示效果[1]。这一巨大成功也是图像处理技术在实际应用中的首次成功。当前图像处理技术、计算机技术、通信技术、人工智能的发展，图像处理已经成为一门非常有吸引力和广泛应用的学科，而数字图像处理也取得了很大的进步，人们研究了先进的数字图像处理对图像的理解，为计算机提供了内容。如果人类的视觉系统了解外部世界，就会投入更多的人力和物力进行这项研究，并取得成功。视频和图像技术的发展使得多媒体的形式越来越具有互动性，各种媒体之间的互动也越来越强，计算机天生就是互动的，面对传统媒体的引入，在艺术舞台上，多媒体互动平台，人机交互平台和基于网络的多媒体交互平台是人机交互平台和网络平台，它带来了前所未有的视觉、听觉和实践体验，受众广泛，已经应用于包括开放应用在内的诸多领域。在图案知识的指导下，数字媒体研究人员的工作使人们的生活更加自动，多媒体之间的互动促进了互动的发生和发展，并为视频的综合处理和传输提供了良好的平台和图像[2]。输入网络摄像机中包含在输入中，网络摄像机可以实时捕获每个监控点的流量条件，然后发送捕获的真实通过特殊分析算法和数据中心对数据中心调度决定的时间信号，然后通过它通过Command Send传递给终端完成智能流量调度。

2 HVR系统框架

2.1 系统硬件框架

系统采用基于服务器的硬件架构，服务器采用具有优异处理性能的英特尔64位CPU处理器，并为硬盘阵列提供RAID管理，通过双HVR设备实现高清网络摄像机和千兆以太网服务器的视频接入和网络功能。系统的硬件架构和处理性能确保了多通道视频的访问和阵列，并且RAID硬盘阵列技术用于实现图像数据的可靠和有效存储。

2.2 系统软件框架[3]

服务器通过调用代码板提供的接口函数来控制接口函数和代码板驱动程序。为可以与不同的制造商的网络摄像头兼容，可以通过GB/T28181-2011中指定的SIP协议实现高清网络摄像机，包括用于实现的模块中的网络摄像头注册，心跳报告，按需功能等。按照网络摄像机的基本信息，网络摄像头的注册和认证。外部会话接收处理线程负责接收外部会话并启动相应的子线程。按照不同的会话类型，进行不同的处理，完成视频流的采集、录制、录制和播放摄像通道。该模块将视频流发送给在线摄像机，请求SIP信令来获取视频流，然后创建R、IP接收线程来接收摄像机的R-dish格式的视频流。

2.3 多通道并发操作

在多通道视频接收过程中，我们需要同时获得多个相机通道的视频流。视频流可以同时运行，存储和回放视频。会话和频道资源管理将导致通道视频资源冲突。为可以解决上述问题，我们可以使用视频流来实现以下问题，以便管理多个摄像机通道和会话，管理摄像机频道资源，以及数据结构对象对应于相机通道资源。按照配置文件分配配置文件，初始化摄像机频道，频道资源提交摄像机频道资源安全列表，频道资源安全列表采用多频道视频，频道资源统一，该结构包括以下关键成员变量：①CMYESSEON*M-pmyessence，成员变量类负责管理相应通道视频流的采集和图像数据处理操作，对该类进行了详细描述。成员变量NTNL U Cerarano定义相机通道号，识别相应的相机通道的内部数，并且负责管理相应信道的视频流采集和图像数据处理，包括密钥成员变量和功能：①LPVRLstructurern PVRL，成员变量在CMYES-Sion类和相机通道资源之间建立相应的关系；②StaticUintProcessing Speoqueue，在相应的信道编码处理之后，成员函数获得线程功能。Clascpsession用于管理摄像机通道的会话请求。对于摄影机通道资源中的每个不同会话，cppseion类创建一个cppseion类。它是会话的最小单位。同一相机频道资源的所有会话都由会话资源列表管理器管理。成员变量和函数如下：①Enumsessiontype是一种枚举类型，定义会话类型，包括实时回放、视频存储和视频回放会话类型。IJPVRISTRUCTMPVRL，成员变量使视频会话与相应的摄像机通道资源之间的对应关系，在snack，demand ID中，每个不同的会话请求都有一个demand ID参数，该参数是会话的唯一标识符，用于区分RREADSTREATHREADFUNC，当存在新的会话请求时，会话过程如下：①创建一个新的CP2胶片会话对象，按照会话请求信息成员变量实例化对象，②在相机通道中查找相应的相机通道资源列表确定会话类型。如果会话显示在实时或视频存储会话中（例如，历史视频播放会话），则执行步骤5。对于实时VOD和视频存储会话，我们需要共享来自摄像机通道的编码es流并分发视频流。对于这两种类型的会话，我们首先确定实例化的RN pmyes会话成员变量类是否存在于相应的相机通道资源PPVL中。如果不存在，则表示在会话之前没有获得该频道的视频流记录。您需要创建cmyesession类的新对象，实例化成员变量，并将camera channel资源绑定到m-pmyesession对象。在CMyessession对象中启动视频处理线程，接收和处理由相应的通道，轮询和查询会话列表中编码的视频数据和数据包，按照会话的数量和类型分配视频流，启动CP2psession对象，并获得readstreamrreadfunc线程从内存模块的相应通道的历史视频流，对象中的ptlshstrandata函数被调用为将代码流发送到显示端口。通过多通道视频资源和会话的关联，多通道并发操作的机制和代码流分布更加完美，这避免了多个视频信道并发操作与一个视频通道同时运行的资源冲突。

