城域網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其自適應(yīng)傳輸控制策略研究華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文城域網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)及其自適應(yīng)傳輸控制策略研究姓名嚴(yán)德汗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)系統(tǒng)分析與集成指導(dǎo)教師曾致遠(yuǎn)20040510摘要遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域如銀行電力水電教育公安大型公共設(shè)施大型倉(cāng)庫(kù)電信和交通等對(duì)于保障工業(yè)生產(chǎn)人民生活與社會(huì)安全具有重要意義當(dāng)前隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生產(chǎn)力生活水平的提高遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)被越來(lái)越多地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域且符合當(dāng)前信息社會(huì)中數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)基于城域網(wǎng)開(kāi)發(fā)一個(gè)具有較強(qiáng)功能的遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)必將有良好的應(yīng)用前景該課題以數(shù)字視頻壓縮技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和流媒體技術(shù)為基礎(chǔ)以視頻信息的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸為重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)整個(gè)系統(tǒng)主要由視頻服務(wù)器視頻管理服務(wù)器和遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控中心三個(gè)子系統(tǒng)組成并利用最新的分布式應(yīng)用軟件實(shí)施技術(shù)WEBSERVICE技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成為了滿足實(shí)際應(yīng)用中網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定性的需要以保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸QOS課題設(shè)計(jì)了一種利用RTPRTCP協(xié)議攜帶的控制信息通過(guò)QOS監(jiān)測(cè)的自適應(yīng)調(diào)整視頻流碼率的改進(jìn)策略并在此策略基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了視頻傳輸子系統(tǒng)較好地解決了視頻流在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)QOS的保證實(shí)現(xiàn)了根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)主動(dòng)進(jìn)行帶寬調(diào)整以減少報(bào)文丟失減少流的抖動(dòng)提高流的平穩(wěn)特性提高系統(tǒng)的性能本文首先闡述了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的功能特性和理論基礎(chǔ)接下來(lái)介紹了遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)方案軟件平臺(tái)的總體設(shè)計(jì)思想所用到的各種相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)解決方案以及開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具的選擇論文重點(diǎn)討論了視頻傳輸及其自適應(yīng)傳輸控制策略算法研究設(shè)計(jì)以及該系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及軟件上的詳細(xì)設(shè)計(jì)在文章的最后針對(duì)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性能做了總結(jié)和評(píng)價(jià)還討論了下一步要進(jìn)行的工作對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向及前景進(jìn)行了展望關(guān)鍵字?jǐn)?shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)視頻傳輸QOS保證自適應(yīng)傳輸策略IABSTRACTREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMISWIDELYAPPLIEDINMANYFIELDSSUCHASBANKELECTRICPOWERHYDROPOWEREDUCATIONETCITHASGREATSIGNIFICANCEFORSECURITYGUARANTYOFINDUSTRIALPRODUCTIONANDLIFEOFPEOPLEATPRESENTREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMHASBEENINCREASINGAPPLIEDINMANYFIELDSWITHTHEDEVELOPMENTOFTECHNOLOGIESANDIMPROVEMENTOFSTANDARDOFLIVINGANDPRODUCTIVITYANDITACCORDINGTOTHEDEVELOPINGTRENDOFDIGITALNETWORKINGANDINTELLIGENCEINCURRENTINFOCOMMUNITYSOTHEEXPLOITATIONOFMANBASEDREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMPLATFORMWITHPOWERFULPERFORMANCEWILLHAVEGOODOUTLOOKBASEDONDIGITALVIDEOCOMPRESSIONNETWORKFLOWMEDIAAREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMPLATFORMHASBEENDESIGNEDANDIMPLEMENTEDWHICHFOCUSONVIDEOSTORAGEANDTRANSMISSIONTHEWHOLESYSTEMISCOMPOSEDOFVIDEOSERVERMANAGERSERVERCLIENTWHICHINTEGRATEDBYWEBSERVICESINORDERTOMEETQOSOFVIDEOTRANSMISSIONAMODIFIEDSELFADAPTIVETRANSMITTEDCONTROLSTRATEGYFORREALTIMEMULTIMEDIAHASBEENDESIGNEDTHESTRATEGYUTILIZESINFORMATIONOFQOSTHATCOLLECTEDBYRTPRTCPTOANALYZETHECONDITIONOFNETWORKREALIZESBANDWIDTHADJUSTMENTAUTOMATICALLYTOREDUCEPACKETLOSSANDTHEJITTEROFSTREAMIMPROVETHESMOOTHCHARACTERISTICOFSTREAMANDTHEPERFORMANCEOFSYSTEMINTHISPAPERFIRSTLYWEILLUSTRATETHEFUNCTIONCHARACTERISTICANDTHEORYELEMENTSSECONDLYINTRODUCETHEHARDWAREFRAMEWORKSOFTFRAMEWORKANDTHESOLUTIONOFALLKINDOFKEYTECHNOLOGYOFREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMWESTRESSONVIDEOTRANSMISSIONASWELLASTHESTUDYANDDESIGNOFSELFADAPTIVETRANSMITTEDCONTROLSTRATEGYANDPARTICULARDESIGNOFEACHSUBSYSTEMATTHEENDOFTHISPAPERWEEVALUATETHEPERFORMANCEOFTHESYSTEMDISCUSSFURTHERJOBANDLOOKFORWARDTOTHEDIRECTIONOFREMOTEDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMKEYWORDSDIGITALVIDEOSURVEILLANCESYSTEMVIDEOTRANSMISSIONQOSGUARANTEEADAPTIVETRANSMITTEDSTRATEGYII獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果盡我所知除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果對(duì)本文的研究做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)學(xué)位論文作者簽名日期年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索可以采用影印縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文保密在_年解密后適用本授權(quán)書本論文屬于不保密請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打?qū)W位論文作者簽名指導(dǎo)教師簽名日期年月日日期年月日1緒論11課題的背景目的和意義視頻監(jiān)控系統(tǒng)123的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段在20世紀(jì)90年代初以前主要是以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)稱為第