摘 要 近年来，信息化技术得到快速发展，促进了网络视频技术的不断更新进步。在目前的视频监控系统中，视频监控系统分为单播和组播两种形式。由于市场需求的变化，应用传统的单播形式的视频监控方式，已经无法满足现实的要求。本人根据目前各企业和社会团体之间广泛使用的组播视频监控系统讲述ip组播技术的实现原理，以及视频监控的实现方法和ip组播技术在远程监控系统中视频传输的设计思想，以便促进ip组播技术得到更加广泛的市场应用前景。
　　【关键词】ip组播技术 远程视频监控 应用分析
　　目前的远程视频监控系统主要是通过一台主机经网络系统连接多台监视器，实现对多个场景的视频监控，这就要求监控中心的主机可以同时接收所有场景传输过来的监控数据，如果将多个场景的监控数据方便、快捷、高效的传输到监控中心的主机上，是ip组播系统需要解决的最主要问题。
　　1 ip组播技术简介
　　组播技术是指一种数据从其中一个成员发出，然后传输给其他一个或多个成员的通信技术，这种传播通信技术接入单播和广播之间，故也被称为：“多点传送”或是“多播”。从技术层面而言，可以把组播看成是广播的一种变形形式。单播是指将监控数据从一个站点传输到另外一个接收站点，而广播则是将监控数据传输到网络上的所有站点。单播的数据传输方式需要多次发送才能将监控数据发送给多个相关的接收站点，耗时耗力，网络通信压力较大，而组播传输方式会造成网络中所有不相关的站点也可以同时接收监控数据，造成网络资源的极大浪费。ip组播要求收发数据的所有主机加入一个特别制定的主机群，发送站点向ip组播主机群内发送的数据，只有在主机群内的站点才可以接收监控数据，而与ip组播主机群无关的站点是无法接收数据的，这就大大减轻了网络资源的传输的压力。同时，ip组播主机群的成员是动态的，主机组中的成员随时可以加入或者离开，加入后即可接收其他站点传输过来的监控数据，离开后则不再接收任何相关数据。
　　2 ip组播技术运行的环境参数
　　ip组播主机组可以在同一个物理网络内，也可以同时跨越多个物理网络，即ip组播技术在局域网和广域网内都可以应用，只是会因为网速的快慢造成监控数据传输速度略有不同而已。ip组播技术主机节点需要运行的环境有：1.tcp/ip协议堆中可以支持ip组播；2.软件支撑国际主机组管理协议（这是申请加入组播接收组播数据的前提基础）；3.要有ip组播应用软件。当然如果要在wan网络上运行ip组播，还需要加入在接收两端的所有路由器上都有组播的功能和ip组播主机能够识别防火墙，避免被防火墙拦截而无法进行组播数据的传输和接收两个条件。主要满足以上的ip组播主机群的运行环境，才能组装特定的ip组播群，才能在组播主机群内传输或是接收监控数据，来完成远程监控的信息采集。
　　3 ip组播技术在远程视频监控系统中遇到的问题和优势分析
　　目前，ip组播技术已经在许多企业开始应用，并且已经取得了不错的应用效果。目前阻碍ip组播技术大范围应用的问题在与多个站点之间的视频监控的网络通信不畅的问题，如何才能做到在不影响ip组播主机群数量的前提下，监控数据传输尽量减少延时和尽量减少占用网络资源，才是目前亟待处理的难题。ip组播技术相对原来的单播技术而言，大大减少了视频服务器的侦听次数提高了cpu资源和网络的利用率，改善了视频数据传输的重复性问题，降低了网络传输的压力，提高了数据传输的及时性。因为在ip组播主机群中，各个站点均使用相同的程序，所以不存在客户机和服务器的分区，也就意味着每个站点对于ip组播主机群而言都是平等的，各站点之间都是对等的。
　　4 ip组播技术系统的结构区分
