基于流媒体技术的实时远程视频监控系统的研究

基于流媒体技术的实时远程视频监控系统的研究

范俊辉[1]2006年在《无线流媒体技术在远程视频监控中的应用》文中研究指明无线视频监控系统是在传统监测监控系统的基础上结合当前无线通信技术和信息处理技术而发展起来的新型监控系统;流媒体技术作为多媒体与网络相结合的技术,其应用和研究得到迅速发展。基于流媒体技术的视频监控系统功能更加完善,其监控时效和监控质量都得到了提高,在各行各业已经得到了广泛的应用和长足的发展。本文主要研究无线流媒体技术在远程视频监控中的应用,重点是流媒体实时传输中的关键技术和实现,以及客户端的软件设计。本文的主要研究内容和成果如下:1.研究了流媒体实时传输中的关键技术,主要包括网络通信协议、应用层视频质量(QoS)控制、视频同步。2.实现了流媒体实时传输中的关键技术,对基于RTSP/RTP/RTCP协议的视频流传输的实现和基于TCP协议的视频流传输的实现进行了详细的描述,并给出了比较和分析,并选择后一种方法实现视频流的传输。3.提出了无线远程视频监控系统的总体设计,包括系统的组成、功能和体系结构。4.完成了无线远程视频监控系统客户端的软件设计,包括客户端与服务器之间的交互消息,系统的启动流程和网络播放流程,以及一些主要功能模块的设计。

李悫彧[2]2004年在《基于流媒体技术的实时远程视频监控系统的研究》文中提出监控系统正朝着网络化与数字化的方向发展。同时,流媒体技术是一种新的网络多媒体技术。流媒体应用到监控系统中,使监控系统的功能更加完善,从而有效地拓宽监控范围,提高监控时效和监控质量,同时也促进了流媒体的发展,使其应用更加多元化。 首先,本论文探索用流媒体技术实现实时远程视频监控系统。主要研究如何以USB摄像头为图像采集设备,利用PC机强大的处理能力,采用Windows Media流媒体技术对图像进行实时压缩编码和流化,提供远程用户随时登录网页访问被监控现场的视频内容。 其次,本论文通过建立仿真模型的方法分析不同用户数接入对流媒体系统带宽负载的影响。这里,首先分析仿真模型的对象Windows Media流媒体服务需要的网络状况,通信协议,包的大小,再根据这些参数建立模型,在仿真平台NS2中编译,得到针对不同用户数的仿真输出的相关数据,再对这些数据进行分析。最后得到特定带宽下允许用户接入的最佳用户数。

邱光能[3]2013年在《基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现》文中研究表明随着网络通信技术、计算机技术、多媒体技术和人工智能技术的发展,基于嵌入式的视频监控技术成为了安防领域的一个研究热点,具有较高的理论研究意义和实际应用价值,受到了越来越多人们的关注。针对家庭或别墅的视频监控系统具有巨大发展空间和市场需求,本文给出了一种以S3C2440A处理器为核心,Linux操作系统为软件平台的嵌入式远程视频监控系统的应用方案。本系统采用USB摄像头进行图像采集,将视频数据通过网络传输到客户端进行图像处理,以实现视频显示和异常提示等功能。首先在分析远程视频监控系统需求的基础之上,给出了系统的总体设计方案,详细介绍了该系统的硬件结构和软件结构,设计了硬件主要接口电路,并根据功能对软件部分进行了模块划分。软件划分为操作系统层软件和应用层软件。操作系统层软件是整个嵌入式系统的应用程序运行平台,主要包括引导程序、Linux内核移植和设备驱动程序的开发等;应用层软件用于完成图像的采集、网络传输、客户端显示和图像处理等,可以划分为服务器端和客户端的应用层软件。接着对应用层软件的各个功能部分进行详细设计和实现。开发了服务器端的采集传输程序,利用USB ZC301摄像头完成视频图像的采集压缩,以RTP/RTCP实时传输协议实现视频流数据的传输。最后开发了客户端的显示和视频图像处理应用程序。对现有运动目标检测算法进行深入研究,提出了一种基于背景减和五帧对称差分的运动目标检测算法,利用计算机视觉库OpenCV实现了该算法,使系统具有异常目标入侵提示功能,更加智能化。此外,鉴于B/S结构的跨平台的优越性,还移植嵌入式Web服务器和MJPG-streamer流媒体服务器,实现视频图像的浏览器播放。在完成系统设计基础之上对整个系统进行了功能测试和性能测试,测试结果表明,系统实现了预期的功能,运行稳定可靠。模块化和层次化的软件设计方法,使系统具有良好的扩展性和易用性;结合嵌入式的硬件设计还使系统便于推广,具有很好的应用价值。

