网络监控系统摄像机控制技术开发与研究

摘要

本文针对传统视频监控系统的不足，以数字化视频压缩编码解码技术、计算机网络通信技术以及Windows多线程编程技术为依托，提出了一种模拟监控系统网络化改造方案。 首先介绍了原来的模拟视频监控系统的硬件组成以及各部分的功能。提出的改造方案是利用网络控制器NC（Network Controller）代替模拟监控系统中的机箱。然后描述了改造后的网络视频监控系统的总体设计。重点介绍了系统使用的编解码器的功能，并对摄像机协议进行了分析。本文主要设计了网络监控系统控制流程，并实现了摄像机控制功能模块。分析现有的摄像机控制技术，结合本视频监控系统的特点提出了一种新的控制摄像机的方法，即通过编码器的透明通道实现对摄像机的控制。采用多线程技术以支持多用户并发操作。为了合理地利用多线程，本文还提出了一种老化机制。 最后我们对该系统从功能和性能上进行测试和评估。测试结果表明该系统能够实现需求分析中要实现的功能，并且性能指标在要求范围之内。

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第一章绪论

1.1视频监控系统的概述

1.1.1视频监控系统的发展过程

1.1.2视频监控系统的现状发展趋势

1.1.3视频监控系统的国内外研究动态

1.2数字视频监控系统关键技术

1.2.1视频获取的两种方案

1.2.2视频技术及编码标准

1.3课题背景、目的以及意义

1.3.1课题背景

1.3.2课题目的以及意义

1.4本文工作以及内容安排

第二章网络视频监控系统总体设计

2.1原来的模拟监控系统介绍

2.1.1系统的硬件组成

2.1.2功能划分

2.1.3工作过程

2.2改造后的网络视频监控系统

2.2.1功能需求分析

2.2.2系统改造方案

2.2.3 NC的主要功能以及上作过程

2.2.4状态-管理信息表

2.2.5软件模块的划分及各模块功能

2.2.6开发平台以及开发工具介绍

2.3编解码器介绍

2.3.1 VisioWave编解码器

2.3.2 SmartSight编解码器

2.4摄像机介绍

2.4.1摄像机通信过程

2.4.2摄像机协议分析

2.4.3摄像机串口配置

2.5摄像机控制技术

2.5.1云台介绍

2.5.2对云台和镜头的控制原理

2.5.3本系统中摄像机控制的方法

第三章系统设计中的关键技术以及解决方案

3.1多线程技术

3.1.1线程与进程的概念

3.1.2线程的创建和终止

3.1.3线程的同步

3.1.4解决方案

3.2传输层协议介绍

3.2.1传输层协议

3.2.2数字视频传输方案选择

3.3网络编程技术

3.3.1 WinSock基本概念

3.3.2 Winsock系统调用

3.3.3客户服务器模式

3.3.4异步模式

第四章摄像机控制单元的详细设计

4.1设计原理

4.2软件功能模块的划分

4.2.1分发模块的功能

4.2.2执行模块的功能

4.3线程老化

第五章系统测试以及评价

5.1系统功能测试

5.1.1测试环境

5.1.2测试内容

5.1.3测试方法

5.1.4测试结果

5.2系统性能测试

5.2.1 NC负荷能力测试

5.2.2摄像机时延测试

5.2.3稳定性测试

5.3老化机制测试

5.3.1测试环境

5.3.2测试内容

5.3.3测试结果

结束语

致谢

参考文献

研究成果