基于边缘计算的视频监控系统研究与设计.pdf

摘要

随着监控设备在多种领域及场景中的普及应用，设备数量的增加以及视频质量的提

升产生了海量的视频数据，这些视频数据的存储、网络传输及分析给相关的设备带来了

前所未有的压力，边缘计算技术的引入有效缓解了这一困境，但目前的研究中仍存在存

储占用高、视频分析实时性不强以及分析端设备配置高等缺陷。针对研究领域中所存在

的挑战，我们提出了一种基于边缘计算技术的新型视频监控系统设计。论文的主要研究

内容如下：

（1）首先对本研究背景及发展现状进行了讨论，介绍了当前研究所面对的挑战，并

对视频监控系统及边缘计算中的关键技术进行了分析，阐述了边缘计算驱动的视频监控

系统的设计原理，为本研究所提出的视频监控系统设计奠定了理论基础。

（2）提出了一种新型视频存储方法，并对现有视频分析算法进行了优化，实现了基

于边缘计算的监控视频系统设计，并对该系统进行了测试。该设计首先通过定义视频信

息量对场景进行不同等级的划分，对不同等级场景下的视频进行不同帧率的录制，大大

减少了所录制视频文件的内存占用，与市场主流的智能编码技术相比，在不同场景下存

储占用分别减少了35%、24%、12%；另外，所录制的视频数据被存储到边缘设备端，

这一传输过程无需占用网络带宽，有效缓解了网络传输的压力，并且能够兼容低配置的

边缘端设备；最后，视频数据在边缘端进行分析，借助边缘计算技术，所提出的系统设

计有着高效的实时分析能力。

（3）搭建了基于Qt平台的视频监控管理图形界面，首先对监控视频系统的计算框

架进行设计，对各层的功能需求进行了分析。依据计算框架的功能需求对视频系统管理

图形界面进行开发，实现了实时监控、视频查看以及设备管理等功能。最后对各项功能

进行了测试，测试结果表明所设计的管理图形界面具有良好的应用性。

关键词：边缘计算，视频监控，视频分析，视频存储，可视化界面

ABSTRACT

Withthepopularizationandapplicationofmonitoringdevicesinvariousfieldsandscenes,

theincreaseinthenumberofdevicesandtheimprovementofvideoqualityhaveproduced

massivevideodata.Thestorage,networktransmission,andanalysisofthesevideodatahave

broughtunprecedentedpressuretorelateddevices.Theintroductionofedgecomputing

technologyhaseffectivelyalleviatedthisdilemma,buttherearestillhighstorageoccupations

Thereal-timeperformanceofvideoanalysisisnotstrong,andtherearehighdevice

configurationsattheanalysisend.Giventhechallengesintheresearchfield,weproposeanew

videosurveillancesystemdesignbasedonedgecomputingtechnology.Themainresearch

contentofthepaperisasfollows:

(1)First,theresearchbackgroundanddevelopmentstatusarediscussed,thechallenges

facedbythecurrentresearchareintroduced,thekeytechnologiesinvideosurveillancesystems

andedgecomputingareanalyzed,andthedesi