工廠廢水處理站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，為視頻監(jiān)控的發(fā)展與廣泛應(yīng)用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持。本文根據(jù)工廠廢水處理站的應(yīng)用實(shí)際，給出了工廠廢水處理站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了基于前端現(xiàn)場(chǎng)視頻信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸，該系統(tǒng)可以滿足人們隨時(shí)隨地觀看遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視頻信息的需求，并且實(shí)現(xiàn)了對(duì)分散廢水處理站信息的集中管理，同時(shí)還具有低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。
　　系統(tǒng)視頻壓縮部分采用H.264編碼技術(shù)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，為了滿足H.264編

2、碼在低碼率高實(shí)時(shí)性領(lǐng)域的應(yīng)用，必須對(duì)視頻編碼算法進(jìn)行優(yōu)化，提高編碼速度和性能。由于運(yùn)動(dòng)估計(jì)在編碼過(guò)程中占用開(kāi)銷比較大，達(dá)到60-80％，因此本文針對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)部分進(jìn)行了研究，在對(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)核心算法 UMHexagonS進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)存在的不足給出了自己的改進(jìn)算法：1、針對(duì)計(jì)算復(fù)雜度在實(shí)時(shí)性應(yīng)用領(lǐng)域仍然較高的問(wèn)題，本文采用連續(xù)消除法的思想來(lái)改進(jìn)；2、針對(duì)5x5小矩形區(qū)域運(yùn)動(dòng)矢量搜索效率不高的問(wèn)題，本文利用運(yùn)動(dòng)矢量的分布特性，采用簡(jiǎn)化搜

3、索區(qū)域的方法來(lái)改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明，在重建圖像質(zhì)量和碼率基本保持不變的前提下，改進(jìn)算法相對(duì)UMHexagonS算法編碼效率提高9.5%-18.3%，有效的降低了算法復(fù)雜度，提高的編碼的實(shí)時(shí)性。同時(shí)本文還對(duì)編碼器代碼、存儲(chǔ)cache命中率等進(jìn)行了優(yōu)化，并完成了嵌入式平臺(tái)的移植工作。
　　由于視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，而且可以容忍一定的幀丟失，因此系統(tǒng)采用UDP傳輸方式。為了解決視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃耘c實(shí)時(shí)性問(wèn)題，本文采用RTP實(shí)時(shí)協(xié)議來(lái)

4、打包傳輸視頻數(shù)據(jù)流，使用RTCP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)流量控制與擁塞控制。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻流傳輸數(shù)據(jù)的丟包率和抖動(dòng)問(wèn)題，本文給出了一個(gè)基于AIMD的改進(jìn)算法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制算法進(jìn)行了平滑處理，并完成了嵌入式平臺(tái)的具體實(shí)現(xiàn)。
　　最后，完成了對(duì)視頻監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建和系統(tǒng)的移植工作，包括交叉編譯環(huán)境的建立、系統(tǒng)的引導(dǎo)程序U-boot的移植、嵌入式Linux系統(tǒng)內(nèi)核的裁剪移植、驅(qū)動(dòng)程序的移植、根文件系統(tǒng)的制作以及嵌入式 Boa服務(wù)器的移植工作,同時(shí)對(duì)