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)90年代中期隨著計(jì)算機(jī)處理能力的提高和視頻技術(shù)的發(fā)展人們利用計(jì)算機(jī)的高速數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行視頻的采集和處理利用顯示器的高分辨率實(shí)現(xiàn)圖像的多畫面顯示從而大大提高了圖像質(zhì)量這種基于PC機(jī)的多媒體主控臺(tái)系統(tǒng)稱為第二代數(shù)字化本地視頻監(jiān)控系統(tǒng)90年代末隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的快速提高多媒體技術(shù)的發(fā)展以及各種實(shí)用視頻處理技術(shù)的出現(xiàn)視頻監(jiān)控步入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代稱為第三代遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托以計(jì)算機(jī)為中心以數(shù)字視頻的壓縮傳輸存儲(chǔ)和播放為核心以智能實(shí)用的圖像分析為特色引發(fā)了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命受到了學(xué)術(shù)界產(chǎn)業(yè)界和使用部門的高度重視與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控具有許多優(yōu)點(diǎn)A便于計(jì)算機(jī)處理由于對(duì)視頻圖像進(jìn)行了數(shù)字化所以可以充分利用計(jì)算機(jī)的快速處理能力對(duì)其進(jìn)行壓縮分析存儲(chǔ)和顯示B適合遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)字信息抗干擾能力強(qiáng)不易受傳輸線路信號(hào)衰減的影響而且能夠進(jìn)行加密傳輸因而可以在數(shù)千公里之外實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)C可以實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)控整個(gè)視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可以和企業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)整合在一起系統(tǒng)前端的攝像信號(hào)可以直接進(jìn)入以太網(wǎng)INTRANET網(wǎng)甚至INTERNET網(wǎng)被授權(quán)的用戶通過(guò)客戶端軟件或WEB瀏覽器就可以在任何地方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控他可以在本地上網(wǎng)也可以通過(guò)調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程入網(wǎng)這樣實(shí)現(xiàn)了不同地點(diǎn)的多個(gè)終端同時(shí)監(jiān)控而且可以設(shè)定每臺(tái)監(jiān)控終端的監(jiān)控范圍D提高了圖像的品質(zhì)與監(jiān)控效率利用計(jì)算機(jī)可以對(duì)不清晰的圖像進(jìn)行去1噪聲銳化等處理通過(guò)調(diào)整圖像大小借助顯示器的高分辨率可以觀看到清晰的高品質(zhì)圖像此外可以在一臺(tái)顯示器上同時(shí)觀看多路視頻圖像E可以更好的實(shí)現(xiàn)了企業(yè)監(jiān)控和企業(yè)管理信息系統(tǒng)的整合正是由于遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)而且符合當(dāng)前信息社會(huì)中數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)所以數(shù)字視頻監(jiān)控廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)包括金融電力水電教育公安大型公共設(shè)施大型倉(cāng)庫(kù)電信和交通等部門為這些行業(yè)的安全防范和環(huán)境監(jiān)控起到了不可忽視的作用故開(kāi)發(fā)一個(gè)具有較強(qiáng)功能的遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)必將有良好的應(yīng)用前景在此我們?cè)谘芯块_(kāi)發(fā)某市銀行監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上以寬帶城域網(wǎng)為依托以視頻數(shù)據(jù)的編解碼網(wǎng)絡(luò)傳輸為核心設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)該監(jiān)控系統(tǒng)支持多用戶多攝像機(jī)并發(fā)處理實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人值守錄制歷史文件回放等功能本文根據(jù)該項(xiàng)目的實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)介紹了系統(tǒng)的視頻服務(wù)器軟件模塊視頻管理服務(wù)軟件器模塊和客戶端軟件模塊的開(kāi)發(fā)與研究在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中建立了自己的軟件系統(tǒng)架構(gòu)并且利用RTCP攜帶參數(shù)信息進(jìn)行了系統(tǒng)的自適應(yīng)傳輸控制策略算法的研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖苑答伒竭_(dá)更好的擁塞控制一定程度上保證了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸QOS取得了滿意的監(jiān)控效果12數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)遍布社會(huì)的各個(gè)角落生活的方方面面十分廣泛目前主要用于以下幾個(gè)方面456789101銀行金融安全系統(tǒng)2賓館商場(chǎng)等流動(dòng)人口繁雜場(chǎng)合的保安系統(tǒng)3智能交通數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)4智能建筑數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)5工業(yè)環(huán)境數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)6無(wú)人值班監(jiān)控系統(tǒng)如電信局無(wú)人值守機(jī)房電力無(wú)人值守變電站無(wú)人監(jiān)測(cè)水文站等27智能小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)目前視頻監(jiān)控圖像壓縮算法基本上是采用MPEGL24MJPEGH26L3等也有個(gè)別公司宣稱采用專利算法其研究在國(guó)外已處于技術(shù)先進(jìn)功能齊全而國(guó)內(nèi)廠家大多處在引進(jìn)消化國(guó)外產(chǎn)品階段市場(chǎng)上的產(chǎn)品有組織科研力量自主開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品這類產(chǎn)品以軟件居多硬件則是采用ASIC芯片進(jìn)行圖像壓縮開(kāi)發(fā)者著重研究上層應(yīng)用如武漢開(kāi)源智能系統(tǒng)有限公司自行開(kāi)發(fā)的采用MPEG1壓縮卡進(jìn)行圖像壓縮的武漢市交通銀行視頻監(jiān)控系統(tǒng)其已穩(wěn)定投入使用且運(yùn)行效果很好引進(jìn)國(guó)外產(chǎn)品直接代理或進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)技術(shù)引進(jìn)主要有以色列韓國(guó)德國(guó)和美國(guó)的產(chǎn)品如北京黃金眼科技有限公司引進(jìn)以色列的技術(shù)采用軟件H263壓縮經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)發(fā)展出多種系統(tǒng)如黃金眼遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)黃金眼數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)黃金眼交通管理系統(tǒng)等另外中國(guó)視頻服務(wù)綜合提供商上海漢諾通訊技術(shù)有限公司也提供部分遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控解決方案東島科技有限公司自行研制實(shí)時(shí)無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)北清視通北京公司提供視頻監(jiān)控設(shè)備上海景融信息科技有限公司也致力于系統(tǒng)集成和視頻監(jiān)控系統(tǒng)上海易視計(jì)算機(jī)科技有限公司生產(chǎn)MPEG4網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)用于遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控等等13本文主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)本文對(duì)課題的開(kāi)發(fā)過(guò)程中系統(tǒng)硬件軟件架構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹和探討其中主要包括系統(tǒng)硬件組成軟件功能模塊的劃分與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通信協(xié)議和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及各軟件模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信控制等另外本文重點(