3G视频监控系统中的H.264编码实现与应用软件开发

论文摘要

现代视频监控技术是一门集计算机技术、网络技术和多媒体技术于一体的综合技术。随着无线技术的发展,特别是第三代移动通信技术的成熟、3G网络覆盖率的提高以及现代手持设备的高速发展,使利用3G网络进行无线视频监控成为可能。无线视频监控系统不仅具有传统监控系统体积小、成本低、稳定性高、实时性好等优点,而且免布线,同时利用了3G网络强大的无线网络传输功能,使用户随时随地可以对目标地进行监控,也为运营商提供了一个有力的业务增值点。本文即在此背景下提出了基于3G标准的无线视频监控系统的软件设计方案,该系统充分利用了中国电信CDMA2000的网络带宽,其上行速率可达1.8Mbps,下行速率达到2.4-3.1Mbps,基本满足了无线视频数据传输的要求。该系统采用DM365作为开发平台,操作系统采用Monta Vista linux系统,视频压缩标准采用了目前应用广泛的H.264标准,实现了双码流编码、多线程通信、EVDO通信模块、异常检测、RTP打包等功能模块,通过3G网络将H.264数据传输给用户手机,最终实现了自动检测报警和用户主动唤醒两大流程,达到了手机实时监控目的。本文主要工作如下：第一,介绍了视频监控的研究背景及发展方向,并提出了本文的研究意义,接着对视频监控技术相关基础知识作了简要介绍。第二,通过对相关理论和实现方法的学习和研究,进行系统需求分析,提出了系统的整体框架：对硬件、软件开发流程作了介绍,搭建了系统软硬件平台,在此基础上实现了H.264编码和双码流,为进一步完成系统功能奠定了基础。第三,详细介绍了系统的各个模块关键技术的实现方式,给出了自动检测报警和用户主动报警两个流程,实现了系统要求；紧接着展示了设计完成后的硬件平台和软件运行结果,并分析了运行数据。最后,对设计工作进行了总结和评价,并提出对未来工作的展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 视频监控研究现状和发展趋势
• 1.3 3G通信网络
• 1.4 本系统主要功能
• 1.5 本文主要工作及论文安排
• 第二章 视频监控技术及相关基础知识
• 2.1 视频压缩与视频压缩标准
• 2.1.1 视频压缩基本方法
• 2.1.2 视频编码效率与视频质量评价
• 2.1.3 视频压缩标准发展
• 2.1.4 H.264视频压缩标准
• 2.2 RTP协议
• 2.2.1 RTP协议简介
• 2.2.2 RTP协议格式
• 2.2.3 RTP协议工作方式
• 2.2.4 RTCP协议
• 2.3 TCP协议和UDP协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统的软硬件环境及H.264编码实现
• 3.1 系统需求分析
• 3.2 H.264视频压缩实现方式
• 3.2.1 H.264软件实现方式
• 3.2.2 H.264硬件实现方式
• 3.3 系统的软硬件环境
• 3.3.1 系统硬件环境
• 3.3.2 达芬奇软件及开发流程
• 3.4 H.264编码
• 3.4.1 基本档编码
• 3.4.2 双码流编码
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于3G标准的视频监控系统的应用软件设计
• 4.1 系统功能综述
• 4.2 视频采集实现
• 4.3 VPDN技术实现
• 4.4 控制信息与视频数据传输
• 4.5 异常检测模块实现
• 4.6 多线程技术在视频监控系统中的应用
• 4.7 RTP协议封装传输模块设计
• 4.7.1 RTP协议打包方式
• 4.7.2 RTP协议打包流程
• 4.7.3 RTP协议改进及关键问题研究
• 4.8 EVDO无线模块设计与实现
• 4.9 两大流程的实现
• 4.10 无线视频传输的健壮性研究
• 4.11 本章小结
• 第五章 系统测试结果与分析
• 5.1 电路板及外观展示
• 5.2 系统测试结果与分析
• 5.2.1 无线网络和有线网络状况对比
• 5.2.2 视频编码效果测试
• 5.2.3 系统整体功能测试
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录