张勇[4]2014年在《基于Android平台的远程视频监控系统关键技术研究》文中研究指明近年来,远程视频监控在电力系统、电信机房、工厂、城市交通、水利系统、小区治安等领域得到了越来越广泛的应用。随着全球信息化技术的不断发展,远程视频监控系统的便携性显得越来越重要,用户更倾向于随时随地观看远程监控区域的实时视频画面,由于近几年来Android系统在终端领域井喷式的发展,使得基于Android平台的远程视频监控系统具有巨大的应用前景。由于视频信号传输对网络带宽要求较高,传统的应用于有线网络的传输方法已不能满足无线网络低带宽的要求,因而设计一种运行于窄带网络上的视频传输方法成为视频监控领域需要解决的问题之一。本文研究了远程视频监控系统的视频信号采集、视频压缩、视频数据的无线网络传输,并对视频数据在Android平台的解析与播放做了深入研究。本文的主要工作有:1.对USB摄像头拍摄的视频信号进行了采集,并在PC机上进行了实时播放。对采集到的视频信号进行了压缩处理,将视频信号压缩成为便于进行网络传输的二进制图片格式,使压缩效果达到了窄带上图像传输的要求。2.对压缩完成的视频数据进行了无线网络发送,采用UDP通信协议下的RTP实时传输协议,实现了视频数据的无线网络传输功能,并对其数据包的组帧问题进行了分析,使客户端Android平台设备能够对远程监控端进行实时视频监控。3.完成了客户端Android平台设备的视频流解析功能,使客户端Android平台设备能够很好的接收、解析并播放来自USB摄像头与网络摄像机拍摄的视频数据,解决了现有视频监控技术存在便携性差、监视画面不流畅等问题。4.通过应用网络摄像机API控制协议,在客户端Android平台设备上编写软件程序完成对网络摄像机云台运动的远程控制功能,达到远程调整网络摄像机拍摄角度的效果。5.对系统主要功能进行了测试,测试结果表明,通信协议运行效率高、可靠性强,系统稳定性好。最后完成了系统的软件安装,并在现实环境中对系统进行了调试,调试结果表明系统整体性能达到预期要求。

栾松[5]2012年在《基于Android平台远程视频监控系统关键技术的研究》文中进行了进一步梳理近几年,随着嵌入式技术、无线通信技术和流媒体技术的迅速发展,基于嵌入式移动终端设备和无线网络的远程视频监控已经成为监控研究领域的热点。视频监控技术伴随着计算机、网络、存储、芯片技术的发展,从早期的模拟视频监控、中期的数字视频监控发展到目前的智能网络视频监控技术,产品不断升级、结构不断变换、功能不断完善、应用领域不断发展。视频监控系统的智能化、网络化和集成化是必然的发展趋势。本文在分析视频监控的现状和发展趋势之后,针对当前视频监控系统的不足,结合市场应用前景提出了一种基于Android平台远程视频监控的应用方案。该方案是在当前非常流行的Cortex系列微处理器上,利用Android操作系统作为视频采集前端,以USB摄像头作为视频采集设备,对视频数据流进行MPEG-4压缩,并且通过流媒体协议传输视频,采用一般PC机作为监控客户机,远端用户可直接浏览监控区域的动态视频,达到实时监视的目的。本论文提出的基于Android平台远程视频监控系统涉及的主要技术包括Android系统的移植及监控软件开发技术、USB摄像头驱动开发技术和流媒体网络传输技术等。本文的远程视频监控平台采用基于Android+CortexA8的软硬件设计方案,通过定制移植Android开放操作系统,采用基于中星微ZC0301P主控芯片的USB摄像头为视频图像采集前端,实现远程视频监控系统开发平台的构建。远程视频监控系统主要组成部分包括:视频采集模块、嵌入式Web视频服务器模块、基于流媒体协议的视频传输模块和远程视频监控终端。Android操作系统平台,凭借其良好的稳定性、可移植性和开放性,在嵌入式领域中有着越来越广阔的前景。本文针对Android操作系统对CortexA8嵌入式硬件平台支持的特点,首先分析Android系统的移植流程和注意细节、介绍了系统框架结构、应用组件以及多媒体软件开发等知识。接着根据USB摄像头采集图像的需求,详细地阐述了USB驱动的体系结构和USB摄像头驱动开发的细节,以及基于V4L2的USB摄像头数据采集的步骤。最后阐述了基于流媒体传输技术在远程视频监控系统中的应用,主要分析了实时传输协议(RTP)和实时传输控制协议(RTCP),对USB摄像头采集的MPEG-4视频流进行RTP封包,并利用开源的JRTPLIB库,实现一个基本的RTP/TCP架构,用于MPEG-4视频流的实时传输。基于Android嵌入式视频监控系统,融合了计算机技术、嵌入式技术、USB摄像头驱动技术、图像采集处理及多媒体技术等,适应视频监控系统数字化、智能化、网络化的发展趋势,在智能家居、交通监管、居民安全、校园监控、企业安保、公共安全、工程指挥等方面有其非常大的应用价值。