diǎn)研究了視頻的傳輸及其自適應(yīng)傳輸控制策略算法本文的第二章介紹了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)流媒體技術(shù)多線程技術(shù)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)數(shù)字圖像的存儲(chǔ)及檢索多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等理論基礎(chǔ)第三章提出數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并探討視頻壓縮編碼技3術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)傳輸時(shí)帶寬控制和組播等關(guān)鍵技術(shù)的解決方案以及開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具第四章首先分析了視頻傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和現(xiàn)有視頻傳輸QOS保證措施現(xiàn)然后在分析了以前的各種算法后提出了一種改進(jìn)的基于RTPRTCP的實(shí)時(shí)多媒體自適應(yīng)傳輸控制策略與先前的基于分組丟失率確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的算法相比該策略利用RTPRTCP收集的QOS信息延時(shí)抖動(dòng)來(lái)進(jìn)一步分析網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)進(jìn)行帶寬調(diào)整以減少報(bào)文丟失減少流的抖動(dòng)提高流的平穩(wěn)特性提高系統(tǒng)的性能最后提出了系統(tǒng)傳輸子系統(tǒng)方案第五章結(jié)合在項(xiàng)目的實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中所從事的工作首先介紹數(shù)據(jù)庫(kù)通信協(xié)議和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)然后從視頻服務(wù)器管理服務(wù)器和客戶端三個(gè)方面分別敘述詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)由于管理服務(wù)器由本組同學(xué)設(shè)計(jì)完成故在文中管理服務(wù)器只簡(jiǎn)單的介紹了其中的接口設(shè)計(jì)最后介紹了用戶界面的實(shí)現(xiàn)最后在第六章總結(jié)了整個(gè)項(xiàng)目取得的成果和系統(tǒng)的特點(diǎn)并且對(duì)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)下一步要進(jìn)行的擴(kuò)展改進(jìn)工作和進(jìn)一步的研究發(fā)展方向進(jìn)行了介紹和展望其中本文創(chuàng)新之處有1自行設(shè)計(jì)了基于城域網(wǎng)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)2研究設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的自適應(yīng)傳輸控制策略3協(xié)助本組同學(xué)引進(jìn)新技術(shù)WEBSERVICES實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成42數(shù)字視頻監(jiān)控的理論基礎(chǔ)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是建立在數(shù)字視頻處理技術(shù)的基礎(chǔ)上的它是以計(jì)算機(jī)為處理中心利用視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼和解碼技術(shù)JPEGMPEG1或MPEG4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多線程技術(shù)的一種新型的監(jiān)控系統(tǒng)本章介紹了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)流媒體技術(shù)多線程技術(shù)網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)數(shù)字圖像的存儲(chǔ)及檢索多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等理論基礎(chǔ)21數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件組成結(jié)構(gòu)3目前的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻獲取硬件有兩種方案1使用模擬攝像機(jī)通過(guò)視頻壓縮編碼卡把模擬攝像機(jī)獲取到的模擬視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號(hào)一塊壓縮卡一般支持1路至4路視頻采集壓縮一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以插上1塊卡或4塊卡從而支持1路到16路視頻采集視頻壓縮卡的質(zhì)量和性能的好壞直接影響到整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量和性能基于PC機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用軟件來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)到監(jiān)視器的視頻矩陣切換錄像云臺(tái)和鏡頭的控制通過(guò)串口連接報(bào)警設(shè)備的報(bào)警信息等這種方案能充分利用計(jì)算機(jī)的資源使視頻監(jiān)控系統(tǒng)隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷進(jìn)步同時(shí)其開(kāi)放性的結(jié)構(gòu)特性更可使之與其他多種系統(tǒng)如與消防報(bào)警系統(tǒng)出入口管理系統(tǒng)樓宇自控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)互動(dòng)集成并且比較適合升級(jí)改造原來(lái)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)如果使用這種方案舊系統(tǒng)的模擬攝像機(jī)還可以繼續(xù)使用采用模擬攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)如圖21所示5視頻壓監(jiān)視器計(jì)算機(jī)模擬攝像機(jī)縮卡計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備圖21采用模擬攝像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2直接使用數(shù)字的攝像機(jī)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)獲取目標(biāo)場(chǎng)景的圖像信息后直接輸出經(jīng)過(guò)壓縮編碼的數(shù)字視頻圖像信號(hào)然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把數(shù)字化的視頻信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)中這種方案比較適合建設(shè)全新的數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)從技術(shù)的角度來(lái)講這種方案是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向它具有很高的靈活性和可擴(kuò)展性其一般過(guò)程為首先通過(guò)視頻獲取模塊得到數(shù)字化的視頻信號(hào)之后再通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到計(jì)算機(jī)視頻服務(wù)器視頻服務(wù)器可以對(duì)圖像進(jìn)行處理然后在監(jiān)視器上顯示目標(biāo)景物的實(shí)時(shí)畫面也可以根據(jù)實(shí)際的需要存儲(chǔ)起來(lái)采用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)如圖22所示監(jiān)視器數(shù)字?jǐn)z像機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備圖22采用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22實(shí)時(shí)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)11視頻的壓縮技術(shù)是數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)的核心技術(shù)多路高質(zhì)量的視頻的采集轉(zhuǎn)換是系統(tǒng)數(shù)字化的第一步高壓縮比實(shí)時(shí)的多路并行壓縮技術(shù)是保障系統(tǒng)信息存儲(chǔ)顯示和網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕A(chǔ)目前視頻流傳輸中最為重要的編解碼標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際電聯(lián)的H261H263運(yùn)動(dòng)靜止圖像專家組的MJPEG國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織運(yùn)動(dòng)圖像專家組的MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)以及在互聯(lián)網(wǎng)上被廣泛應(yīng)用的REALVIDEOWMTQUICKTIME等方6面H26X系列標(biāo)準(zhǔn)12H261該標(biāo)準(zhǔn)