流媒体技术在网络视频监控系统中的应用

论文摘要

视频监控系统根据采用的技术,大体上可分为模拟视频监控系统、数字视频监控系统和网络数字监控系统三大类。目前,视频监控技术正向着数字化、网络化、移动化、智能化和功能综合化的方向发展,而流媒体技术的兴起给网络视频监控技术的发展带来了新的契机。作为事实上的网络协议标准,TCP/IP协议广泛用于各种网络,但该协议最初是为非实时数据业务制定的,实时传输能力较差。面对相对有限的带宽资源,要实现基于视频、音频的分布式监控系统,无论从技术还是市场角度考虑,将流媒体技术应用到网络视频监控系统中已成必然。特别对窄带远程监控尤为显著,用户不必等远端监控信息传输完毕即可实时、连续播放,有效克服其它方式播放的等待问题,且实时性较好。本课题是山东省科技计划项目“智能视觉监控系统”的一部分。该项目作为研究项目立项后,课题组积极组织进行了监控行业的市场调研和技术调研,制定了项目组的相关制度与初步的工作计划,开展了各项关键技术的研究工作和相关系统的规划开发,确定了软件的功能模型和技术指标,设计了软件系统的总体框架,最终顺利完成了智能视觉监控系统的研究与开发。智能视觉监控是计算机视觉领域的前沿研究方向,具有很高的科学研究价值,同时它具有广泛的应用前景及巨大的潜在经济价值、社会效益。智能视觉监控系统的顺利完成,极大地满足了社会安全防范能力的需求,显示了巨大的市场价值。在本课题的主要工作集中在智能视觉监控系统的设计开发和流媒体技术在网络视频监控系统中的应用的研究。根据智能视觉监控系统的设计框架,在Windows2000 Server操作系统下的Visual C++开发平台上,使用海康DS4000 SDK、DirectX9.0 SDK、OpenGL、OpenCV、JRTPLIB等软件开发包,开发出一套分布式智能视觉监控系统。该系统分为六个独立的部分:中心数据库、本地数据库、数据管理中心、视频服务器、监控中心和流媒体客户端。在智能视觉监控系统开发中,开展了对DirectShow、RTP/RTCP协议等流媒体开发技术的研究,设计了流媒体传输的系统框架,开发了数据源组件、网络传输与探测组件和网络接收组件,构建了流媒体播放器,实现了流媒体的传输与播放,完成了流媒体服务器与流媒体客户端的开发。本课题所属项目于2007年12月29日通过山东省科学技术厅鉴定。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 监控系统的定义、组成与意义
• 1.2 视频监控发展历程
• 1.2.1 模拟视频监控系统
• 1.2.2 数字视频监控系统
• 1.2.3 网络数字视频监控系统
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 课题来源及主要工作
• 1.5 论文的组织与安排
• 第二章 流媒体及其开发技术
• 2.1 流媒体技术
• 2.2 流媒体传输协议
• 2.2.1 RTP/RTCP协议
• 2.2.2 RTSP协议
• 2.2.3 RSVP协议
• 2.3 流媒体传输方式
• 2.4 流媒体播送方式
• 2.5 DIRECTSHOW技术
• 2.5.1 DirectShow概述
• 2.5.2 过滤器与引脚
• 2.5.3 过滤器图表与过滤器图表管理器
• 第三章 监控系统的设计与实现
• 3.1 智能视觉监控系统框图
• 3.2 数据管理中心体系结构
• 3.2.1 系统概述
• 3.2.2 数据库设计
• 3.3.3 数据管理中心软件
• 3.3 视频服务器体系结构
• 3.3.1 系统概述
• 3.3.2 软件设计
• 3.4 监控中心软件体系结构
• 3.4.1 系统概述
• 3.4.2 软件设计
• 第四章 流媒体服务器与流媒体客户端
• 4.1 系统概述
• 4.2 系统体系结构设计
• 4.2.1 系统模式选择
• 4.2.2 流媒体传输设计
• 4.2.3 系统框架结构
• 4.3 数据源组件
• 4.3.1 组件接口设计
• 4.3.2 流数据的获取
• 4.4 网络发送与探测组件
• 4.4.1 组件接口设计
• 4.4.2 推模式下数据流接收
• 4.4.3 基于RTP协议的组播
• 4.4.4 网络拥塞控制与码率调整
• 4.5 网络接收组件
• 4.5.1 组件接口设计
• 4.5.2 数据拉模式的实现
• 4.5.3 双缓冲队列技术
• 4.6 构建流媒体系统的过滤器图表
• 4.6.1 流媒体系统过滤器图表连接框图
• 4.6.2 过滤器图表构建的实现
• 4.7 流媒体客户端运行界面
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间获得的鉴定成果
• 学位论文评阅及答辩情况表