余华丽[6]2008年在《闸泵站视频监控系统的研究》文中提出网络视频监控系统是一个以多媒体技术、数字图像处理与存储、通信等新技术于一体的新型视频监控系统,被广泛应用于多种场合,成为人们关注的热点之一。鉴于现今闸泵站的位置和环境要求,本地监控不便于管理和处理突发情况,设计一套远程视频监控系统,是现今无人职守与远程监控的发展要求。为了实现系统对闸泵站危险区域和控制区域的监控,对现场发生的异常情况的自动报警,并能及时解决故障的功能,本文提出了闸泵站视频监控系统的系统模型和设计方案。采用C/S结构,主要分为闸泵站控制器(服务器端)、计算机通信网络和系统管理机(客户端)叁个部分。在闸站控制器端,主要是视频数据的采集、转换、压缩编码部分;计算机通信网络主要是网络服务器部分;在远端客户端主要为数据的接收和解码播放组成。从视频图像清晰度、网络带宽占用率及网络管理等方面综合考虑,选择合理的硬件设备和软件开发环境,其中LM_4008视频采集卡为核心硬件设备。并且,在研究当前各种编码标准的基础上,进一步剖析H.264的基本原理、特点以及视频编码方法,着重对帧内预测、帧间预测、变换量化和编码等核心技术进行了研究。采用TCP/IP协议的网络视频传输方法,应用WinSock网络编程知识,调用MFC中的成员函数,完成端口网络编程,实现了视频监控系统中的网络传输。在监控端的实时数据流解码方面,采用Microsoft的DirectShow媒体开发包,经过对网络数据流的处理,进行流媒体的解压缩和实现监控画面显示。在VC++开发环境中,完成整个系统的软件编程设计,并且给出了各功能模块的具体实施过程。本文所开发的闸泵站视频监控系统,可与泵站设备同步运行,在线监控并远程通讯。也可切换退出,使泵站按原有的电气控制模式运行,不受监控。将系统稍作改动,可用于其它远程监控现场的应用,具有良好的应用前景,并且为系统的进一步研究和开发奠定了基础。

