基于3G移动通信的视频监控系统研究

论文摘要

随着第三代移动通信技术的逐步发展,人们对网络多媒体服务的需求变得更加广泛,基于无线3G网络的视频监控技术也引起了越来越多的关注。本论文以在现实环境中已运行的视频监控系统为工程依托,将原来传输视频流的网络从有线转换为无线3G网络,并研究视频流在3G网络上传输所面临的问题以及解决方法,以实现视频流的实时流畅播放,从而使得无线3G通信网络与系统的应用充分结合。本文首先分析了传统有线视频监控系统的局限性,指出将无线3G网络应用于视频监控系统的必要性,并研究适用于无线视频监控的关键技术。其次着重研究3G网络以及视频流的自身特性,分析视频流在3G网络中传输所面临的问题,同时针对这些问题提出传输过程中数据包的管理方法,包括分包大小的设计、缓冲区的管理、数据包的失序检测以及数据包丢失之后的恢复。最后设计基于3G移动视频监控系统的框架和功能,并对系统的重点模块给出详细的描述。本文根据上述的设计完成基于3G移动通信的视频监控系统的相关开发,在实验室环境下对系统进行相关的测试。测试的结果表明,系统的实现达到设计目标,得到了通过无线3G网络传输获得最佳图像质量的最优状况。在工程上,证实了视频流在无线3G网络上传输的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 视频监控的发展
• 1.1.2 视频监控系统的应用
• 1.2 研究意义
• 1.3 本文研究的内容及章节安排
• 第二章 系统主要应用技术概述
• 2.1 目前主流3G标准
• 2.1.1 CDMA2000
• 2.1.2 WCDMA
• 2.1.3 TD-SCDMA
• 2.2 视频压缩技术
• 2.2.1 MPEG-4标准
• 2.2.2 H.264标准
• 2.2.3 系统中编解码的选择
• 2.3 网络传输协议
• 2.3.1 TCP/UDP协议
• 2.3.2 RTP/RTCP协议
• 2.4 本章小结
• 第三章 视频流在3G平台中的传输特性分析
• 3.1 3G特性分析
• 3.1.1 带宽
• 3.1.2 基站覆盖
• 3.2 视频流特性分析
• 3.2.1 实时性和连贯性
• 3.2.2 分辨率
• 3.2.3 视频压缩格式
• 3.2.4 帧率
• 3.3 视频流在3G中传输的问题
• 3.3.1 视频流在视频监控系统中的传输模型
• 3.3.2 图像的延迟抖动
• 3.3.3 数据包丢失以及丢包率
• 3.4 本章小结
• 第四章 视频流传输过程中数据包管理算法
• 4.1 数据包大小与丢包率的关系
• 4.2 分包大小的设计
• 4.3 数据包传输过程中码率的调节
• 4.4 传输过程中数据包的管理
• 4.4.1 缓冲区的管理
• 4.4.2 数据包的失序检测
• 4.4.3 丢包的恢复
• 4.4.4 数据包管理的过程控制
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于数据包管理算法的系统设计与实现
• 5.1 系统总体架构
• 5.1.1 系统概述及开发环境
• 5.1.2 系统的体系结构
• 5.1.3 系统的主要功能
• 5.1.4 系统的特点
• 5.2 系统的实现
• 5.2.1 客户端与发布服务器之间的命令交互
• 5.2.2 发布服务器
• 5.2.3 客户端
• 5.2.4 系统主要界面截图以及说明
• 5.3 本章小结
• 第六章 系统测试与分析
• 6.1 客户端与发布服务器端之间命令交互的测试
• 6.1.1 测试目的
• 6.1.2 测试环境
• 6.1.3 测试结果与分析
• 6.1.4 测试结论
• 6.2 图像质量的测试
• 6.2.1 测试目的
• 6.2.2 测试环境
• 6.2.3 测试结果与分析
• 6.2.4 测试结论
• 6.3 本章小结
• 总结与展望
• 总结
• 展望
• 参考文献
• 致谢