由CCITT于1988至1990間發(fā)展制定使用P64KBPS的傳輸速率主要應(yīng)用于視頻電話和視頻電視會(huì)議實(shí)際的編碼算法和MPEG相似實(shí)時(shí)壓縮需要的CPU資源小于MPEG兩種幀編碼類型幀內(nèi)編碼INTRAFRAMESIFRAMES和幀間編碼INTERFRAMESPFRAMES幀內(nèi)編碼的IFRAMES主要使用JPEG的技術(shù)幀間編碼的PFRAMES使用與前一幀預(yù)測(cè)幀PREDICTEDFRAME的差值進(jìn)行編碼因此當(dāng)前幀依賴于前一幀IFRAME可以作為隨機(jī)讀取點(diǎn)圖像分辨率的CIFCOMMONINTERMEDIATEFORMAT和QCIFQUARTERCOMMONINTERMEDIATEFORMAT分別對(duì)應(yīng)大小是352288和176144H263H263是1996年3月發(fā)表的針對(duì)低碼率應(yīng)用的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和H261一樣該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)幀內(nèi)壓縮采用TRANSFORM編碼對(duì)幀間壓縮采用預(yù)測(cè)編碼改進(jìn)半象素精度運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償無(wú)限制運(yùn)動(dòng)向量SYNTAXBASEDARITHMETICCODING先進(jìn)的預(yù)測(cè)PB幀除了支持CIF和QCIFH263還支持SQCIF4CIF和16CIFG標(biāo)準(zhǔn)13JPEG標(biāo)準(zhǔn)是聯(lián)合圖像專家組JOINTPHOTOGRAPHICEXPERTGROUP為連續(xù)色調(diào)即灰度級(jí)或彩色靜態(tài)圖像壓縮制定的通用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)該專家組是ISOIEC下屬的一個(gè)技術(shù)委員會(huì)它于1991年3月正式提交了ISOIEC10918號(hào)建議草案多灰度靜止圖像的數(shù)字壓縮編碼DIGITALCOMPRESSIONANDCODINGOFCONTINUOUSTONESTILLIMAGES1992年正式通過(guò)該草案的主要內(nèi)容如下基本系統(tǒng)BASELINESYSTE提供順序掃描重建的圖像實(shí)現(xiàn)有損的圖像壓縮而重建圖像要達(dá)到難以觀察出圖像損失的要求它采用88像素自適應(yīng)DCT算法量化以及霍夫曼型的熵編碼器擴(kuò)展系統(tǒng)EXTENDEDSYSTEM選用累進(jìn)工作方式編碼過(guò)程采用具有自適應(yīng)能力的算術(shù)編碼無(wú)失真的預(yù)測(cè)編碼采用幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼及霍夫曼編碼或算術(shù)編碼可保證重建圖像數(shù)據(jù)與原始圖像數(shù)據(jù)完全相同即均方誤差等于零基本系統(tǒng)基于DCT和可變長(zhǎng)編碼VLC壓縮技術(shù)由于DCT編碼有失真故重建圖像不能精確地再現(xiàn)原始圖像其圖像的失真程度與壓縮比密切相關(guān)JPEG不僅用7于靜止圖像數(shù)據(jù)的壓縮也用于視頻數(shù)據(jù)壓縮JPEG20003是一個(gè)正在制定的標(biāo)準(zhǔn)是準(zhǔn)備將現(xiàn)有的JPEG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行升級(jí)換代的一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)專家組確定的目標(biāo)新標(biāo)準(zhǔn)將不僅能夠提高對(duì)圖像的壓縮質(zhì)量尤其是低碼率時(shí)的壓縮質(zhì)量而且還將得到許多新功能包括根據(jù)圖像質(zhì)量視覺(jué)感受和分辨率進(jìn)行漸進(jìn)傳輸對(duì)碼流的隨機(jī)存取和處理開(kāi)放結(jié)構(gòu)向下兼容等G系列標(biāo)準(zhǔn)141516MPEG1MPEG1標(biāo)準(zhǔn)于1993年8月公布用于傳輸15MBPS數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼視頻解析率為CIF352288相當(dāng)于VCD格式的播放質(zhì)量對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳播要求較高的帶寬不適合實(shí)時(shí)電視會(huì)議一組數(shù)據(jù)幀是由IINDEPENDENT幀PPREDICTION幀和BBIDIRECTIONPREDICTION幀組成MPEG21994年推出它是擴(kuò)展的MPEGL標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)是變比特率相當(dāng)于數(shù)字電視的播放質(zhì)量不僅支持更高解析率的視頻數(shù)據(jù)而且還支持高音質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)目標(biāo)傳輸率是415MBPS和MPEG1比較需要更高的帶寬來(lái)完成編碼和解碼過(guò)程MPEG4和MPEG7MPEG4與MPEG1和MPEG2有很大的不同MPEG4不只是具體壓縮算法它是針對(duì)數(shù)字電視交互式繪圖應(yīng)用影音合成內(nèi)容交互式多媒體資料擷取與分散等整合及壓縮技術(shù)的需求而制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景中的每個(gè)對(duì)象獨(dú)立編碼用戶可以選擇性地與其中某幾個(gè)對(duì)象交互具有良好的重用性MPEG7主要用來(lái)從互聯(lián)網(wǎng)上廣大的信息源中獲取多媒體信息傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵詞或文本的搜索方法不適合于網(wǎng)絡(luò)上爆炸式增長(zhǎng)的多媒體信息的檢索MPEG7的正式名稱為多媒體描述接口它沒(méi)有定義一個(gè)單一的內(nèi)容描敘系統(tǒng)而是為多媒體的查詢定義了一系列的方法和工具提供了一個(gè)靈活可擴(kuò)展的視聽(tīng)內(nèi)容AUDIOVISUALCONTENT描述框架23流媒體技術(shù)TCPIP協(xié)議最初是為提供非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展分布式多媒體應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)的資源管理差錯(cuò)控制流量控制速率控制以及服務(wù)質(zhì)量提出8了新的挑戰(zhàn)基于GOBACKN重傳機(jī)制的TCP面向無(wú)連接不提供數(shù)據(jù)次序性的UDP已經(jīng)不適應(yīng)新的需求因此為解決IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中傳輸實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存在的延時(shí)抖動(dòng)包丟失等問(wèn)題支持網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸服務(wù)提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)需要采用新的技術(shù)流媒體技術(shù)媒體的流化技術(shù)MEDIASTREAMINGTECHNOLOGY1718是近幾年在數(shù)字化音視頻傳輸領(lǐng)域采用的主要技術(shù)其思想是把壓縮的視頻數(shù)據(jù)封裝成多個(gè)IP包并打上時(shí)間戳這些IP包被依次通過(guò)TCPIP網(wǎng)絡(luò)傳送到視頻的接收端在接收端進(jìn)行數(shù)據(jù)包的重新裝配然后進(jìn)行解碼和播放一系列打上時(shí)間戳的包稱為一個(gè)流媒體流化技術(shù)包括傳輸媒體的內(nèi)容如格式編碼等和在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)傳輸媒體兩個(gè)方面流技術(shù)使得用戶不用等待把媒體全部下載到本地就可以開(kāi)始播放傳輸協(xié)議RTPRTCPRTP18是用于INTERNET上針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議RTP被定義為在一對(duì)一或一對(duì)多的傳輸情況下工作其目的是提供時(shí)間信息和實(shí)現(xiàn)流同步RTP通常使用UDP來(lái)傳送數(shù)據(jù)但RTP也可以在TCP或ATM等其他協(xié)議之上工作當(dāng)應(yīng)用程序開(kāi)始一個(gè)RTP會(huì)話時(shí)將使用兩個(gè)端口一個(gè)給RTP一個(gè)給RTCPRTP本身并不能為按順序傳送數(shù)據(jù)包提供可靠的傳送機(jī)制也不提供流量控制或擁塞控制它依靠RTCP提供這些服務(wù)通常RTP算法并不作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)層來(lái)實(shí)現(xiàn)而是作為應(yīng)用程序代碼的一部分實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議RTCPREALTIMETRANSPORTCONTROLPROTOCOL和RTP一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)在RTP會(huì)話期間各參與者周期性地傳送RTCP包RTCP包中含有已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量包的延時(shí)抖動(dòng)等統(tǒng)計(jì)資料因此服務(wù)器可以利用這些信息動(dòng)態(tài)地改變傳輸速率甚至改變有效載荷類型RTP和RTCP配合使用它們能以有效的反饋和最小的開(kāi)銷使傳輸效率最佳化因而特別適合傳送網(wǎng)上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)RTP的具體定義詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)RFC188