基于以太网的视频监控系统分析

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1、第一章绪论1．1视频监控系统的现状随着社会的发展和科技的进步，视频监控系统的应用范围逐步的扩大，由传统的安防监控向管理监控和生产经营监控发展，对远程视频监控系统的要求也日益增高。目前，在国内外市场上，主要存在两类视频监控产品：(1)模拟视频监控系统。摄像机拍摄的模拟视频信号直接送入电缆，通过模拟方式进行传输。模拟视频监控系统采用电缆传输模拟视频信号，信号质量较差，传输距离也比较有限。而且由于系统的网络结构主要是一种单功能、单向、集总方式的信息采集网络，需要独立组网，铺设及设备费用高，施工周期长，需要大量的设备费、线路费、维护和维

2、修费，成本较高，并且具有很多布线，给维修带来不便，对环境也造成影响。(2)基于PC的数字视频监控系统。采集摄像头输出的模拟视频信号，将其转化为数字信号，利用专门的视频压缩卡对视频图像进行压缩处理，通过网络传送给监控端的PC机，PC机接收后利用专门的视频解压卡对视频数据进行解压缩，实现视频回放I¨。与传统的模拟视频监控系统相比，基于PC的数字视频监控系统结构大大简化，而且由于采用了数字化的视频流和计算机网络技术，监控不再受距离的限制，图像质量较好，抗干扰能力强。但是，视频监控系统需要使用专门的视频压缩／解压卡对视频信号进行处理，造

3、成监控系统体积较大，功耗较高，并且，由于专用的视频压缩／解压卡只能支持某一种压缩编码格式，编码算法无法更新和升级。同时，系统基于PC架构，受到计算机中其他硬件和软件的影响，可靠性和稳定性较差。特别是在一个监控现场需要多个监控点的情况下，在监控端同时对多个现场进行实时监控，就需要大量的视频压缩和解压缩卡，使得整个监控系统的结构更加复杂，系统的可靠性和稳定性随之更差。正是由于目前视频监控系统存在的种种不足，促使人们希望将以太网引入嵌入式视频监控系统，开发出新的基于以太网的视频监控系统。天津1：业人学硕十学位论文随着工业自动化系统向分

4、布式、智能化的实时控制方面发展，传统上用于办公和商业的以太网逐渐被应用于控制领域。究其原因，是由于工业自动化系统的实时控制中，通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求同益迫切。另一方面，随着信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础架构，而以太网恰恰能够满足这些要求f2101．2课题研究的目的和意义本课题研究的目的是提出一种基于以太网的视频监控系统，采用高性能处理芯片作为核心处理器，软件实现视频压缩和解压缩算法，视频信号经过压缩和网络转换处理后，通过系统的以太网口传送到

5、以太网上，由于以太网的开放性，用户可以在任意时间、任意地点通过网络访问监控系统，从而进行实时监控。本文研究的基于以太网的视频监控系统将以太网技术与嵌入式技术相结合，系统采用视频处理专用芯片和实时操作系统，集视频压缩和网络接入为一体，硬件体积小，可靠性高，管理维护方便。用软件实现视频数据的压缩和解压，易于升级更新。在远程服务器端，只需安装普通浏览器或客户端软件即可，不用安装其他的设备，系统的成本大大降低，操作维护方便。能够节省大量建设视频监控网络的设备费、线路费、维修费和工程费等费用，缩短安装工程周期，提高计算机网络资源的利用率，

6、可取得显著的经济效益和社会效益，适合我国国情。本系统具有高度的丌放性、集成性、安全性和灵活性，为视频监控系统和设备的整体性能提升创造了必要的条件，它不但适用于各类工厂、企业等工业控制场所，而且在教育系统、科技系统、电业系统、银行系统和公安系统的电话通信及视频监控方面有着广泛的推广及应用前景。1．3本文的主要内容本文的主要内容为：(1)系统总体的方案设计；(2)对视频信号的压缩算法进行研究：(3)采用TMS320DM642为核心处理器，设计视频监控系统的视频监控终端的硬件电路；第一章绪论(4)(5)(6)在CCS环境下，采用C语言

7、编写了视频监控终端的软件，实现了视频信号的采集和H．264编码标准的视频压缩；在分析了UDP、TCP和IP等网络协议的基础上，采用TCP／IP协议设计网络视频传输软件；在vC++环境下，采用Directshow设计服务器软件，实现流媒体的播放。第二章系统总体设计研究方案基于以太网的视频监控系统主要由视频监控终端、以太网和服务器组成，其组成如图2-1所示。!⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。视频l监控终端视频监控终端主要完成视频采集、视频压缩和网络传输的功能，在监控现场采集视频图像，将视频图像传入核心处理器进行压缩，再将压缩后的视频信

8、息进行网络转换处理，转换成基于TCP／IP协议的网络数据包后，发送到以太网上，传送给服务器，用户在服务器端可以进行实时监控。视频监控终端选择11公司的高性能多媒体处理器TMS320DM642芯片为核心处理器。TMS320DM642工作主频高达720MHz，处理性