2.4 会话安全结束机制

如果在同一个摄像头通道中打开了多个会话，则应在会话结束时安全释放会话上的资源，如果会话占用的资源没有完全释放，则内存泄漏会导致内存泄漏，而这种情况的积累又可能导致系统崩溃，而会话占用的不完全发布可能会影响其他会话功能，因此设计了一套会话安全结束机制，保证系统在不影响其他会话功能的情况下有效发布会话资源，并导致系统内存泄漏。

3 多路视频接入处理软件的设计与实现

3.1 多通道模拟摄像机视频连接

视频接收器和多通道模拟摄像机的处理部分主要调用编码板的接口函数，对初始化编码板并构造编码板的控制编码板卡进行视频压缩编码。从编码卡（elementstream）获取编码的视频数据流。Es或YUV格式的视频数据。完成了多路模拟视频接入功能，并将多es设备封装在可再生的节目流中。最后，提供与PS流相对应的处理和传输，提供满足特定流媒体格式的要求的数据源，用于诸如系统视频记录历史视频回放和视频实时回放等功能。

当模块启动时，读取配置文件信息并初始化编码板。您还可以升级编码板固件，设置编码板参数，以及设置编码板上每个视频通道的参数。调用代码板驱动程序初始化代码板。模块初始化完成后，接收外部会话消息，根据消息启动相应的线程，并执行相应的功能。这里，创建外部消息会话接收处理线程，并且接收外部会话消息，并且根据不同的会话类型触发每个事件处理线程。外部消息会话接收处理线程是软件模块的主线程，线程接收的主会话类型包括实时点式会话数据存储会话和历史视频再现会话。

3.2 多通道hivision网络摄像机的视频接入与处理

多通道hi-vision网络摄像机的接收和处理实现hi-vision网络摄像机的接收，处理后通过网络接口获取hi-vision网络摄像机的视频码流，传输到相应的功能模块进行存储和再现控制。为了与各厂家的网络摄像机兼容，HDTV网络摄像机采用CB/T。SIP协议在28180-2011标准中定义，主要包括标准网络摄像机注册、心率报告和请求。在该模块中，可以根据网络摄像机的基本信息进行网络摄像机的认证和鉴权，并根据接收到的摄像机心跳信息判断摄像机的在线状态。

外部会话接收处理线程接收外部会话，根据不同的会话类型激活每个子线程，并获取网络摄像机频道的视频流，完成点记录、记录和再现等操作。该模块向在线网络摄像机发送视频点播SIP信令以获得码流，并为RTP接收的子线程接收的网络摄像机创建RTP格式的媒体流。媒体流根据不同的会话类型进行处理。

3.3 多通道同时操作和视频编码传送系统

需要同时获得多信道视频流，并且可以同时执行实时视频和视频回放操作。针对以上问题，我们设计了一个完善的多通道同时操作系统8和一个视频代码传输机制。

定义以下几个数据结构和类来管理多个摄像头通道和会话。

3.3.1 结构。Vrestrict管理摄像机通道的资源，一个与摄像机通道资源相对应的数据结构对象，根据配置文件为结构分配成员变量，初始化摄像机通道一旦通道初始化，通道将显示在通道安全列表中。按频道资源安全列表管理多频道摄像机频道资源。

Cmyessession公司*M。pmyessession是用于获取相应信道的视频流和管理图像数据处理操作的成员变量类。

3.3.2 NTMN摄像机编号成员变量定义相机通道编号，并标识相应相机通道的内部编号。

3.3.3 Classic My Session控制相应通道的采集和视频数据处理，包括以下关键成员变量和函数。Lpvtrap公司 Mpvrl通过成员变量建立cmyeses-sion和摄像机信道资源之间的对应关系。

3.3.4 静态vintprocess videoque是一个线程函数，用于获取和处理经过相应信道编码后的视频流。

3.3.5 班级 cp2会话用于管理摄像机通道的会话请求。

4 结束语

由上可知，HVR系统的布局灵活，不仅能够介入模拟摄像机，且能够介入数字网路摄像机，有着良好的发展前景。