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基于电力载波和流媒体技术的视频监控服务器

作　者: 李川
导　师: 田逢春
学　校: 重庆大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 电力载波通信 视频监控 RTP/RTCP 流量控制
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着社会经济的发展,政府部门、企业单位和家庭的安全防范意识不断增强,计算机、网络和图像处理等技术的快速发展以及价格的降低等因素,网络视频监控系统的市场需求日益增长。目前,市场上的视频监控系统主要采用以太网或者无线网络为传输媒介。结合电力载波通信技术、流媒体技术和嵌入式视频监控技术,本文采用了一种以电力载波为传输媒介和采用流媒体技术的视频监控服务器设计方案。电力载波通信技术(Power Line Communication,PLC)是指利用电力线传输数据信号的一种通信方式。采用电力载波通信技术,以电力线作为视频监控系统的接入和传输介质,具有成本低、不用额外布线和安装方便等优点,能完美地覆盖整栋建筑。流媒体技术可提高多媒体传输的实时性和实现基于终端的QoS技术。该方案具有电力载波技术所有优点的同时,通过流媒体技术和QoS技术弥补了电力线恶劣信道特征对视频数据传输造成的影响。文章首先介绍了视频监控系统的现状和发展趋势,阐述了本课题研究的意义和主要工作。接着介绍了视频压缩技术、流媒体技术和电力载波通信的特点,在此基础上论证了以电力载波为传输媒介和采用流媒体技术的视频监控服务器设计方案的优越性。然后,结合系统设计目标和服务器端需要实现的功能,给出了该方案的软、硬件设计框架。该方案以ARM9处理器为硬件平台,采用Linux操作系统,采用RTP/RTCP/UDP/IP网络协议,采用M-JPEG压缩技术。然后从软件开发角度具体阐述RTP/RTCP协议在本方案中的实现方式和服务器端的工作流程,重点分析了视频采集线程、RTP/RTCP会话线程和流量控制线程的具体实现流程,最后给出实验结果和分析。实验结果表明,在基于电力载波的视频监控服务器中采用RTP/RTCP协议传输视频数据可有效利用网络带宽和降低丢包率。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 课题研究意义  7-8
  1.2 本课题主要工作  8
  1.3 论文结构与安排  8-10
2 网络视频监控系统  10-17
  2.1 网络视频监控技术概述  10-13
    2.1.1 视频压缩技术  10-11
    2.1.2 流媒体技术  11-12
    2.1.3 QoS 技术  12-13
  2.2 电力载波通信技术  13-15
    2.2.1 电力载波通信技术简述  13-14
    2.2.2 电力载波通信技术特点  14-15
  2.3 电力载波技术、流媒体技术和视频监控技术的融合  15-16
  2.4 小结  16-17
3 视频监控服务器的需求分析与总体设计  17-25
  3.1 需求分析  17
    3.1.1 系统设计目标  17
    3.1.2 服务器需要实现的功能  17
  3.2 网络协议和视频压缩技术的选择  17-19
  3.3 服务器的硬件总体设计  19-20
  3.4 视频监控开发平台  20-21
  3.5 服务器的软件设计  21-24
    3.5.1 软件开发平台  21-22
    3.5.2 多线程技术  22-24
  3.6 小结  24-25
4 RTP/RTCP 协议在本方案中的实现  25-42
  4.1 RTP/RTCP 协议  25-32
    4.1.1 RTP 分组格式  25-26
    4.1.2 RTCP 分组格式  26-30
    4.1.3 关键参数算法  30-31
    4.1.4 RTP/RTCP 协议特点  31-32
  4.2 RTP/RTCP 协议的裁剪  32-33
  4.3 裁剪后RTP/RTCP 协议的工作流程  33
  4.4 裁剪后RTP/RTCP 协议的关键函数实现  33-41
    4.4.1 RTP/RTCP 分组数据结构  34-36
    4.4.2 创建RTP/RTCP 会话  36-37
    4.4.3 创建RTP 连接  37
    4.4.4 发送RTP 分组  37-39
    4.4.5 发送RTCP SR 报告  39-40
    4.4.6 接收RTCP RR 报告  40-41
  4.5 小结  41-42
5 服务器端的软件实现  42-58
  5.1 软件工作流程  42-44
  5.2 视频采集模块  44-48
    5.2.1 初始化视频设备  44-46
    5.2.2 创建视频采集线程  46-48
  5.3 网络传输模块  48-53
    5.3.1 创建TCP 连接  48-50
    5.3.2 创建RTP/RTCP 会话线程  50-53
  5.4 流量控制模块  53-55
  5.5 实验结果及分析  55-58
    5.5.1 系统流量控制性能  55-57
    5.5.2 系统实时性测试  57-58
6 总结与展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63
附录  63
  A. 作者在攻读学位期间参加的课题  63
  B. 作者在攻读学位期间发表的论文目录  63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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