919傳輸方式組播組播指的是在INTERNET網(wǎng)上對(duì)一組IP站點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送這一組IP站點(diǎn)是動(dòng)態(tài)形成的每一個(gè)IP站點(diǎn)都可以動(dòng)態(tài)地加入或者退出這個(gè)組而完成同樣的功能9單播要發(fā)送多份相同的數(shù)據(jù)顯然由于組播使用較少的網(wǎng)絡(luò)帶寬對(duì)于連續(xù)媒體流的多點(diǎn)通信它是一種非常高效的方式IP組播協(xié)議與傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議不同的是在傳輸層它只使用面向無(wú)連接的不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)UDP傳輸組播通過(guò)0255的D類地址作為目的地址如有一臺(tái)源主機(jī)發(fā)出目的地址是以上范圍組播地址的報(bào)文在網(wǎng)絡(luò)中如果有其他主機(jī)對(duì)于這個(gè)組的報(bào)文有興趣的可以申請(qǐng)加入這個(gè)組并可以接受這個(gè)組而其他不是這個(gè)組的成員是無(wú)法接受到這個(gè)組的報(bào)文的WINDOWS環(huán)境下組播通信是基于WINDOWSSOCKET程序使用套接字選擇項(xiàng)設(shè)置函數(shù)SETSOCKETOPT來(lái)實(shí)現(xiàn)組播通信20其中在底層IP包頭部有TTLTIMETOLIVE生存時(shí)間域用來(lái)限制組播數(shù)據(jù)報(bào)的傳播范圍在組播路由器中設(shè)置了一個(gè)TTL的閾值TTL小于該閾值的數(shù)據(jù)報(bào)將不被接受這可以將組播限制在一定的范圍內(nèi)服務(wù)器發(fā)送IP組播數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)使用SENDTO函數(shù)發(fā)送地址必須是D類IP地址在客戶端要接收數(shù)據(jù)報(bào)首先通知內(nèi)核它想要加入的群組通過(guò)以下套接字操作主機(jī)就可以加入一個(gè)組播組獲得IP組播數(shù)據(jù)報(bào)SETSOCKETOPTSOCKIPPROTOIPIPADDMEMBERSHIPMREGSIZEOFMREG其中IP_MREG的結(jié)構(gòu)如下STRUCTIP_MREGSTRUCTIN_ADDRIMR_MULTIADDR組播地址STRUCTIN_ADDRIMR_INTERFACE客戶端IP地址當(dāng)消息報(bào)到來(lái)時(shí)WINSOCK發(fā)生FDREAD事件此時(shí)響應(yīng)這個(gè)消息客戶端程序可以使用RECVFROM函數(shù)獲得組播數(shù)據(jù)當(dāng)客戶端要退出群組時(shí)將選項(xiàng)名稱設(shè)置位IPDROPMEMBERSHIP即可24多線程編程技術(shù)在微機(jī)操作平臺(tái)的發(fā)展中WINDOWS95的推出提供了多線程機(jī)制212223所謂線程是指系統(tǒng)可以調(diào)度的最小程序單位它也是代碼執(zhí)行的最小單位CPU通過(guò)分時(shí)在各個(gè)線程間頻繁地切換使系統(tǒng)看起來(lái)好像是有多道程序同時(shí)運(yùn)行10WINDOWS是多任務(wù)的操作系統(tǒng)在WINDOWS的一個(gè)進(jìn)程內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)線程32位WINDOWS環(huán)境下的WIN32API提供了多線程應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)所需要的接口函數(shù)而利用VC中提供的標(biāo)準(zhǔn)C庫(kù)也可以開(kāi)發(fā)多線程應(yīng)用程序相應(yīng)的MFC類庫(kù)封裝了多線程編程的類BORLANDCBUILDER也相應(yīng)的封裝了多線程編程的類用戶在開(kāi)發(fā)時(shí)可根據(jù)應(yīng)用程序的需要和特點(diǎn)選擇相應(yīng)的工具多線程編程在WIN32方式下和MFC類庫(kù)支持下包括BCB類庫(kù)的原理是一致的進(jìn)程的主線程在任何需要的時(shí)候都可以創(chuàng)建新的線程當(dāng)線程執(zhí)行完后自動(dòng)終止線程當(dāng)進(jìn)程結(jié)束后所有的線程都終止所有活動(dòng)的線程共享進(jìn)程的資源因此在編程時(shí)需要考慮在多個(gè)線程訪問(wèn)同一資源時(shí)產(chǎn)生沖突的問(wèn)題當(dāng)一個(gè)線程正在訪問(wèn)某進(jìn)程對(duì)象而另一個(gè)線程要改變?cè)搶?duì)象就可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果編程時(shí)要解決這個(gè)沖突WINDOWS操作系統(tǒng)提供了多種同步對(duì)象來(lái)同步線程典型的方法是使用信號(hào)量事件臨界區(qū)和互斥量2425261信號(hào)量信號(hào)量具有互斥量的功能而且比互斥量的功能更強(qiáng)大一個(gè)互斥量在同一時(shí)刻只允許一個(gè)線程獲得對(duì)它的訪問(wèn)權(quán)而信號(hào)量有對(duì)資源計(jì)數(shù)的能力它允許指定個(gè)數(shù)的線程同時(shí)獲得對(duì)它的訪問(wèn)權(quán)2事件對(duì)象事件對(duì)象EVENT是最簡(jiǎn)單的同步對(duì)象它通常用在應(yīng)用程序訪問(wèn)某一資源前必須等待的情況當(dāng)事件處于信號(hào)狀態(tài)時(shí)所有等待這一事件的線程都可以通過(guò)當(dāng)事件處于非信號(hào)狀態(tài)時(shí)所有等待這一事件的線程都會(huì)阻塞3臨界區(qū)臨界區(qū)是一個(gè)特殊的WIN32變量結(jié)構(gòu)它可以使一個(gè)代碼段以獨(dú)占的方式執(zhí)行而不受到其他線程的干擾使用臨界區(qū)有一個(gè)缺點(diǎn)就是只能在同一個(gè)進(jìn)程中使用不同進(jìn)程中的臨界區(qū)不能互相訪問(wèn)4互斥量互斥量的作用和臨界區(qū)相似它們的區(qū)別在于互斥量是可以命名的其名字11是一個(gè)字符串名互斥量可以跨越進(jìn)程使用創(chuàng)建互斥量需要的資源更多所以如果只在進(jìn)程內(nèi)部使用的話使用臨界區(qū)會(huì)帶來(lái)速度上的優(yōu)勢(shì)并能夠減少資源占用量互斥量是跨進(jìn)程的互斥量一旦被創(chuàng)建就可以通過(guò)名字打開(kāi)它25網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)SOCKET2728是UCBERKELEY大學(xué)BSDUNIX提供的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用編程接口采用客戶機(jī)服務(wù)器的通訊模式使網(wǎng)絡(luò)客戶端和服務(wù)器端通過(guò)SOCKET實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的連接和數(shù)據(jù)交換SOCKET提供了一系列的系統(tǒng)調(diào)用使用這些系統(tǒng)調(diào)用可以實(shí)現(xiàn)TCPUDPICMP和IP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的通訊BSDSOCKET支持非阻塞NON_BLOCKING和阻塞BLOCKING兩種工作方式在阻塞方式下工作CONNECTACCEPTREAD和RECV等調(diào)用在執(zhí)行時(shí)都處于阻塞狀態(tài)直到它成功或出錯(cuò)返回在非阻塞方式下工作CONNECTACCEPTREAD和RECV這些調(diào)用是立即返回的但是它們是否完成得靠查詢才能知道對(duì)于WINDOWS這種非搶占多任務(wù)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這兩種工作方式都是很難以接受的為此WINSOCK29在盡量與BSDSOCKET保持一致外又對(duì)它作了必要的擴(kuò)充WINSOCK對(duì)BSDSOCKET的擴(kuò)充主要是在基于消息對(duì)網(wǎng)絡(luò)事件的異步存取接口上WINSOCK編程模型有兩種流套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字流套接字編程模型如果使用流套接字編程模型那么通信前必須創(chuàng)建客戶套接字和服務(wù)套接字并在它們之間建立連接然后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸流套接字編程的基本流程圖如圖23所示3012SOCKET服務(wù)器BINDLISTENACCEPTSOCKET客戶機(jī)阻塞等待客戶連接建立連接CONNECT請(qǐng)求數(shù)據(jù)READWRITE應(yīng)答數(shù)據(jù)處理服務(wù)請(qǐng)求WRITEREADCLOSECLOSE圖23流套接字編程的基本流程圖數(shù)據(jù)報(bào)套接字編程模型數(shù)據(jù)報(bào)套接字是不可靠的無(wú)連接的在發(fā)送數(shù)據(jù)之前無(wú)需事先在服務(wù)器套接字和客戶端套接字之間建立連接因此與流套接字相比它的編程過(guò)程要簡(jiǎn)單一些數(shù)據(jù)報(bào)套接字編程的基本流程如圖24所示3013服務(wù)器客戶機(jī)SOCKETSOCKETBINDBINDREADFROM阻塞等待客戶數(shù)據(jù)服務(wù)請(qǐng)求SENDTO阻塞等待客戶數(shù)據(jù)服務(wù)應(yīng)答SENDTOREADFROMCLOSECLOSE圖24數(shù)據(jù)報(bào)套接字編程的基本流程圖26數(shù)字圖像的存儲(chǔ)及檢索技術(shù)大量的視頻圖像數(shù)據(jù)需要將圖像處理數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合以建立存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)31在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可分為連續(xù)存儲