基于H.265高清视频多路传输系统实现

摘要

随着各行各业的网络化升级，安防监控领域在此潮流中迎来重大转机。在当今网络快速发展的形势下，将视频监控与互联网资源相结合，将会为更多人提供便利条件。在安防监控领域，视频的清晰度始终不能满足用户的需求。H.265标准和技术的发布，让原有视频在画质不变的情况下，将压缩率提高近一倍，使得高清视频的传输成为可能。本文在安防监控背景下进行研究，针对目前监控系统的清晰度差、传输时延高和网络局限性等问题，提出网络监控这一新模式。通过采用H.265视频编码技术提高了压缩率并降低了编码时延，同时在阿里云上设计流媒体服务器实现视频数据的网络转发，最终实现多路高清视频的网络传输。本文的研究内容不仅能应用在安防监控领域，还可以运用到远程医疗、视频会议等其它领域，系统能够解决实际问题，具有较高的应用价值。
　　论文分为三个部分进行设计。视频采集编码端选用基于海思Hi3516D处理器的雄迈网络高清模组IPG-HP201A-S-F36作为前端硬件平台来实现视频的采集和H.265硬编码，相对于嵌入式软编码，其在压缩率方面提高显著。此处理器还有着功耗低，性能稳定等优势。采集编码端基于软硬一体化设计，满足系统整体的需求。
　　对于系统视频传输部分的设计，结合前端设备网络环境并考虑到视频数据的公网转发特性，选择推模式转发作为系统传输设计的基本思路。在前端设计视频数据推送程序以实现与流媒体服务器的连接与数据传输。以阿里云服务器为平台搭建流媒体服务器，流媒体服务器基于EasyDarwin开源框架和开源库进行开发并实现系统的传输需求。
　　视频解码播放端是在PC平台上进行开发，用于实现视频数据的接收、解码和播放功能。基于FFmpeg解码器及解码库设计实现视频数据的软解码方案，然后在开源播放器基础上设计多路播放功能。经过测试，系统支持多路视频数据的传输与播放，整体运行稳定，时延能控制在1.5s内，完成设计指标。
　　本文的研究内容不仅具有较强的工程实用性，还对未来安防监控领域的发展提供了一个新的参考模式。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1研究背景与意义

1.2国内外发展现状

1.3论文主要研究内容

1.4论文结构安排

第2章 系统工程性分析及框架设计

2.1系统工程性分析

2.2系统框架设计

2.3可行性分析

2.4本章小结

第3章 视频采集编码端设计

3.1视频基础介绍

3.2视频采集端设计

3.3视频编码端设计

3.4封包及网络发送设计

3.5前端硬件接口扩展

3.6前端调试运行

3.7本章小结

第4章 流媒体服务器设计

4.1流媒体传输技术及协议

4.2流媒体服务器框架及平台

4.3流媒体服务器功能实现

4.4本章小结

第5章 客户端设计

5.1整体框架设计

5.2解码及播放设计

5.3本章小结

第6章 系统测试

6.1硬件信息及网络环境

6.2启动测试

6.3系统时延测试

6.4系统传输测试

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