　　目前的ip组播技术采用的是典型的服务器结构，在这套服务器结构中，主要分为四个部分，分别为：监控现场端的视频数据处理模块、视频数据发送模块、云台镜头控制模块和监控中心端的视频数据接收播放模块组成。ip组播技术正是基于这四个模块之间相互作用，相辅相成，依托网络资源来实现远程监控的目的
　　4.1 视频数据处理模块作用和设计原理
　　视频数据处理模块即视频数据收集储存器。视频数据处理模块主要是通过远程摄像头采集视频图像并把实时采集的视频数据进行压缩和动态保存。在ip组播远程视频监控系统中，一般都是要求监控中心的主机需要同时监控多个场景，

造成需要加入多个组播组群的情况。因此在视频数据处理模块的设计时，要求监控中心端在接收视频数据发送模块传输过来的现场视频数据之前，监控中心端需要向相应的监控现场发送数据请求。因此，要求在数据发送端和接收端之间建立通讯通道和在数据通道。通讯通道是用来控制彼此之间的数据请求和确认信息，数据通道则是用来传输视频监控的数据流使用。当视频数据发送到接收到视频接收端发来的请求信息后会向接收端发送相应的ip组播地址和端口，带视频数据接收端加入ip组播组后开始接收视频数据流。
　　4.2 视频数据发送模块作用和设计原理
　　视频数据发送模块的作用就是把视频数据处理模块实时采集，并进行动态保存的视频数据通过网络已数据流的形式进行传输，发送到监控中心的ip组播主机群。由于在视频数据发送过程中，ip组播的视频数据流来自于视频采集压缩卡，要从视频采集压缩卡中提取视频数据，必须通过视频卡厂商提供的sdk函数来实现。因为在视频传输过程中，网络传输压力会较大，传输数据会造成一定的延迟，所以，在设计视频数据发送模块时需要设置一个视频流缓冲区。视频流缓冲区通过设置缓冲队列来实现不断的对视频数据流的压入和弹出。缓冲区满时，数据流被弹出并发送出去，然后利用清空的缓冲区来继续接受新的流数据信息。
　　4.3 视频数据接收播放模块作用和设计原理
　　视频数据接收播放模块就是负责接收和存储收视频数据发送模块传输过来的视频数据流，然后利用播放软件进行播放，实现远程视频监控的目的。ip组播远程视频监控系统是通过监控中心同时实现对多个现场的时时监控，所以为了能够同时接收和播放多个场景的监控图像信息，在数据接收播放模块的设计上采用了windows用户界面线程技术，每个线程都负责一路视频数据流的接收和播放动作。通过多用户界面线程技术，可以在数据接收播放模块同时显示播放多个线程接收到的监控数据流，从而完成对多个现场的同时远程监控任务。
　　4.4 云台镜头控制模块
　　原材镜头控制模块主要是负责对云台和摄像头等监控设备进行调控，通过调控可以从摄像头中监控原本无法监控到区域。目前大部分企业使用的摄像头中，很少是360°全方位视频监视摄像头，从而造成了视频监控过程中会存在一定的死角。通过对云台镜头的控制，可以实现对摄像头监视区域的调整，从而实现对监视区域的全方位扫描监控。
　　5 结束语
　　通过本文的讲解，主要描述了ip组播技术的组成部分和组成部分的设计原理以及ip组播技术需要运行的环境参数等，从而可以看出ip组播技术已经比较成熟。ip组播技术在远程视频监控系统中的应用可以方便、快速、高效的进行视频数据的传输，解决了之前传统单播和广播技术存在的问题。ip组播技术的不断发展和完善，必将在越来越多的领域得到更加广泛的应用并收获良好的市场预期效果。
　　参考文献
　　[1]黄鹏.浅议ip组播技术在视频中的应用[j].硅谷，2011，（5）：119-119.
　　[2]金晓霞，张世君.ip组播技术及其应用探讨[j].广播与电视技术，2012，39（9）：44-46.
　　[3]苏瑾.ip组播技术研究与应用[d].南京邮电大学，2011.
　　作者单位
　　中国电信股份有限公司湖州分公司政企客户支撑中心 浙江省湖州市 313000