孟旭霞[7]2008年在《基于嵌入式Web的远程监控系统的研究与实现》文中指出随着计算机和网络技术的高速发展,远程监控技术迅速崛起。基于嵌入式Web的远程监控为监控系统的网络化、小型化提供了有效途径,嵌入式监控已成为监控系统未来发展的重点方向之一。本文设计实现了一个适合于无人值守机房、仓库、实验室等场所的远程智能监控系统。本文设计的系统具有环境参量监测、设备控制、智能报警、视频监控等功能。它由监控站点、嵌入式Web服务器和远端监控客户端叁部分构成。具体研究了应用嵌入式Web服务器进行远程监控的关键技术,主要内容可以分为以下7个部分:首先,对应用于监控的各种传感器技术进行研究,设计了监控站点,用AT89S51单片机实现了对现场环境参量数据的实时采集和对设备的控制。实时采集的环境参量,包括环境温度、湿度、烟雾度等;设备的控制主要是指对空调,设备电源的控制。在基于ARM的嵌入式平台上构建了Web服务器,选用微控制器为S3C2410集成开发板为硬件平台,嵌入式Linux操作系统为软件平台,系统实现了B/S(Browser/sever)结构,远程监控客户端通过IE浏览器访问Web服务器,通过Web页面可以看到现场的各种环境参量数据和视频画面,并可发出命令控制现场设备。Web服务器对从监控站点传送来的数据进行分析、处理,如果发现相关数据超出用户设定门限、数据异常,则在监控站点和远程客户端发出相应报警信号。监控站点通过RS485串口与嵌入式Web服务器相连。通过对Linux系统下设备驱动原理和应用程序开发技术的研究,设计了Web服务器与监控站点基于RS485的串口通信程序,从而实现了监控站点与嵌入式Web服务器的数据通信。在Web服务器端移植了SQLite嵌入式数据库,研究了CGI与SQLite数据库连接的原理和方法,实现了现场数据的的快速存取与Web页面数据的实时更新。在嵌入式Web服务器的基础上,设计实现了远程视频监控功能。系统配置驱动USB摄像头,通过对Linux下Spcaserv流媒体服务器的深入研究,将其移植到在Web服务器端,实现了视频数据的实时采集和网络传输。同时,在Web页面上嵌入Java Applet程序,远程监控客户端安装JRE平台,用户通过IE浏览器就可以看到视频画面。本文对Spcaserv流媒体服务器进行了改进,实现了视频数据的UDP传输,解决了TCP在实际执行的过程中占用大量的系统开销,影响传输速度的问题。最后,对视频图像中运动目标的检测技术进行了研究,在扩展系统的智能性上进行了一次探索,提出了一种运动目标检测新算法,当有运动目标进入监控视场时,系统发出报警信号,并自动保存有运动目标的图像。本文实现的系统已用于对学校网络中心机房的监控,系统能稳定,准确地运行,达到了较好的效果。

谢文[8]2010年在《基于流媒体的校园视频监控系统的设计与实现》文中研究说明近年来,随着信息技术的高速发展,以及平安城市、平安校园等安防监控项目的建设需要,视频监控技术已成为现代社会建设中非常关注的热点技术之一,并正从传统的模拟视频监控、准数字视频监控向全数字网络视频监控发展,且已逐渐与信息管理系统相融合,为管理者提供更直观、有效的信息服务。本文利用现有的大学校园网络,依托校园网得天独厚的带宽优势,通过设计基于流媒体的网络远程监控系统,实现对校园的门岗、教室、图书馆及宿舍区等关键场所进行全天候监控,构建一个全方位的、一体化的校园远程视频监控平台。论文主要围绕以下几方面来展开:首先,介绍视频监控技术的相关知识,详细阐释视频监控技术的发展历程、国内外研究现状及其课题研究意义,同时介绍本论文的研究内容及组织结构;其次,详细阐述论文涉及的流媒体相关技术,深入研究了流媒体的主要应用、传输协议、流媒体服务器、传输结构等,重点介绍了流式传输,为本系统的设计和实现提供了基础;再次,论文介绍了基于流媒体的校园视频监控系统的总体设计过程,从系统需求分析、设计思路、总体结构方面叙述整个系统的各模块及其功能和作用;最后,论文详细对监控系统的服务器端与客户端进行了设计,并从服务器端和客户端通过软件方式实现了系统各个模块的功能,最终构建了整个远程视频监控系统,并对系统的研究与设计工作进行了总结与展望。

