网络数字视频监控系统中实时数据传输的研究及实现

摘要

随着计算机网络通信和多媒体技术的飞速发展，网络数字视频监控系统得到了越来越广泛的应用。网络数字视频监控系统的关键技术——视频传输技术也成为了人们研究的热点。本学位论文的主要目的是针对网络数字视频监控系统中视频传输的特点，展开对实时视频传输的研究。 作者根据监控系统视频传输的特点以及现有网络的局限性，从网络传输层协议着手进行研究，在对TCP协议与UDP协议进行充分比较之后，提出了采用RTP/RTCP/UDP协议和组播技术进行视频传输的解决方案。因此，课题研究的重点包括以下几个方面： (1)深入研究了实时传输协议RTP和实时传输控制协议RTCP，根据网络数字视频监控系统具体应用的要求对RTP/RTCP协议进行了重新设计，称之为“SRTP/SRTCP协议”，并对该协议进行了具体实现。 (2)与传统的数据传输不同，视频传输数据量巨大，实时性要求高，在网络上传输视频数据要比传输传统的数据困难得多。因此，论文对视频传输过程中的关键技术进行了研究，设计了视频数据的分包发送方案和视频数据的组帧算法，并对缓冲区的设置以及视频传输服务质量问题进行了研究。 (3)根据我们的解决方案和设计的SRTP/SRTCP协议，设计并实现了视频传输的原型系统。 最后，论文对课题取得的主要成果进行了概括和总结。同时，也对今后进一步的研究工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明和关于学位论文使用授权的说明

第1章绪论

1.1视频监控系统的发展概述

1.2视频传输技术

1.2.1视频传输的特点

1.2.2现有网络的局限

1.2.3国内外研究现状及研究意义

1.3课题来源

1.4研究内容及论文安排

第2章视频传输相关技术

2.1视频压缩及标准

2.1.1视频压缩概述

2.1.2视频压缩标准

2.2实时视频传输相关协议

2.2.1相关协议介绍

2.2.2基于UDP协议的网络传输层协议选择

2.3实时视频传输方式

2.3.1单播、广播及组播

2.3.2实时视频传输方式的选择

2.4实时视频传输解决方案

2.5本章小节

第3章实时传输协议的研究与设计

3.1相关概念描述

3.2 RTP协义

3.2.1 RTP协议介绍

3.2.2 RTP协议的数据包格式

3.3 RTCP协议

3.3.1 RTCP协议介绍

3.3.2 RTCP协议的数据包格式

3.4 SRTP/SRTCP协议的设计与实现

3.4.1 SRTP/SRTCP协议设计原则

3.4.2 SRTP协议的数据包格式定义

3.4.3 SRTCP协议的数据包格式定义

3.4.4 SRTP/SRTCP协议的实现

3.4.5 SRTP包和SRTCP报文的合法性检查过程

3.4.6 SRTCP报文分析

3.5本章小节

第4章实时视频传输关键技术的研究

4.1视频数据的传输

4.1.1视频数据的分包发送技术

4.1.2视频数据的组帧算法

4.1.3基于循环队列的缓冲区设计

4.2视频传输服务器质量的研究

4.2.1基于SRTP/SRTCP的网络拥塞控制策略

4.2.2基于差错掩饰的差错处理方法

4.3本章小结

第5章网络数字视频传输系统的设计与实现

5.1系统设计

5.1.1系统结构

5.1.2IP网络摄像机

5.1.3系统的软件结构

5.1.4系统工作流程

5.1.5开发环境和开发工具

5.2系统实现

5.2.1 Winsock网络编程基础

5.2.2IP组播及其实现

5.2.3服务器端的实现

5.2.4客户端的实现

5.3系统测试

5.4本章小节

结论

参考文献

致谢