网络化视频监控系统中流媒体技术研究

论文摘要

随着社会的发展,交通、安全、仓储、建筑以及军事设施等领域对安全防范和现场记录报警系统的需求越来越大,要求越来越高,从而促进了视频监控系统的发展。一体化、数字化、网络化、智能化成为视频监控系统的发展方向。视频压缩和视频的实时传输一直是影响视频监控系统发展的两大因素。因此,对视频压缩尤其视频压缩在嵌入式监控终端上的实现以及视频实时传输技术有着十分重要的意义。本文首先介绍了视频监控系统的发展过程和发展方向,以及流媒体技术在视频监控系统中的应用。其次分析了网络视频监控系统的需求,讨论了系统的体系结构选择和网络结构,提出了基于流媒体技术的视频监控系统的整体框架,并就嵌入式监控终端实现做了简单介绍。再次,介绍了MPEG-4的编码特性,重点研究了基于VOP的编码的形状、纹理、运动信息编码相关技术,并就影响运动估计的初始匹配点、匹配准则和搜索策略的选取进行了比较分析;在此基础上,对其开源实现Xvid在BF533上进行移植优化;接着介绍了实时传输协议（RTP）和实时控制协议（RTCP）,分析MPEG-4的RTP传输模型、MPEG-4的RTP封装实现和传输质量控制技术,利用RTP/RTCP开源实现JRTPLIB实现实时视频流的传输。最后介绍了基于双缓冲队列视频接收和基于DirectShow的视频解码显示的相关流程和技术。本文研究的基于流媒体技术的视频监控系统,充分利用现有的局域网、广域网等网络资源实现视频监控,方便远程网络管理和实现无人值守,提高系统的安全性、可靠性、可扩展性、易管理性和可重用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文研究的背景及意义
• 1.2 视频监控系统的发展
• 1.2.1 视频监控系统的发展过程
• 1.2.2 视频监控系统的发展方向
• 1.3 流媒体技术概述
• 1.3.1 什么是流媒体技术
• 1.3.2 流媒体关键技术
• 1.3.3 流媒体技术在视频监控系统中的应用
• 1.4 本文的研究内容
• 第2章 网络化视频监控系统总体和嵌入式监控终端设计
• 2.1 系统总体结构
• 2.1.1 系统需求分析
• 2.1.2 系统体系结构的选择
• 2.1.3 系统网络拓扑
• 2.1.4 系统模块功能
• 2.1.5 视频服务器的结构
• 2.2 嵌入式监控终端设计
• 2.2.1 微处理器的选择
• 2.2.2 硬件设计
• 2.2.3 嵌入式监控终端软件设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 视频压缩算法
• 3.1 MPEG-4 编码概述
• 3.1.1 MPEG-4 的编码特性
• 3.1.2 视频对象（VO）
• 3.2 基于VOP 的编码
• 3.2.1 形状编码
• 3.2.2 运动信息编码
• 3.2.3 纹理编码
• 3.3 XVID 在BF533 上的实现
• 3.3.1 Xvid 编码特点
• 3.3.2 Xvid 的编码流程
• 3.3.3 Xvid 在BF533 移植实现
• 3.3.4 基于BF533 的Xvid 优化
• 3.3.5 实验结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于RTP 的监控视频传输
• 4.1 RTP/RTCP 协议的基本原理
• 4.1.1 RTP 数据传输协议
• 4.1.2 RTP 控制协议RTCP
• 4.1.3 RTP/RTCP 工作原理
• 4.2 MPEG-4 的RTP 传输
• 4.2.1 基于RTP 的MPEG-4 视频传输模型
• 4.2.2 MPEG-4 的RTP 封装
• 4.2.3 MPEG-4 视频RTP 传输的质量控制
• 4.3 基于JRTPLIB 的MPEG-4 传输实现
• 4.3.1 JRTPLIB 的使用流程
• 4.3.2 实验结果
• 4.4 本章小结
• 第5章 网络视频监控系统客户端实现
• 5.1 视频接收
• 5.1.1 视频接收流程
• 5.1.2 利用双缓冲队列实现视频接收
• 5.2 视频解码显示
• 5.2.1 视频解码显示流程
• 5.2.2 DirectShow 介绍
• 5.2.3 网络数据源过滤器的实现
• 5.3 机场视频监控系统应用
• 5.4 本章小结
• 结论
• 1.主要工作
• 2.应用前景和展望
• 3.下一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 附录A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）