摘要

　　隨著(zhù)社會(huì )和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們的思想觀(guān)念發(fā)生了改變,要求財產(chǎn)和人身的安全得到保障和提高自動(dòng)化生產(chǎn)效率,這就出現了實(shí)現遠程視頻監控的需求,由于網(wǎng)絡(luò )的普及、電子和計一算機技術(shù)的發(fā)展,信息編碼壓縮技術(shù)的突破,網(wǎng)絡(luò )帶寬的加大使得即插即用的網(wǎng)絡(luò )攝像機應用而生。

　　本文從視頻監控的發(fā)展歷史入手,總結了網(wǎng)絡(luò )攝像機的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),分析了網(wǎng)絡(luò )攝像機的發(fā)展方向、興起的原因,對當前網(wǎng)絡(luò )攝像機的技術(shù)發(fā)展程度作出了評價(jià)。對客戶(hù)端和服務(wù)端之間會(huì )話(huà)所用的網(wǎng)絡(luò )通信協(xié)議、套接字用法、通信的模式、通信過(guò)程、多線(xiàn)程的處理方法做了闡述。對音頻視頻數據壓縮編碼標準、原理、特點(diǎn)作了簡(jiǎn)單介紹,介紹了用xvid解碼音頻視頻數據的原理和接口函數,對音頻和視頻數據解碼后采用的播放軟件DireetDraw及接口作了說(shuō)明。

　　其次是對客戶(hù)端程序設計進(jìn)行說(shuō)明。對客戶(hù)端的各個(gè)模塊關(guān)系以及功能進(jìn)行了說(shuō)明,客戶(hù)端主要解決了如何連接服務(wù)器、設置網(wǎng)絡(luò )參數和視頻參數,解決音頻視頻的數據傳輸以及傳輸的協(xié)議選擇,把接收到的音頻數據和視頻數據進(jìn)行分塊存放管理,對接收到的視頻數據用MPEG一4標準的xv記算法進(jìn)行軟件解碼并用流程來(lái)對程序設計進(jìn)行說(shuō)明,對解碼后的音頻和視頻數據用-DirectDraw軟件進(jìn)行圖像播放的過(guò)程用程序流程進(jìn)行說(shuō)明。

　　關(guān)鍵詞：多媒體通信,網(wǎng)絡(luò )攝像機,音視頻解碼,客戶(hù)端,程序設計

ABSTRACT

　　With the development of society and science and technology, People's ideas have been changed. They require the protection of the personal and property safety.And they also hope to improve automatic production efficiency. Therefore, the demand for long-range video frequency monitors has appeared. Because of the popularity of the network, the development of electronic and computer technology, the breakthrough of the information code compression technology and the enlarging of network bandwidth, the plug- and- play IP cameras come into being.

　　In this paper, based on developing history of the video monitoring system, the author presents the advantages and Characteristics of the network cameras,  and  analyzes the development of IP cameras and the reason of the rise of IP cameras. The author also made an assessment of the IP camera technological development.  Besides, this paper reports the network communication protocol which is used between the client and the server, SOCKET programming,communication mode ,communication process, process method of mufti-thread.

　　And in this paper the author gave an outline of the video&audio compression code standard, principle and characteristics and explained the principles that decode video&audio data with XVID, and the XVID interface function and introduced the audio and video program based on   DirectDraw and the interface of DirectDraw.

　　Secondly，this paper reports how to program in client, introduces the  relationships Of all kinds of module of a program and function of all kinds of module of a program, in Client I resolve how to connect server, how to set network parameter and video parameter, resolve transmission of video&audio data and resolve how to select transmission protocol，and how to storage audio&video data that have received, decode audio&video data that have received by XVID in MPEG-4 standard, and explain how to grogram it the audio&video  data that have decode is played by DirectDraw, and the process is explained by program flow.

　　Key Words: multimedia communication, IP camera,audio&video decode,client,programe

　　我們可以想象這樣的事情:您出差在外卻一記掛家里安全，或者作為一個(gè)銀行管理人員想隨時(shí)掌握安全情況，或者作為一個(gè)高速公路管理人員不出行卻要想知道整個(gè)道路的交通狀況如何，或者想很快地隨時(shí)隨地的掌握整個(gè)城區的安全狀況而又不必實(shí)地查看，也就是說(shuō)我們是否可以隨時(shí)隨地的掌握我們想要掌握的情況。毫無(wú)疑問(wèn)，在科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，就有人圓你這個(gè)夢(mèng)想。基于網(wǎng)絡(luò )的IP Camera視頻監控技術(shù)的應用就幫助我們成就這個(gè)夢(mèng)想。我們可以在有線(xiàn)的和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的地方隨時(shí)從衣袋里掏出手機或打開(kāi)手提電腦，打開(kāi)Web瀏覽器，輸入一個(gè)簡(jiǎn)單的域名，再輸入一個(gè)密碼，這時(shí)電腦屏幕會(huì )出現我們想要的的清晰畫(huà)面。這就是靠電子、計算機及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò )攝像機。

