基于MPEG-1嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)解碼播放組件研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)以及多媒體技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的PC機(jī)加視頻壓縮卡的監(jiān)控系統(tǒng)方案，由于本身的局限性，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足應(yīng)用的需要。目前，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于視頻監(jiān)控領(lǐng)域已成為一大趨勢(shì)，基于網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用與發(fā)展前景。因此，研究并開發(fā)一種嵌入式多媒體遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。
　　目前PC機(jī)具有較高的計(jì)算速度，使得利用軟件實(shí)現(xiàn)多媒體壓縮數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)解碼和播放成為可能，但是，多媒體數(shù)據(jù)的解碼和播放算法復(fù)雜，計(jì)算量非常

2、巨大對(duì)CPU的消耗很大。而目前很多場(chǎng)合需要同時(shí)對(duì)多個(gè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，即需要同時(shí)對(duì)多路多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)解碼播放，對(duì)軟件解碼播放的效率和性能有很高的要求。因此，本論文主要開發(fā)了一個(gè)MPEG-1實(shí)時(shí)解碼播放組件。
　　首先，研究了嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸延時(shí)原因，通過(guò)Matlab對(duì)M/M/1模型進(jìn)行仿真分析可知：采用“低負(fù)荷網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行辦法”，可以大大減小數(shù)據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)延遲，自然地改善Internet服務(wù)質(zhì)量。
　　然后，對(duì)

3、原監(jiān)控系統(tǒng)所采用微軟提供的DirectX SDK中的DirectShow組件進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)利用DirectShow開發(fā)監(jiān)控終端軟件，圖象從采集到回放顯具有較大延時(shí)(1秒以上)，這個(gè)延時(shí)在監(jiān)控系統(tǒng)中是難以容忍的。為了找到延時(shí)的來(lái)源，本人對(duì)圖象數(shù)據(jù)從采集到回顯的整個(gè)處理過(guò)程進(jìn)行了研究：在監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，將CCD攝像頭采集的圖象數(shù)據(jù)先被送入監(jiān)控系統(tǒng)中的MPEG-1高效壓縮芯片，該芯片對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮后生成MPEG-1壓縮數(shù)據(jù)；然后由嵌入式系統(tǒng)將其

4、傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，監(jiān)控終端軟件接收到數(shù)據(jù)后，將其提交給DirectShow組件進(jìn)行解碼，最后顯示在屏幕上，經(jīng)過(guò)多次研究測(cè)試發(fā)現(xiàn)主要的延時(shí)是由DirectShow部分造成的，而這是DirectShow解碼特性所固有的。另一方面，由于DirectShow的容錯(cuò)能力不高，在接收 MPEG-1數(shù)據(jù)的函數(shù)中，隨機(jī)丟棄一包接收到數(shù)據(jù)，會(huì)造成對(duì)圖象長(zhǎng)時(shí)間的停頓，然后繼續(xù)播放，而此時(shí)，出現(xiàn)了很大的延時(shí)。由于實(shí)時(shí)性的要求，多媒體數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中都是以UDP形式傳

5、送的，而UDP是一種無(wú)連接的傳輸方式，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能存在丟失、亂序等現(xiàn)象。所以要求解碼播放部分必須具有很高的容錯(cuò)性，實(shí)踐表明DirectShow不具備這一要求。
　　基于以上考慮，最終決定放棄使用DirectShow實(shí)現(xiàn)解碼回放組件。通過(guò)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)前端基于MPEG-1芯片監(jiān)控部分進(jìn)行深入分析，在研究MPEG-1有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，采用面向技術(shù)，開發(fā)一個(gè)應(yīng)用于嵌入式多媒體遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的高效的MPEG-1實(shí)時(shí)解碼播放組件，對(duì)MPEG-1