基于DirectShow的数字视频监控系统的研究与实现

论文摘要

视频监控系统以其直观、方便、信息内容丰富而成为现代安防系统发展的主流。其中,数字视频监控系统采用了多媒体技术、网络传输技术及数字视频图像处理技术等众多新技术,符合当前信息社会数字化、网络化和智能化的发展趋势,被广泛应用于各行各业。对视频图像进行运动目标检测是实现数字视频监控系统智能化的基础。本文在详细分析、研究了目前常用的运动目标检测方法和技术实现后,针对静止背景下的单摄像头监控,采用相邻帧差法对视频监控图像进行运动检测,在保证记录到有事件发生的关键场景的同时,有效提高了存储空间的利用率及事后检索的方便性,从而降低了监控人员的工作强度。本文首先介绍了数字视频监控系统中所采用的关键技术,然后详细分析了系统所要实现的目标,从而确定了系统实现要采用的技术路线。最终设计并实现了一个C/S通信模式下的数字视频监控系统,由视频采集、运动检测、视频处理、网络传输及视频的接收、播放模块组成。系统中对于要求高可靠性的控制指令,选用TCP协议;而对实时性要求高的视频流数据的通信则选用基于UDP协议的IP组播实现。系统在现场端利用DirectShow技术实现对所捕获视频的播放,视频数据经运动检测、MPEG-4压缩处理后,利用位于UDP协议之上的RTP/RTCP协议将编码后的视频流发送到远程接收端。接收端负责接收和解码播放发送来的视频数据,并在接收过程中采用双缓冲技术来缓解网络延迟和抖动带来的影响。视频数据发送端和接收端均采用多线程技术实现。论文所述的系统,采用DirectShow技术,实现对所捕获视频的播放,因此使得系统具有与底层硬件无关的通用性,而运动目标检测技术的加入,为系统功能柔性扩充和完善奠定了极为重要的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 国内外发展现状
• 1.4 本文的主要工作
• 1.5 论文组织结构
• 第2章 数字视频监控系统设计
• 2.1 系统分析
• 2.2 开发环境
• 2.3 系统总体设计
• 2.4 系统技术路线
• 2.4.1 运动目标检测算法的选择
• 2.4.2 视频图像编解码方案的选择
• 2.4.3 网络传输协议的选择
• 2.4.4 IP组播技术的选择
• 2.4.5 Socket编程技术选择
• 2.4.6 多线程技术的选择
• 2.4.7 DirectShow技术
• 2.5 本章小结
• 第3章 数字视频监控系统服务器端实现
• 3.1 服务器端设计
• 3.2 服务器端各功能模块实现
• 3.2.1 视频图像采集模块
• 3.2.2 运动检测模块
• 3.2.3 视频图像编码模块
• 3.2.4 视频发送模块
• 3.3 服务器端综合实现
• 3.4 本章小结
• 第4章 数字视频监控系统的网络通信
• 4.1 控制通道的实现
• 4.2 数据通道的实现
• 4.2.1 JRTPLIB库的使用
• 4.2.2 视频数据的发送
• 4.2.3 视频数据的接收
• 4.2.4 视频服务质量控制
• 4.3 本章小结
• 第5章 数字视频监控系统客户端实现
• 5.1 客户端设计
• 5.2 客户端各功能模块实现
• 5.2.1 视频图像接收模块
• 5.2.2 视频图像解码播放模块
• 5.3 客户端综合实现
• 5.4 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 改进与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参研项目情况