　　在網(wǎng)絡(luò )上、各種雜志上對網(wǎng)絡(luò )攝像機的解釋各種各樣，但是都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是具有網(wǎng)絡(luò )化、智能化、有獨立的IP地址可以用瀏覽器看遠程攝影。所以我們用大家都比較有廣泛的共識的一個(gè)概念來(lái)表示，網(wǎng)絡(luò )攝像機是擁有獨立的IP地址和嵌入式的操作系統從而實(shí)現網(wǎng)絡(luò )監控的智能化產(chǎn)品。它可以通過(guò)LAN, DSL連接或者是無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )適配器直接連接到網(wǎng)絡(luò )上，是集視頻壓縮技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、嵌入式技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)于一體的數字攝像設備。網(wǎng)絡(luò )攝像機包括一個(gè)鏡頭、光學(xué)過(guò)濾器、影像感應器、數字化壓縮控制器以及嵌入式操作系統。

　　網(wǎng)絡(luò )攝像機是因為電子、計算機、網(wǎng)絡(luò )、材料等科學(xué)發(fā)展加上人們的思想理念的發(fā)展的結果，因安防需要而發(fā)展起來(lái)，是視頻監控技術(shù)發(fā)展的先進(jìn)產(chǎn)品的代表，所以下面請看視頻監控的發(fā)展歷史，以便掌握它的發(fā)展方向。

　　視頻監控技術(shù)是經(jīng)過(guò)幾代電子技術(shù)人員的研究以及通信技術(shù)和通信媒介的發(fā)展的而發(fā)展起來(lái)的，它主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期。

　　1)第一代模擬圖像監控。主要由攝像機、視頻矩陣、監視器、錄像機組成，攝像機采集的視頻信號采用模擬方式傳輸，主要采用專(zhuān)用的視頻電纜，傳輸距離不太遠，適用于小范圍監控，如建筑物內部監控，只能在本地監控中心觀(guān)看監控圖像。它的功能單一，設備繁多，不易擴展。

　　2)第二代基于PC技術(shù)的監控。隨著(zhù)計算機多媒體技術(shù)的發(fā)展，數字視頻壓縮編碼技術(shù)日益成熟，因此計算機被廣泛地應用于監控領(lǐng)域。它一般采取以下結構:在前端監控現場(chǎng)，有若干臺攝像機，通過(guò)相應的線(xiàn)路連接到監控終端上，監控終端可以是一臺PC機，也可以是專(zhuān)用的工控機。監控終端除了可以處理攝像機傳輸過(guò)來(lái)的視頻信號外，還可以利用視頻壓縮卡和通訊接口卡，利用通訊網(wǎng)絡(luò )，將這些信號傳輸到一個(gè)或多個(gè)監控中心以便集中處理。基于PC的監控系統，功能較強，靈活性高，可以發(fā)揮現代計算機強大的處理功能，3)但它的穩定性一般，另外，它的軟件的開(kāi)放性不好，難于對系統直接進(jìn)行擴展。

　　第三代基于嵌入式的網(wǎng)絡(luò )監控。20世紀末隨著(zhù)IC技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅速發(fā)展，出現了一種新的基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統。它的主要原理是:采用嵌入式實(shí)時(shí)多住務(wù)操作系統，在芯片上集成了視頻壓縮與傳輸處理功能。攝像機傳送來(lái)的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片進(jìn)行壓縮，然后通過(guò)內部處理后傳送到網(wǎng)絡(luò )或服務(wù)器上「2]。網(wǎng)絡(luò )上的用戶(hù)可以通過(guò)專(zhuān)用軟件或者直接用瀏覽器觀(guān)看Web服務(wù)器上的攝像機圖像，授權用戶(hù)還可以控制攝像機云臺鏡頭的動(dòng)作或對系統進(jìn)行配置。這種監控系統的主要特點(diǎn)是:把視頻壓縮和處理功能集成到一個(gè)體積很小的設備內，可以直接連入以太網(wǎng)或廣域網(wǎng)，達到即插即看，省掉各種復雜的電纜，安裝方便(僅需設置一個(gè)IP地址)，用戶(hù)端甚至無(wú)需使用專(zhuān)用軟件而僅用瀏覽器即可觀(guān)看。基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )視頻監控的一個(gè)代表產(chǎn)品就是網(wǎng)絡(luò )攝像機。

