基于解碼矩陣的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

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1、基于解碼矩陣的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計【摘要】針對當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有的功能不能滿足特殊現(xiàn)場需求的問題，設(shè)計了一種可以將監(jiān)控畫面直接在電視墻上顯示、具有解碼軟矩陣的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)視頻預(yù)覽模塊和軟矩陣解碼模塊，采用了h.264編解碼算法對網(wǎng)絡(luò)視頻進(jìn)行處理，rtp/rtcp流媒體傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸?？傮w來說，本文所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，具有價格低、性能強(qiáng)、通用性好以及擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)點?！娟P(guān)鍵詞】視頻監(jiān)控；解碼矩陣；rtp/rtcp協(xié)議【abstract】theaimofthepaperistodealwiththeproblemofno

2、tmeetingtherequirementsforthevideosupervisingsysteminindustrialsite,thepaperdesignsanetworkvideomonitoringsystemwhichhasthedecodesoftmatrixandcoulddisplayvideosontothetelevision-walldirectly.thesystemcontainsnetworkvideodisplayingmoduleanddecodingsoftmatrixmodule,andusesh.264t

3、oencodeanddecodethevideoandrtp/rtcptotransmitthevideo.allinall,thenetworkvideomonitoringsystemownsadvantagesoflowprice,strongperformance,highuniversalityandgoodextensibility.【keywords】videosupervising；decodingsoftmatrix；rtp/rtcp0引言目前，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在人們生產(chǎn)、生活的各個方面發(fā)揮作用。其發(fā)展經(jīng)歷了第一代的全模擬系統(tǒng)，到第二

4、代部分?jǐn)?shù)字化的系統(tǒng),再到第三代完全數(shù)字化的系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器）三個階段的發(fā)展演變?；谇度刖W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)字視頻系統(tǒng)把攝像機(jī)輸出的模擬視頻信號通過嵌入式視頻編碼器直接轉(zhuǎn)換成ip數(shù)字信號。嵌入式視頻編碼器具備視頻編碼處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制等強(qiáng)大功能，直接支持網(wǎng)絡(luò)視頻傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理，使得監(jiān)控范圍達(dá)到前所未有的廣度。由于此種監(jiān)控系統(tǒng)的硬件是一個同處理器以及操作系統(tǒng)捆綁非常緊密、功能專一、特定設(shè)計的獨立設(shè)備，不像插卡系統(tǒng)那樣受通用計算機(jī)系統(tǒng)中其它軟件硬件的影響，因此性能上更加穩(wěn)定，且便于安裝、維護(hù)，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計，滿足后續(xù)管理、維護(hù)的需求。本文

5、基于軟解碼矩陣實現(xiàn)了一種網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，降低了設(shè)備成本，同時很好地兼顧了性能。1系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)1.1h.264視頻編解碼技術(shù)h.264編碼算法是一種高性能的視頻編解碼技術(shù)。h.264是在mpeg-4技術(shù)的基礎(chǔ)之上建立起來的，其編解碼流程主要包括5個部分：幀間和幀內(nèi)預(yù)測、變換和反變換、量化和反量化、環(huán)路濾波、熵編碼。h.264最大的優(yōu)勢是具有很高的數(shù)據(jù)壓縮比率，在同等圖像質(zhì)量的條件下，h.264的壓縮比是mpeg-2的2倍以上，是mpeg-4的1.5～2倍。1.2rtp/rtcp流媒體傳輸協(xié)議數(shù)字視頻信息傳輸?shù)闹饕獏f(xié)議，包括實時傳輸協(xié)議rtp(

6、realtimeprotocol)、實時傳輸控制協(xié)議rtcp(realtimecontrolprotocol)等協(xié)議。rtp協(xié)議是針對internet上的多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議。該協(xié)議可基于多播或者單播網(wǎng)絡(luò)提供端到端的網(wǎng)絡(luò)實時數(shù)據(jù)傳輸，為實施數(shù)據(jù)傳輸提供時序重構(gòu)、幀遺失檢測、數(shù)據(jù)安全等多種服務(wù)。rtp通常使用udp來傳輸數(shù)據(jù)。rtp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算法并不作為一個獨立的網(wǎng)絡(luò)層來實現(xiàn)，而是作為應(yīng)用程序代碼的一部分。實時傳輸控制協(xié)議rtcp和rtp以其

7、提供流量控制和擁塞控制服務(wù)。在rtp會話期間，各參與者周期性的傳輸rtcp包。rtcp包中包含已發(fā)送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量、丟失的數(shù)據(jù)包的數(shù)量等統(tǒng)計資料，服務(wù)器可以利用這些信息動態(tài)的改變傳輸速率，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銷使傳輸效率最佳化，因此特別適合傳送網(wǎng)上的實時數(shù)據(jù)。rtp的數(shù)據(jù)傳輸是無連接、無差錯控制的報文傳輸。rtcp是rtp協(xié)議中的控制協(xié)議，它單獨運(yùn)行在底層協(xié)議上。rtcp是指接收方向發(fā)送方發(fā)送的報文，它負(fù)責(zé)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量、通信帶寬以及網(wǎng)上傳送的信息，并將其通知給發(fā)送端。2系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)系統(tǒng)采

8、用傳統(tǒng)的c/s模式，由于采用嵌入式視頻服務(wù)器，所以服務(wù)器端不需要設(shè)計，只需要設(shè)計客戶端軟件。系統(tǒng)主要分為兩個部分進(jìn)行設(shè)計：