基于IP网络的远程实时监控系统方案及实现技术研究

摘要

监控系统常常被用于有安防需求的特定场所,比如银行、商场、交通路口、机场或者住宅小区一些不适宜人工监视的区域。随着经济的发展和人们生活水平的提高,监控系统的应用越来越广泛。但是,由于存在监控距离短、存储空间大等缺陷,传统模拟监控越来越难以满足人们的需求。IP网络的迅猛发展和数字视频技术的进步,使得依靠网络进行远程视频监控成为可能。网络监控突破了地域的限制,存储空间小,而且省去了传统的布线和线路维护费用,降低了监控成本。 因此,研究和开发一种基于IP网络的远程实时监控系统具有重要的现实意义和实用价值。通过自主研发的数字监控系统可以极大地提高整个监控系统的性价比,而这正是本文的价值所在。 本文讨论了基于IP网络的远程实时监控系统方案,对实现中的很多关键技术进行了较详细的研究和分析。主要内容包括： 1.嵌入式实时操作系统。主要是WindRiver公司开发的VxWorks的架构、原理、各种相关接口技术及其Tornado开发平台。 2.网络传输技术,特别是流媒体实时传输技术的各种要求、特点。利用VxWorks、Linux和Windows 提的Berkeley socket兼容套接字(socket)接口API函数,方便的进行网络通信。研究并实现了实时传输协议RTP(Real-TimeTransport Protocol)、实时转输控制协议RTCP(Real-time Transport Control Protocol)以保证在IP网络上按照流媒体的要求进行多媒体数据传输。 3.分析了各种数字视频压缩技术的性能、特点和各自的适用领域,包括国际电联、运动静止图像专家组和国际标准化组织运动图像专家组提出的视频压缩标准,以及各大知名芯片公司对这些标准的实现方案,并对它们的性价比做了综合比较。 4.研究了在Windows平台上流媒体的开发框架技术。利用MicroSoft公司建立在组件对象模型(COM)基础上的DirectShow开发技术,可以方便地在Windows平台上实现流媒体的多媒体数据处理和呈现。

目录

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第一章绪论

1.1课题来源及意义

1.2国内外发展动态

1.3研究任务

1.4课题研究的可行性

第二章数字视频技术及流媒体研究

2.1流媒体技术简介

2.2流媒体实时传输协议

2.2.1实时传输协议RTP

2.2.2实时传输控制协议RTCP

2.3数字视频压缩技术的演变及特点

2.3.1国际电联标准

2.3.2运动静止图像专家组的M-JPEG标准

2.3.3国际标准化组织运动图像专家组的MPEG系列标准

2.3.4其它压缩编码标准

2.4 DIRECTSHOW技术

第三章IP网络的远程实时监控系统方案设计

3.1 IP网络的远程实时监控系统总体功能的描述与设计

3.2网络视频服务器硬件支撑平台的选型

3.2.1 S3C4510性能介绍

3.2.2 IME6400性能介绍

3.2.3网络视频服务器硬件平台设计

3.3网络视频服务器的嵌入式操作系统选型

3.3.1VXWORKS实时操作系统简介

3.3.2 VXWORKS嵌入式实时操作系统的基本结构

3.3流媒体服务器的基本架构

3.4流媒体播放器

第四章IP网络的远程实时监控系统方案的实现

4.1网络视频服务器的实现

4.1.1 VXWORKS BSP开发

4.1.2网络通信的实现

4.1.3数字视频压缩的实现

4.2流媒体服务器的实现

4.3流媒体播放器的实现

第五章系统测试

5.1系统的功能测试

5.1.1、系统功能测试的原理图

5.1.2、测试原理

5.1.3、测试结果

5.2系统的性能测试

5.2.1、系统性能测试的拓扑图

5.2.2、测试原理

5.2.3、测试步骤

5.2.4、测试结果

5.2.5、测试结论

第六章结论

致谢

参考文献