基于集群计算的视频监控系统的研究与实现

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1、基于（申请工学硕士学位论文）集群计算的视频监基于集群计算的控系统视频监控系统的研究与实现的研究与实现培养单位：信息工程学院学科专业：通信与信息系统谢文研究生：谢文指导教师：肖攸安武汉理工大学2014年5月万方数据分类号密级公开UDC学校代码10497学位论文题目基于集群计算的视频监控系统的研究与实现英文ResearchandImplementationofVideo题目SurveillanceSystemBasedonClusterComputing研究生姓名谢文姓名肖攸安职称教授学位博士指导教师单位名称信息工程学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称通信与信息系统论文提

2、交日期2014年4月论文答辩日期2014年5月学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电

3、子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期(注：此页内容装订在论文扉页)万方数据摘要随着经济社会的不断发展，视频监控越来越深入地融入到人们的日常生产生活中。伴随着其他技术的变革和使用环境的迁移，人们对视频监控技术的需求也发生着微妙的变化。本文提出了一套基于x86集群计算的视频监控系统方案，可以向桌面系统和移

4、动设备提供便捷的视频监控服务。该系统特别注重了对移动设备提供的视频服务，本方案避免分别维护不同移动系统下的客户端，解决了跨移动平台问题；使用集群技术有效地提高了后台系统弹性，并分析优化平衡算法，提高了系统资源利用率；并设计了一种热升级方法，与双备份方案相比，该方法大大降低了热升级的成本。本文介绍了国内外视频监控技术的发展现状，并结合课题应用背景，对比分析了面向移动端视频服务的一般方案和技术，在此基础上提出了HTML5结合HLS（HttpLivingStream,HLS）协议方案，可在安卓、iOS等移动平台输出H.264与AAC（AdvancedAudioCoding,AAC）编码

5、的视频流，提供统一服务。为提供计算能力和适应系统后续扩容，系统使用x86集群为移动设备提供转码服务，并分析了常见平衡算法。根据请求流量的时间特点，将当前系统流量作为影响平衡算法的自变量，暂时释放集群中多余服务器的占用，使资源与负载保持一致，提高了系统的资源利用率。为实现监控系统持续运行，本文提出使用Agent设计模式将业务逻辑封装在多个动态链接库中，动态链接库之间通过标志来加以区分，利用中断时进程上下文处于锁定状态的特点重加载链接库，完成对系统的升级。最后本文整合了系统并从多方面进行了测试，实验验证表明系统方案能够达到课题实际需求，并在移动视频服务、资源利用率上优于同类方案。总的

6、来说，本文的创新主要体现在下列几个方面：1）使用HTML5结合HLS协议的方案提供移动视频监控服务并进行了优化，兼容多种系统，避免了客户端的重复开发。2）根据互联网流量的时间特征，优化了局部的最小链接算法，使资源与负载匹配，提高了空闲时间系统的利用率。3）利用中断机制与Agent模式抽象接口，将业务逻辑封装到多个链接库，实现了低成本的热升级机制。关键词：视频监控，集群计算，负载平衡，热升级I万方数据AbstractWiththedevelopmentofsocialeconomy,videosurveillancehasintegratedintopeople'sdailyliv

7、esdeeply.Asothertechnologychangedandapplicationenvironmentvaried,thedemandforvideosurveillancetechnologychangedsubtly.Thisthesisproposesasolutionofvideosurveillancesystembasedonx86clustercomputing,whichcanprovideservicefordesktopsystemandmobi