基于DirectShow框架的视频监控系统.pdf

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1、万方数据第29卷第12期武汉理工大学学报·信息与管理工程版V01．29No．12兰塑!：篁：!!旦』Q些垦堕垒曼垒!些坚!【!些!Q旦坠垒旦Q墼：鱼：坠垒些垒垒曼坠曼型!曼些垒!!曼曼曼!些垡：：：：：望!垒垄!堕文章编号：1007—144X(2007)12—0039—04基于DirectShow框架的视频监控系统周慧，杨杰(武汉理工大学信息工程学院，湖北武汉430070)摘要：根据实际需求，针对网络视频监控系统数据量大，实时性要求高等特点，提出了基于MPEG一4格式的远程视频监控系统的体系结构和逻辑模型，并在VC6．0

2、环境下运用DirectShow框架和组播技术实现了一个基于Pc的远程视频监控系统。该解决方案是基于软件编码方式的，具有良好的可重用性和可扩展性。关键词：DirectShow；视频监控系统；滤波器；MPEG-4中图法分类号：TN011文献标志码：A监控系统的发展经历了几个阶段，在20世纪90年代初以前，主要是以模拟设备为主的闭路电视监控系统，称为第一代模拟监控系统。20世纪90年代中期，随着计算机处理能力的提高和视频技术的发展，人们利用计算机的高速数据处理能力进行视频的采集和处理，利用显示器的高分辨率实现图像的多画面显示，

3、从而大大提高了图像质量。这种基于Pc机的多媒体主控台系统，称为第二代数字化本地视频监控系统。随后，数字视频压缩编码技术日益成熟，多媒体计算机性能不断提高，网络带宽逐步增大，视频监控步人了全数字化的网络时代，称为第三代远程视频监控系统¨J。第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输、存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控的技术革命。它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。目前，比较好的多媒体开发和视频处理应用程序的技术是微软提出的DirectShow。Direct·S

4、how是微软公司提供的一套开发包，它与Di—rectX开发包一起发布，是一套在Windows操作平台上处理各种格式的媒体文件的回放、音视频采集等多媒体应用的编程接口，DirectShow给出了一种全新的多媒体数据处理模型，并封装了采集、压缩和解压缩等一系列算法，为视频监控、视频会议等多媒体应用系统的开发提供了良好的平台。针对远程视频监控的特点，在VisualC++环境下，笔者运用DirectShow框架和IP组播技术，实现了基于MPEG一4格式的网络视频监控系统的开发。1DirectShow系统1．1DirectShow

5、框架DirectShow是基于COM技术的，有着较强的编程规范和重用性。运用DirectShow，可以方便地从采集设备上捕获数据，并且进行相应的后期处理乃至存储到文件中。它广泛地支持各种媒体格式，包括ASF、MPEG、AVI、DV、MP3和WAVE等，使得多媒体数据的回放变得轻而易举。另外，DirectShow还集成了DirectX其他部分(比如Di．rectDraw、DirectSound)的技术，直接支持DVD的播放，视频的非线性编辑，以及与数字摄像机的数据交换。更值得一提的是，DirectShow提供了一种开放的开

6、发环境，开发人员可以根据自己的需要定制组件。DirectShow系统使用一种叫滤波器图表(filtergraph)的模型来管理整个数据流的处理过程，它基于模块化，每个功能模块都采取COM组件方式，参与数据的处理，称为滤波器。各个滤波器在滤波器图表中按一定的顺序连成一条“流水线”来协同工作，依次对数据流进行处理。DirectShow提供了一系列标准的滤波器模块来用于应用开发，开发者也可以根据实际需要开发自己的功能滤波器来扩展DirectShow的应用。滤波器可以大致分为3类：源滤波器、转换滤波器和表现滤波器。源滤波器主要负

7、责获取数据，数据源可以是文件、因特网计算机里的采集卡收稿日期：2007—06—07．作者简介：周慧(1983一)，女，湖北武汉人，武汉理工大学信息工程学院硕士研究生万方数据40武汉理工大学学报．信息与管理工程／岷1／X峨仪理上八千千1区’旧思叫日理l任2007年12月(WDM驱动或VFw驱动的)和数字摄象机等，然后将数据往下传输；转换滤波器负责数据的格式转换，例如数据流分离／合成、解码／编码等，处理过后再将数据继续往下传输；表现滤波器则负责数据的最终去向——将数据送给显卡、声卡进行多媒体的演示，或者输出到文件进行存储旧1

8、。滤波器一般由一个或多个引脚组成，滤波器之间通过引脚相互连接，构成一条顺序的链路。一般来说，源滤波器仅含有输出引脚；转换滤波器既有输入引脚又有输出引脚；而表现滤波器仅有输入引脚。DirectShow对数据的处理实际上就是把不同功能的滤波器连接起来，依次对数据进行相应的处理，然后再传递给下一级的滤波器，其体系结构如图l