網(wǎng)絡(luò )攝像機客戶(hù)端程序開(kāi)發(fā)：

管理系統頁(yè)

管理系統頁(yè)2

管理系統頁(yè)3

解碼線(xiàn)程

測試效果圖

目錄

　　摘要
　　第1章 緒論
　　　　1.1 概述
　　　　1.2 網(wǎng)絡(luò )攝像機的概念
　　　　1.3 視頻監控技術(shù)的發(fā)展歷史
　　　　1.4 網(wǎng)絡(luò )攝像機興起的原因分析
　　　　1.5 IP Camer。發(fā)展方向和趨勢
　　　　1.6 IP Camera的相關(guān)產(chǎn)品介紹
　　　　1.7 IP Camera作為監控系統所具有的優(yōu)勢
　　　　1.8 IP Camer。技術(shù)發(fā)展狀況
　　　　1.9 本課題的應用領(lǐng)域
　　　　1.10 本課題網(wǎng)絡(luò )攝像機的系統結構
　　　　1.11 本論文的組織
　　第2章 網(wǎng)絡(luò )通信處理
　　　　2.1 概述
　　　　2.2 網(wǎng)絡(luò )及通信協(xié)議
　　　　2.3 本課題的協(xié)議使用
　　　　2.4 winsock編程
　　　　2.5 線(xiàn)程同步
　　　　2.6 網(wǎng)絡(luò )攝像機的網(wǎng)絡(luò )通信
　　　　　　2.6.1 客戶(hù)機/服務(wù)器模型
　　　　　　2.6.2 網(wǎng)絡(luò )通信和數據傳輸
　　　　2.7 本章小結
　　第3章 音視頻編解碼技術(shù)
　　　　3.1 概述
　　　　3.2 視頻壓縮編碼標準
　　　　　　3.2.1 各種編碼介紹
　　　　　　3.2.2 MPEG-4視頻編碼特點(diǎn)
　　　　3.3 音頻編碼
　　　　3.4 采用MPEG-4視頻標準的原因
　　　　3.5 Xvid視煩編解碼
　　　　　　3.5.1 wvid特征
　　　　　　3.5.2 Xvid的編碼原理
　　　　　　3.5.3 編碼壓縮和解碼接口
　　　　3.6 DirectDraw視頻播放管理
　　　　　　3.6.1 選用DirectDraw的理由
　　　　　　3.6.2 DirectDraw介紹
　　　　　　3.6.3 DirectDraw在課題中的使用
　　　　3.7 本章小結
　　第4章 客戶(hù)端程序設計
　　　　4.1 系統頁(yè)面及客戶(hù)端總體關(guān)系
　　　　4.2 獲取本機
　　　　4.3 服務(wù)器地址和端口管理
　　　　4.4 網(wǎng)絡(luò )管理
　　　　　　4.4.1 連接服務(wù)器
　　　　　　4.4.2 網(wǎng)絡(luò )連接刷新模塊
　　　　4.5 客戶(hù)視頻信息發(fā)送
　　　　　　4.5.1 視頻參數意義
　　　　　　4.5.2 視頻信息發(fā)送
　　　　4.6 網(wǎng)絡(luò )參數設置模塊
　　　　　　4.6.1 信息發(fā)送和讀取函數
　　　　4.7 網(wǎng)絡(luò )重啟
　　　　4.8 媒體解碼播放
　　　　　　4.8.1 解碼初始化
　　　　　　4.8.2 創(chuàng )建解碼線(xiàn)程
　　　　　　4.8.3 解碼系統值設置
　　　　　　4.8.4 關(guān)聯(lián)視頻窗口
　　　　　　4.8.5 音頻設備及音頻提供初始化
　　　　　　4.8.6 創(chuàng )建媒體客戶(hù)端
　　　　　　4.8.7 獲取媒體客戶(hù)端描述
　　　　　　4.8.8 啟動(dòng)客戶(hù)端媒體
　　　　　　4.8.9 客戶(hù)端媒體描述
　　　　　　4.8.10 媒休客戶(hù)端的初始化
　　　　　　4.8.11 媒體客戶(hù)端開(kāi)始-
　　　　4.9 聯(lián)機測試結果
　　　　4.10 本章小結
　　第5章 結論與展望
　　　　5.1 結論
　　　　5.2 展望
　　參考文獻
　　致謝
　　攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果

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