(chǔ)流水存儲(chǔ)和事件驅(qū)動(dòng)連續(xù)存儲(chǔ)是在指定時(shí)間內(nèi)不斷地存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)如上班期間儲(chǔ)蓄所對(duì)柜臺(tái)機(jī)的監(jiān)控流水存盤是指對(duì)碼流進(jìn)行分析在保證碼流能被正常解碼的前提下刪除碼流的一部分刪節(jié)后的碼流解碼后圖像連續(xù)性降低但保持了監(jiān)視圖像的基本信息同時(shí)大大節(jié)省了存儲(chǔ)空間事件驅(qū)動(dòng)是在監(jiān)控對(duì)象狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)如出現(xiàn)違章車輛時(shí)進(jìn)行錄像報(bào)警錄像在監(jiān)控過(guò)程中通常是多路視頻數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)同時(shí)進(jìn)行最后獲得的視頻數(shù)據(jù)量十分龐大視頻存儲(chǔ)的最終目的是為了信息的檢索和查詢因此存儲(chǔ)時(shí)需要考慮建立有效的索引與查詢機(jī)制的問(wèn)題14對(duì)視頻流進(jìn)行層次化描述和組織即結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)視頻方能滿足信息查詢因此視頻的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)是基于視頻內(nèi)容信息檢索的重要研究?jī)?nèi)容視頻的結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)是指對(duì)視頻流進(jìn)行層次化描述和組織以便進(jìn)行隨機(jī)非線性查詢視頻結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)的研究思路如下抽取關(guān)鍵對(duì)象鏡頭分割選取代表幀建立視頻信息管理系統(tǒng)27多媒體網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)目前3運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)有電信網(wǎng)有線電視網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)其中電信網(wǎng)為公用電信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)類型包括電話網(wǎng)電報(bào)網(wǎng)幀中繼FRDDN等為用戶提供各種通信業(yè)務(wù)如電話傳真會(huì)議電視以及數(shù)據(jù)通信由于是公網(wǎng)所以連接范圍最廣服務(wù)范圍也最廣通過(guò)電信網(wǎng)可以和世界上絕大部分地方進(jìn)行通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)互聯(lián)為計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件傳送資料共享提供服務(wù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)是范圍最小的網(wǎng)一個(gè)小部門幾臺(tái)計(jì)算機(jī)就可以構(gòu)成局域網(wǎng)構(gòu)成城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)需要通過(guò)電信網(wǎng)以專線或撥號(hào)形式互聯(lián)有線電視網(wǎng)CATV提供廣播業(yè)務(wù)包括電視圖文電視等CATV網(wǎng)采用模擬傳輸方式是一種模擬網(wǎng)絡(luò)在電信網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)上有著各種各樣的多媒體通信業(yè)務(wù)其中電信網(wǎng)有ISDNHDSLADSL和VDSL等計(jì)算機(jī)網(wǎng)有FDDI快速以太網(wǎng)和ATM異步傳輸模式電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的融合等電視網(wǎng)主要有視頻點(diǎn)播或稱點(diǎn)播電視VIDEOONDEMANDVOD有時(shí)也稱為交互式電視INTERACTIVETVITV等多媒體通信業(yè)務(wù)能夠支持多媒體業(yè)務(wù)的通信網(wǎng)實(shí)際上就是寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)既有計(jì)算機(jī)的組成部分又有通信的組成部分隨著電信網(wǎng)有線電視網(wǎng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)都趨向于提供寬帶綜合業(yè)務(wù)三種網(wǎng)絡(luò)間地界限也越來(lái)越模糊三種網(wǎng)絡(luò)將構(gòu)造信息高速公路的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施153城域網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)本章提出數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并探討其關(guān)鍵技術(shù)的解決方案及開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具31功能需求分析本文所述的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)是基于數(shù)字視頻技術(shù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)多媒體技術(shù)和流媒體技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)我們希望這一系統(tǒng)具有如下所述的一些功能1實(shí)時(shí)監(jiān)控指定的目標(biāo)場(chǎng)景2根據(jù)客戶端請(qǐng)求把指定攝像機(jī)的畫面通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到客戶端3根據(jù)用戶請(qǐng)求或異常事件錄制指定的攝像機(jī)在指定時(shí)段的畫面實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守錄制4根據(jù)用戶請(qǐng)求檢索和播放已經(jīng)錄制好的視頻文件5支持多用戶并能夠同時(shí)響應(yīng)多個(gè)用戶的請(qǐng)求6支持多路攝像機(jī)同時(shí)實(shí)時(shí)傳輸畫面到多個(gè)用戶7支持多路攝像機(jī)同時(shí)錄制存儲(chǔ)8支持錄制數(shù)據(jù)的備份以及管理9支持用戶操作控制編碼和攝像頭10提供一定的用戶管理和安全登錄機(jī)制11擴(kuò)展性好系統(tǒng)將來(lái)的升級(jí)要方便12系統(tǒng)的安裝要快捷方便32硬件系統(tǒng)的組成原理遠(yuǎn)程數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)從地理位置上看可分為遠(yuǎn)程監(jiān)控中心若干個(gè)被監(jiān)控點(diǎn)16和網(wǎng)絡(luò)管理中心在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上主要由遠(yuǎn)程數(shù)字視頻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)視頻管理服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)視頻客戶端三個(gè)子系統(tǒng)組成其系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案如圖31屏幕墻客戶端視頻工作站視頻工作站屏幕墻控制器管理注冊(cè)服務(wù)器交換機(jī)監(jiān)控中心防火墻路由器防火墻路由器寬帶城域網(wǎng)防火墻路由器視頻服務(wù)器云臺(tái)解碼器云臺(tái)解碼器移報(bào)煙動(dòng)警感物裝帶云臺(tái)攝像機(jī)帶云臺(tái)攝像機(jī)體置固定點(diǎn)攝像機(jī)監(jiān)控點(diǎn)圖31城域網(wǎng)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)方案圖17其中視頻服務(wù)器硬件組成是課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)視頻服務(wù)器分布在網(wǎng)上的各處每臺(tái)服務(wù)器連接多架攝像機(jī)服務(wù)器內(nèi)插有多塊壓縮卡并連有通信控制器解碼器和各種輸入輸出設(shè)備最后通過(guò)路由器接入城域網(wǎng)而管理服務(wù)器和客戶端只需要計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器接入城域網(wǎng)即可33軟件功能模塊的劃分出于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)靈活性以及程序性能的考慮把整個(gè)系統(tǒng)的軟件分為三個(gè)部分視頻服務(wù)器軟件管理服務(wù)器軟件客戶端軟件采用WEBSERVICES技術(shù)實(shí)施整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)的集成如圖32軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各部分功能如下視頻服務(wù)器客戶端管理服務(wù)器圖32軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1管理服務(wù)器軟件管理系統(tǒng)中的視頻服務(wù)器管理整個(gè)系統(tǒng)中的用戶及其權(quán)限監(jiān)視并管理系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)活動(dòng)的視頻流集中實(shí)現(xiàn)用戶的認(rèn)證及授權(quán)發(fā)布系統(tǒng)資源消息系統(tǒng)日志管理功能模塊構(gòu)成