基于IP网络的远程视频监控软件的实现与优化

基于IP网络的远程视频监控软件的实现与优化

论文摘要

随着宽带IP网络的大量应用、计算机处理能力的迅速提高以及视频信号压缩算法的突破性进展,基于IP网络的视频传输在科研和应用领域均引起人们极大的兴趣。与传统的模拟闭路视频系统相比,网络视频系统具有组网容易、传输距离远、抗干扰能力强、图像质量好、查询简单方便等特点。这些特点使得基于网络的第三代全数字监控系统(DSS)成为目前监控行业的主流产品。本论文首先介绍了视频监控系统的发展历程,然后从远程视频监控系统的需求分析入手,将先进的嵌入式技术、视频压缩技术、网络传输技术有效的结合在一起,提出了系统的总体设计方案。该方案分为前端视频服务器和后端监控中心软件。前端视频服务器完成图像的采集、转换、MPEG—4压缩编码及网络发送;后端的监控中心软件,负责实现视频数据的接收、解码显示、数据存储、配置控制等功能。本论文的主要内容是后端监控中心软件的设计与实现。首先介绍了监控中心软件的总体架构以及模块划分,并描述了个子模块的工作流程。然后重点论述了监控中心软件系统涉及到的关键技术的实现方式,其中包括:数字视频网络传输技术、数字视频压缩技术、视频显示播放技术、多线程编程技术。对于网络视频传输技术,本文着重研究了多媒体传输协议RTP/RTCP,并基于Radvision公司的RTP/RTCP协议栈实现了了一种可靠的音视频流的传输解决方案。在数字视频压缩技术方面,本文简单介绍了MPEG4视频压缩标准,并使用XVID解码器在windows平台下实现了MPEG4视频流解码。在视频显示播放技术,研究了微软的DirectDraw技术的特性,并实现了使用DirectDraw进行实时视频显示。在多线程编程技术方面,本文首先分析了多线程编程的优缺点,然后介绍了多线程编程涉及到的线程通信、线程同步等重要概念,并介绍了Windows平台下的多线程编程技术。此外,本文还简要介绍了多核处理器平台下的程序优化手段。并针对同时进行16路CIF视频解码显示的需求对系统软件的线程任务创建方式进行了优化。最后,本文还介绍了该远程视频监控系统在实际工程项目中的应用情况,并对数字视频监控可能的发展趋势和本文存在的问题做了探讨。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景与意义
  • 1.2 课题来源
  • 1.3 论文研究的主要内容
  • 第二章 系统功能规划及总体架构设计
  • 2.1 需求分析
  • 2.2 系统组成
  • 2.3 中心软件的功能及指标
  • 2.4 软件架构设计
  • 2.5 软件模块划分及设计
  • 2.5.1 应用主界面模块设计
  • 2.5.2 用户登陆模块设计
  • 2.5.3 视频解码显示模块设计
  • 2.5.4 音频采集编码模块设计
  • 2.5.5 音频解码播放模块设计
  • 2.5.6 压缩音、视频流存盘模块设计
  • 2.5.7 远程控制模块设计
  • 2.5.8 视频移动检测模块的设计
  • 2.5.9 系统配置模块设计
  • 2.5.10 布防及联动模块设计
  • 2.5.11 H.323通信模块设计
  • 2.5.12 音、视频回放模块设计
  • 2.6 软件流程图
  • 2.6.1 监控主程序流程图
  • 2.6.2 初始化流程图
  • 2.6.3 视频解码流程图
  • 2.6.4 音频解码播放流程图
  • 2.6.5 音、视频数据存盘流程图
  • 2.6.6 报警信息处理流程图
  • 2.6.7 H.323呼叫管理流程图
  • 2.6.8 媒体通道管理流程图
  • 2.6.9 录像回放流程图
  • 2.7 系统实现的关键技术
  • 第三章 基于IP网络的媒体流传输技术的研究与实现
  • 3.1 概述
  • 3.2 流媒体简介
  • 3.3 实时传输协议 RTP
  • 3.4 本课题中RTP/RTCP传输协议的实现
  • 3.4.1 传输方案概述
  • 3.4.2 RTP/RCTP协议栈的使用
  • 第四章 MPEG4压缩视频解码及显示技术
  • 4.1 MPEG4视频压缩标准概述
  • 4.2 MPEG4编解码概述
  • 4.3 MPEG4解码器的实现
  • 4.3.1 XVID介绍
  • 4.3.2 XVID解码器在 Windows平台下的使用
  • 4.4 DirectDraw图像显示技术
  • 4.4.1 传统的 GDI显示技术
  • 4.4.2 DriectDraw的基本原理及其优点
  • 4.4.3 DirectDraw编程的重要概念
  • 4.4.4 使用 DireetDraw实现视频显示
  • 4.4.5 封装图像显示类
  • 第五章 多线程编程技术
  • 5.1 多线程编程概述
  • 5.2 多线程编程的优缺点
  • 5.3 多线程编程的重要概念
  • 5.3.1 线程间的通信
  • 5.3.2 线程间的同步
  • 5.4 采用多线程方式实现多路视频图像的同时解码显示
  • 5.4.1 Windows下创建线程的基本方法
  • 5.4.2 生产者-消费者问题在系统中的实现
  • 5.4.3 线程的安全退出
  • 第六章 系统性能优化
  • 6.1 线程任务优化
  • 6.2 基于多核平台的软件性能优化
  • 6.2.1 多核技术介绍
  • 6.2.2 多核平台下程序优化的手段
  • 第七章 成果与展望
  • 7.1 成果
  • 7.2 展望
  • 7.3 系统运行效果图
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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