基于DirectShow的网络视频采集与监控系统的设计与实现

摘要

在当今信息化时代，教育作为人类社会生活的重要领域，不管从教育形式、教学方法乃至师生关系都正在发生巨大的变化。计算机及网络对各个国家都产生了广泛而深刻的影响，并渗透到其诸多领域。这一现象引起了各个国家的关注。以网络为基础的虚拟学校，为不同层次的学生提供相应的课外学习机会。数字化教学已从单纯的网络成人教育和高等教育逐渐渗透到基础教育领域。 而流媒体则是当前计算机多媒体技术的研究热点之一，它的多种应用，如视频录制、视频监控及视频会议等又是实现现代化教育的多种组成形式。网络视频采集、监控系统则是流媒体的典型应用之一，本文针对流媒体简单而高效的处理方法和技术进行研究，重点研究网络视频采集、监控系统给现代教育教学带来的变革。 网络视频监控系统实现的关键是视频数据的采集。DirectShow是微软公司提供的一套在Windows平台上用C++编程来进行流媒体处理的开发包，为多媒体流的捕获和回放提供了强有力的支持。WinSock是一套标准通用的TCP/IP编程接口，经过不断完善已成为Windows网络编程的事实上的标准。在开发过程中，将采用DirectShow和WinSock技术对本系统进行处理。 按照软件工程的开发步骤，本系统的设计开发将按照研究背景、开发目的、需求分析、总体设计、详细设计、编码实现和软件测试的顺序逐一进行。 系统开发最终目标是实现视频数据的采集、压缩、网络传输、解压、回放和发布，另外还需实现媒体文件的播放、发布，以及服务器与客户机之间点对点的文字通信。在视频数据的网络传输过程中，将实现视频数据规模的调整，从而改善网络传输效果，降低网络负荷。 将DirectShow同WinSock技术相结合构建网络视频采集、监控系统，可以充分提高开发效率，大幅提高系统的扩展性能，使得应用程序更加强大、高效，从而更加有效地促进基础教育的数字化变革。

目录

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声明

第1章 网络视频系统研究背景

1.1流媒体技术在教育行业的应用与发展

1.1.1流媒体技术的形成及发展

1.1.2流媒体技术对现代远程教育的促进

1.1.3流媒体技术在现代远程教育中扮演的角色

1.1.4流媒体技术实现网络教育的方式

1.1.5流媒体平台应用于网络教育的思考

1.1.6流媒体技术在教育行业应用的未来趋势

1.2数字校园的建设

1.2.1“数字化校园”的概念

1.2.2建设目标

1.2.3问题的思考

第2章 网络视频系统开发的理论基础

2.1主要网络视频技术

2.1.1编码技术

2.1.2多媒体标准技术

2.1.3对等网络技术

2.2远程教学

2.2.1远程教学概念

2.2.2远程教育的发展阶段

2.2.3现代远程教育理论

第3章基于DirectShow的视频处理技术

3.1 DirectShow的架构原理

3.2 Filter原理

3.2.1 Filter结构分析

3.2.2 Filter设计方法

3.3 DirectShow的开发与应用

3.3.1一般开发过程

3.3.2 Filter Graph构建方法

第4章 网络视频采集、监控系统的需求分析

4.1系统拓扑结构分析

第二节 软件功能需求

4.3 物理设备需求

4.3.1采集设备

4.3.2网络环境

4.3.3计算机性能需求

第5章系统总体设计

5.1系统子系统划分

5.1.1服务器端子系统

5.1.2客户端子系统

5.2系统开发方案

5.2.1视频处理方案

5.2.2网络开发方案

第6章视频监控系统在教学上的功能实现

6.1学校自身对应用本系统的顾虑

6.2本系统在远程教学方面的应用

6.3本系统在电子监考方面的应用

6.4本系统在学校视频办公方面的应用

第7章 网络视频采集、监控系统的实现

7.1详细设计

7.1.1处理过程设计

7.1.2用户界面设计

7.2编码实现

7.2.1 Video Sender Filter的实现

7.2.2 Video Receiver Filter的实现

7.2.3 Frame Rate Control Filter的实现

7.2.4服务器端程序实现

7.2.5客户端程序实现

第8章系统测试

8.1 Video Sender Filter测试

8.2 Video Receiver Filter测试

8.3 Frame Rate Controler Filter测试

第9章总结

致谢

参考文献