周立群[9]2009年在《变电站远程视频监控系统研究》文中指出视频监控技术以其直观、方便和内容丰富等特点,日益受到人们的青睐。数字视频监控系统融合了计算机、多媒体和网络通信等先进技术,不仅符合社会信息化的发展趋势,而且代表了监控行业的发展方向,被广泛应用于各行各业,极大地提高了管理效率和自动化水平。针对现今无人值守与远程监控的要求,本文描述了变电站远程视频监控系统的设计与实现。对系统中视频压缩、解压缩,视频数据传输等模块的设计方法及功能实现都进行了比较详细的研究,同时分析了实现该系统所用到的各种相关的关键技术,包括视频图像压缩、Directshow技术、传输技术以及相关的网络传输协议TCP/IP、WindowsSocket技术。首先阐述了变电站视频监控系统的组成,主要包括现场变电站、计算机网络数据传输、客户端监控中心叁个部分。在视频采集端,利用硬件压缩卡(采集卡)对监控现场的场景进行捕获,捕获到的视频流经过视频压缩模块处理,然后利用TCP/IP协议或者UDP协议通过网络传输到远程的视频监控端;在VC++6.O编程环境下采用MFC中提供的CSocket为基类,采用面向对象连接的协议(TCP)开发应用程序设计监控系统主界面;最后远程端在接收到传送来的视频流后进行解码,并进行播放或存盘。论文所设计的系统中,视频编码压缩部分采用适应能力强的H.264标准;传输协议采用TCP/IP并结合组播技术实现视频流的实时传输;客户端则用VC++平台开发的监控中心管理软件进行处理,并采用DirectShow技术处理视频的实时回放。通过对用户需求的分析,提出将H.264视频编码技术和IP组播技术应用于变电站系统远程监控的基本思想,对我国电力系统变电站自动化和无人值守的发展具有积极作用。将系统稍作改动,可用于其它远程监控现场,具有良好的应用前景。虽然目前远程视频监控系统所起到的实际作用有限,仅仅是一个环境监控,还不能和电力系统的安全生产相结合,但该系统下一步的发展将会融入红外热成像、模式识别等新兴技术,使远程监控视频系统真正成为电力系统的“五遥”之一。

刘彦辉[10]2013年在《基于Android的远程视频监控系统的设计与实现》文中研究指明随着无线宽带网络技术、视频压缩技术、移动终端技术的快速发展,普通的视频监控技术已经无法满足人们日常生活多元化的需求。无线网络的普及和移动终端的日益智能化,使基于无线网络和移动终端设备的视频监控系统逐渐成为视频监控系统新的发展方向。本文通过对视频监控系统现状及发展趋势的分析,以及结合监控系统的性能需求,完成了一种基于Android平台的远程视频监控系统。论文在分析了监控系统所涉及关键技术的理论知识的基础上,研究提出了基于Android的远程视频监控系统的总体设计方案,完成了监控系统各模块的设计和软件实现。该系统由视频采集前端、视频服务器及监控客户端构成,主要模块包括:视频数据采集模块、视频编码模块、网络实时传输模块、FFMPEG视频软解码模块和客户端显示模块。其中,视频采集模块采用JMF(Java媒体库)框架,实现了对视频图像的采集;视频编码模块采用具有高压缩率的H.264视频压缩技术;网络实时传输模块采用流媒体技术以及Socket网络通信,实现了基于RTP协议的端到端的传输功能;客户端的解码模块采用FFMPEG视频解码库,实现Android终端的视频软解码功能;显示模块采用SurfaceView来实现视频的实时显示。最后对本系统进行了测试,分析了测试结果,指出了系统的优缺点及存在的问题,并提出了后续的开发方案和计划。

参考文献:

[1]. 无线流媒体技术在远程视频监控中的应用[D]. 范俊辉. 西安电子科技大学. 2006

[2]. 基于流媒体技术的实时远程视频监控系统的研究[D]. 李悫彧. 暨南大学. 2004

[3]. 基于嵌入式的远程视频监控系统的设计与实现[D]. 邱光能. 湖南大学. 2013

[4]. 基于Android平台的远程视频监控系统关键技术研究[D]. 张勇. 吉林大学. 2014

[5]. 基于Android平台远程视频监控系统关键技术的研究[D]. 栾松. 东北农业大学. 2012

[6]. 闸泵站视频监控系统的研究[D]. 余华丽. 武汉理工大学. 2008

[7]. 基于嵌入式Web的远程监控系统的研究与实现[D]. 孟旭霞. 广西师范大学. 2008

[8]. 基于流媒体的校园视频监控系统的设计与实现[D]. 谢文. 中南大学. 2010

[9]. 变电站远程视频监控系统研究[D]. 周立群. 武汉理工大学. 2009

[10]. 基于Android的远程视频监控系统的设计与实现[D]. 刘彦辉. 西安科技大学. 2013

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