如圖33管理服務(wù)器理管器務(wù)服頻視理管戶用證認(rèn)限權(quán)理管志日理管警報(bào)視監(jiān)態(tài)狀絡(luò)網(wǎng)圖33管理服務(wù)器功能模塊圖182視頻服務(wù)器A視音頻數(shù)據(jù)采集壓縮編碼保存圖像數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻服務(wù)器對(duì)來(lái)自攝像機(jī)的視頻進(jìn)行壓縮編碼把編碼后的碼流傳送給網(wǎng)上的遠(yuǎn)程客戶端并把碼流存儲(chǔ)在本地硬盤上同時(shí)還要在存盤文件中加入自定義的用戶信息加入的用戶信息應(yīng)不影響解碼器的正常解碼B活動(dòng)圖像檢測(cè)報(bào)警聯(lián)動(dòng)視頻服務(wù)器完成視頻監(jiān)測(cè)警報(bào)器功能即在監(jiān)視圖像中設(shè)定某個(gè)區(qū)域一旦有目標(biāo)進(jìn)入該區(qū)域就發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)并啟動(dòng)報(bào)警存盤報(bào)警檢測(cè)的靈敏度可以調(diào)整使得報(bào)警器對(duì)光照的明暗變化不敏感不致發(fā)生誤報(bào)C現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及控制視頻服務(wù)器和遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端進(jìn)行交互操作應(yīng)用戶的要求改變壓縮編碼的參數(shù)調(diào)整攝像機(jī)的狀態(tài)D系統(tǒng)配置及日志管理E歷史視頻數(shù)據(jù)視頻存盤文件管理功能模塊構(gòu)成如圖34視頻服務(wù)器碼編及集采據(jù)輸傳數(shù)頻絡(luò)視網(wǎng)據(jù)數(shù)頻存視保據(jù)數(shù)頻測(cè)視檢像圖動(dòng)活制控及集采置據(jù)配數(shù)統(tǒng)場(chǎng)系現(xiàn)器務(wù)服頻視理管據(jù)數(shù)頻視史歷動(dòng)聯(lián)警報(bào)理管志日?qǐng)D34視頻服務(wù)器功能模塊圖3遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站包括屏幕墻控制器接受網(wǎng)絡(luò)視頻管理服務(wù)器的認(rèn)證及管理管理遠(yuǎn)程視頻服務(wù)器遠(yuǎn)程控制前端云臺(tái)鏡頭和其他執(zhí)行設(shè)備包括調(diào)整攝像機(jī)的姿態(tài)圖像的亮度對(duì)比度等甚至可以改變視頻服務(wù)器的編碼方式確?？吹綕M意的監(jiān)視圖像同時(shí)顯示多點(diǎn)圖像支持同時(shí)多畫面顯示遠(yuǎn)程圖像檢索回放即根據(jù)用戶提出的檢索要求如時(shí)間攝像機(jī)號(hào)等找到相應(yīng)的存盤文件19對(duì)存盤文件進(jìn)行回放提供多種播放控制如快放慢放單幀播放等它可以放大原始圖像使用戶更容易看清細(xì)節(jié)亦可以把視頻流中特定的一幀圖像提取出來(lái)單獨(dú)存儲(chǔ)供用戶進(jìn)行分析舉證等接收遠(yuǎn)程報(bào)警本地存盤功能模塊構(gòu)成如圖35遠(yuǎn)程監(jiān)控客戶端入登碼解像圖視監(jiān)像圖制控臺(tái)云制控碼編程遠(yuǎn)索檢件文放回像圖圖35客戶端模塊圖34系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)的解決方案編解碼的方案本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了MPEG4編解碼標(biāo)準(zhǔn)3233MPEG組織于1998年發(fā)布了MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的草稿該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壓縮算法進(jìn)行了改進(jìn)為了達(dá)到更好的壓縮效果采用了許多新的技術(shù)與觀念MPEG4引入了對(duì)象基表達(dá)OBJECTBASEDREPRESENTATION的概念用來(lái)表達(dá)視聽(tīng)對(duì)象AVOAUDIOVISUALOBJECTSMPEG4擴(kuò)充了編碼的數(shù)據(jù)類型由自然數(shù)據(jù)對(duì)象擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)生成的合成資料對(duì)象采用合成對(duì)象自然對(duì)象混合編碼SNHCSYNTHETICNATURALHYBRIDCODING算法在實(shí)現(xiàn)交互功能和重用對(duì)象中引入了組合合成和編排等重要概念將不同的數(shù)據(jù)整合后編碼結(jié)合起來(lái)一起傳送譯碼器收到資料后先將各個(gè)不同格式的資料分開(kāi)依照各自的格式譯碼再根據(jù)時(shí)間和空間的關(guān)系將各個(gè)對(duì)象加以組合就可以得到原來(lái)的視20音頻內(nèi)容根據(jù)不同影像特性可以有5KBITSS到10MBITSS的資料量MPEG4的壓縮率可以超過(guò)100倍而仍然保有極佳的音質(zhì)和畫質(zhì)可以用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量因此滿足了低碼率應(yīng)用的需求另外MPEG4還把提高多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性作為一項(xiàng)重要的目標(biāo)因此它更適合于交互式視頻服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控先進(jìn)的MPEG4編譯碼技術(shù)可以達(dá)到兩個(gè)目標(biāo)低碼率下的高清晰度視頻內(nèi)容存儲(chǔ)和多工業(yè)的交互式多媒體通訊鑒于視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性我們采用海康威視DS400XM壓縮卡其是面向數(shù)字監(jiān)控行業(yè)而推出的專用板卡采用了高性能的視頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)MPEG4ACE版及G729的音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)完全依靠硬件實(shí)現(xiàn)了視頻及音頻的實(shí)時(shí)編碼CIF格式25幀并精確同步實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)碼率可控幀率幀模式選擇動(dòng)態(tài)圖像質(zhì)量控制音頻預(yù)覽視頻丟失報(bào)警能獨(dú)立調(diào)整各通道參數(shù)性能穩(wěn)定而且可靠與MPEGI產(chǎn)品相比在保持同等圖像質(zhì)量的前提下能大大節(jié)省存儲(chǔ)空間并非常適合寬帶網(wǎng)或窄帶網(wǎng)的傳輸是新一代數(shù)字監(jiān)控產(chǎn)品的最佳選擇帶寬控制和組播實(shí)現(xiàn)的方案本系統(tǒng)采用流媒體傳輸協(xié)議RTPRTCP19來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)媒體數(shù)據(jù)的傳輸視頻傳輸作為數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一直接影響著監(jiān)控效果大的延時(shí)和抖動(dòng)就是我們必須解決的問(wèn)題而網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)不穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)網(wǎng)絡(luò)QOS降低比如發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞大量分組在中間路由器處就被阻塞延時(shí)甚至丟棄為了避免QOS繼續(xù)降低導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)崩潰應(yīng)該采取一定的辦法減少應(yīng)用向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送分組的數(shù)目直至網(wǎng)絡(luò)QOS恢復(fù)正常在傳輸控制協(xié)議RTCP中的SR和RR分組里有些字段攜帶了對(duì)網(wǎng)絡(luò)QOS監(jiān)測(cè)的一些統(tǒng)計(jì)量根據(jù)這些字段的值以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)QOS的要求可以確定某時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)狀況是否滿足需求如果不滿足端系統(tǒng)就應(yīng)該采取相應(yīng)措施本文研究設(shè)計(jì)了一種采用RTCP分組實(shí)現(xiàn)反饋控制MPEG4的源編碼器輸出碼率即自適應(yīng)傳輸控制的策略這是本文的重點(diǎn)之一將在第四章詳細(xì)介紹在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們之所以使用UDP作為實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議底層的傳輸協(xié)議主要是考慮到UDP支持組播功能但I(xiàn)P組播的主要問(wèn)題來(lái)自網(wǎng)絡(luò)中的部分路由器不支持組播為了使用戶能夠在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上使用組播功能可以將支持組播的路由21器組成一個(gè)個(gè)的組播區(qū)域這些區(qū)域通過(guò)隧道TUNNELING技術(shù)連接使得各區(qū)域之間就像一個(gè)大的組播區(qū)域即在各個(gè)組播區(qū)域設(shè)置一個(gè)組播轉(zhuǎn)發(fā)器目前隧道技術(shù)是虛擬專用網(wǎng)VPN的關(guān)鍵技術(shù)34是一種通過(guò)使用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施在網(wǎng)絡(luò)之間傳遞數(shù)據(jù)的