基于宽带接入网的远程数字视频监控系统的研究与应用

基于宽带接入网的远程数字视频监控系统的研究与应用

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,网络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。这些特点使得网络视频传输成为第三代全数字监控系统(DSS)的关键技术。本学位论文提出了一种基于中国电信宽带接入网的数字视频监控设计方案,该方案以计算机为核心,结合了视频处理、通信、网络和存储显示技术,采用模块化结构设计,并通过ActiveX技术将媒体控制与浏览器相集成,直接利用Web浏览器完成用户与系统的交互。本课题首先从介绍接入网技术和中国电信的宽带互联网入手,并回顾视频监控的发展历程和主要的数字视频压缩、网络传输技术、数据存储技术,并提出了论文设计方案,在分析总体需求的基础上完成了宽带接入网视频监控系统的硬件和软件总体设计和诸功能模块的设计,并以vc++予以实现。其硬件设计方案主要包括:视频服务器、中控服务器、WEB服务器、远程控制端/客户端;软件实现方案主要包括:服务器和客户端两大部分,服务器端包括本地显示模块、数据采集模块、视频数据压缩模块、网络传输发送、云台控制、译码器、控制命令接收等模块,客户端包括:视频显示、数据解压、控制命令发送等模块。在网络传输模块中通过分析数字视频在网络中的传输的特点、MPEG视频流的RTP封装需求,对视频数据发送、接收模块的选用DirectX专用多媒体数据处理工具予以实现,因而流媒体数据传输具有实时性强、稳定性高等特点。数据库存取模块的引入,极大的方便了多媒体数据文件的存储、更新和检索。在中控服务器管理平台中,主要实现了控制数据管理和音视频数据传输;在远程分控台模块,采用DirectShow技术实现了远程视频数据的实时播放。该论文在MPEG-4视频编码技术的基础上,根据网络视频监控系统的实际应用需求进行设计,最终完成了这套网络视频监控系统。本网络视频监控系统,具有视频图像采集、网络实时传输、网络视频流回放等基本视频监控功能。经在基于中国电信的Internet平台的长期运行,本系统具有实时性强、交互性好、可靠性高的特点,极大的扩展了视频监控系统的应用范围,满足了用户跨地域的监控需求。最后总结了作者的工作,对设计中存在的不足作了分析并未来远程视频监控系统发展进行了展望。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 本课题的研究背景
  • 1.2 本课题研究意义
  • 第二章 接入网概述及CHINANET简介
  • 2.1 接入网的基本概述
  • 2.1.1 接入网的基本概念
  • 2.1.2 接入网的分类
  • 2.1.3 宽带有线接入技术分类
  • 2.2 中国电信宽带互联网简介
  • 第三章 数字视频的关键技术概述
  • 3.1 数字视频压缩技术
  • 3.1.1 视频压缩基本概念
  • 3.1.2 视频压缩标准
  • 3.1.2.1 H.261
  • 3.1.2.2 MPEG-1
  • 3.1.2.3 MPEG-4
  • 3.2 网络视频传输技术
  • 3.2.1 TCP/IP协议与UDP协议
  • 3.2.2 RTP/RTCP协议
  • 3.2.3 RSVP协议
  • 3.3 流媒体网络播放技术
  • 3.4 多线程技术
  • 第四章 基于宽带接入网的视频监控系统的总体设计
  • 4.1 网络视频监控系统总体功能需求分析
  • 4.2 系统结构总体设计
  • 4.2.1 硬件配置
  • 4.2.2 系统操作平台及软件开发环境
  • 4.3 本课题的设计任务
  • 4.4 系统软件功能模块的设计
  • 4.5 系统软件编程框架
  • 第五章 系统主要模块的实现
  • 5.1 网络传输模块的研究与实现
  • 5.1.1 网络传输模块的基本体系结构
  • 5.1.2 RTP数据包的封装
  • 5.1.3 视频数据发送模块的设计
  • 5.1.4 视频数据接收模块的设计
  • 5.1.5 WinSock编程技术
  • 5.2 数据库存取模块的研究与实现
  • 5.2.1 数据库结构设计
  • 5.2.2 数据库存储和检索
  • 5.2.3 数据库更新、备份
  • 5.3 中心控制服务器的设计与实现
  • 5.3.1 系统登陆及访问控制
  • 5.3.2 主控界面及功能实现
  • 5.4 基于DirectShow的回放与显示
  • 5.4.1 DirectShow技术基础
  • 5.4.2 DirectShow技术构成
  • 5.4.3 用DirectShow实现录像回放
  • 5.5 远程分控台的设计与实现
  • 5.5.1 远程分控系统的工作流程
  • 5.5.2 ActiveX技术
  • 5.5.2.1 ActiveX技术综述
  • 5.5.2.2 用Visual C++实现ActiveX控件
  • 5.5.3 远程控制系统中ActiveX控件的开发
  • 5.5.4 实时监控功能的实现
  • 5.5.4.1 实时监控的几点要求
  • 5.5.4.2 视频实时传输和播放的设计
  • 5.5.4.3 用DirectShow实现视频流的解码回放
  • 5.5.4.4 工作流程
  • 5.5.5 Source Filter的设计
  • 5.5.6 Filter Graph的构建
  • 5.6 Web应用程序的开发
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.1.1 论文工作总结
  • 6.1.2 系统的缺陷及改进分析
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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