方式當(dāng)前常用的隧道技術(shù)主要有PPTPL2PL2TPIPSECMPLS等本系統(tǒng)計(jì)劃采用MPLS隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域組播353637通信網(wǎng)的選擇方案38城域網(wǎng)METROPOLITANAREANETWORKMAN通常使用和LAN相似的技術(shù)基本上是一種大型的LAN它可以覆蓋一組鄰近的公司辦公室和一個(gè)城市既可能是私有的也可能是公用的MAN可以支持?jǐn)?shù)據(jù)和聲音其僅使用一條或兩條電纜并且不包含交換單元即把分組分流到幾條可能的引出電纜的設(shè)備這樣做可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)把城域網(wǎng)列為單獨(dú)一類的主要原因是已經(jīng)有了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并正在實(shí)施分布式隊(duì)列雙總線DQDBDISTRIBUTEDQUEUEDUALBUS對(duì)于那些習(xí)慣于使用數(shù)字代號(hào)的任務(wù)來(lái)說(shuō)就是8026即其定義的IEEE標(biāo)準(zhǔn)號(hào)DQDB由兩條單向總線電纜組成所有的計(jì)算機(jī)都連接在上面每條總線都有端點(diǎn)HEADEND這是一個(gè)啟動(dòng)傳輸活動(dòng)的設(shè)備MAN的關(guān)鍵之處是使用了廣播式介質(zhì)8026使用兩條電纜所有的計(jì)算機(jī)都連接在上面寬帶IPMAN是互聯(lián)網(wǎng)在城市的延伸為各種基于IP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供靈活高效的支持全網(wǎng)采用最先進(jìn)的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)直接向用戶提供10兆到100兆甚至1000兆的INTERNET接入帶寬和互聯(lián)帶寬為用戶提供高速上網(wǎng)寬帶數(shù)據(jù)中心VPN虛擬專用網(wǎng)等業(yè)務(wù)服務(wù)對(duì)象有企業(yè)政府各類數(shù)據(jù)中心學(xué)校信息化小區(qū)酒店商務(wù)寫字樓等寬帶IP城域網(wǎng)有很多特點(diǎn)如高傳輸帶寬提供100兆到大樓10兆到桌面的高速接入提供各種多媒體服務(wù)視頻點(diǎn)播遠(yuǎn)程教育遠(yuǎn)程醫(yī)療電子商務(wù)舉行電視會(huì)議撥打視頻電話等全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)需使用電話線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維護(hù)方便可靠性和安全性高擴(kuò)展性強(qiáng)22成方案視頻監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成本文采用WEBSERVICE技術(shù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的集成集成方案見(jiàn)本組同學(xué)章珉的設(shè)計(jì)39近期開(kāi)始蓬勃發(fā)展的WEB服務(wù)技術(shù)WEBSERVICESTECHNOLOGY致力于在現(xiàn)有的各種異種平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)筑一個(gè)通用的平臺(tái)無(wú)關(guān)語(yǔ)言無(wú)關(guān)的技術(shù)層這樣在各種不同平臺(tái)之上的應(yīng)用依靠這個(gè)技術(shù)層來(lái)實(shí)施彼此的連接和集成WEB服務(wù)是一種基于組件的軟件平臺(tái)是面向服務(wù)的INTERNET應(yīng)用通過(guò)對(duì)WEB服務(wù)的構(gòu)建可以得到一個(gè)可編程的INTERNET這里面有兩層含義1就是WEB服務(wù)是應(yīng)用于INTERNET上的2就是WEB服務(wù)不僅向人提供服務(wù)還需服務(wù)于其它的應(yīng)用系統(tǒng)WEB服務(wù)具有以下特點(diǎn)1高度可集成性由于WEB服務(wù)采取簡(jiǎn)單的易理解的標(biāo)準(zhǔn)WEB協(xié)議作為組件界面描述和協(xié)同描述規(guī)范完全屏蔽了不同軟件平臺(tái)的差異無(wú)論是DCOMCORBA還是EJB都可以通過(guò)這一種標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行互操作實(shí)現(xiàn)了在當(dāng)前環(huán)境下最高的可集成性2好的封裝性作為一種部署在WEB上的對(duì)象具有對(duì)象的良好封裝性3開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議所有公共的協(xié)約均使用開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行描述傳輸和交換一般而言絕大多數(shù)規(guī)范將最終有W3C或OASIS作為最終版本的發(fā)布方和維護(hù)方4松散耦合由于WEB服務(wù)使用XML文檔來(lái)描述服務(wù)的調(diào)用通信細(xì)節(jié)因此服務(wù)提供者和服務(wù)使用者是松散耦合的即服務(wù)的實(shí)現(xiàn)發(fā)生變更時(shí)服務(wù)使用者無(wú)需改變甚至當(dāng)服務(wù)的接口改變時(shí)服務(wù)調(diào)用者也無(wú)需改變35開(kāi)發(fā)平臺(tái)和開(kāi)發(fā)工具的選擇本文中系統(tǒng)的操作系統(tǒng)平臺(tái)采用了MICROSOFT公司的WINDOWS2000因?yàn)檫@一操作系統(tǒng)無(wú)論是在系統(tǒng)的穩(wěn)定性網(wǎng)絡(luò)兼容性以及速度等性能上都非常的優(yōu)秀在開(kāi)發(fā)工具上本文的系統(tǒng)采用了MICROSOFT公司的VISUALC60和BORLAND公司23的CBUILDER60VISUALC60是一個(gè)非常成熟的開(kāi)發(fā)工具具有強(qiáng)大的功能無(wú)與倫比的穩(wěn)定性和與WINDOWS操作系統(tǒng)非常好的兼容性另外關(guān)于VC的開(kāi)發(fā)文檔也是非常的齊全因此基于系統(tǒng)穩(wěn)定性和應(yīng)用程序性能的考慮采用這個(gè)工具來(lái)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件的內(nèi)核部分但是VC除了上述的優(yōu)點(diǎn)也還有一些不太方便的地方那就是它的用戶界面開(kāi)發(fā)稍有些麻煩需要耗費(fèi)一些精力而BORLAND公司的CBUILDER因?yàn)椴捎昧薞CL可視化控件庫(kù)因此其界面開(kāi)發(fā)能力非常的強(qiáng)大和方便所以本文采用這個(gè)開(kāi)發(fā)工具來(lái)進(jìn)行用戶界面的開(kāi)發(fā)和VC結(jié)合起來(lái)組成完成的系統(tǒng)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)工具采用MICROSOFT公司的SQLSERVER2000244視頻傳輸及其自適應(yīng)傳輸控制策略算法研究設(shè)計(jì)首先分析了視頻傳輸?shù)奶攸c(diǎn)和現(xiàn)有視頻傳輸QOS保證措施然后在分析了以前的各種算法后提出了一種改進(jìn)的基于RTPRTCP的實(shí)時(shí)多媒體自適應(yīng)傳輸控制策略與先前的基于分組丟失率確定網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的算法相比該策略利用RTPRTCP收集的QOS信息延時(shí)抖動(dòng)來(lái)進(jìn)一步分析網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)進(jìn)行帶寬調(diào)整以減少報(bào)文丟失減少流的抖動(dòng)提高流的平穩(wěn)特性提高系統(tǒng)的性能最后提出了視頻傳輸子系統(tǒng)方案41數(shù)字視頻傳輸?shù)奶攸c(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻數(shù)據(jù)和傳輸其他信息相比有許多不同點(diǎn)1抖動(dòng)實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)播放時(shí)幀之間由于傳輸延時(shí)出現(xiàn)間隔不一致畫面出現(xiàn)抖動(dòng)如過(guò)大就會(huì)影響視覺(jué)效果故控制必須采取措施控制在一定范圍2延遲數(shù)字化視頻的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于文本信息和圖形信息這樣海量視頻數(shù)據(jù)與視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求之間存在著矛盾視頻流的傳輸對(duì)實(shí)時(shí)性有較高的要求對(duì)端到端的延遲有嚴(yán)格限制如果前端子系統(tǒng)發(fā)送的包不能在限定時(shí)間內(nèi)被后端子系統(tǒng)接收到那么就不得不被當(dāng)作為無(wú)用的數(shù)據(jù)丟棄就會(huì)嚴(yán)重影響視覺(jué)效果因此必須采取合適的措施來(lái)保證視頻流傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性控制傳輸延遲3丟包由于視頻流數(shù)據(jù)經(jīng)常是爆發(fā)式的很容易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞視頻流要求丟包率不能太高而后端的緩存是有限的若沒(méi)有平滑數(shù)據(jù)流的措施就會(huì)導(dǎo)致緩存的上溢出現(xiàn)丟包或者下溢無(wú)視頻回放4帶寬目前的TCPIP網(wǎng)絡(luò)不能為視頻流的傳輸提供任何服務(wù)質(zhì)量保證一般也不給此類應(yīng)用提供帶寬預(yù)留而且傳統(tǒng)的路由器并不積極參與擁塞控制過(guò)高的通信量會(huì)導(dǎo)致?lián)砣沟秒y以進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻的傳輸因而