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網絡攝像機客戶端程序開發

添加時間:2019/08/07 來源:浙江工業大學 作者:錢淋民
通過對視頻監控發展歷史、發展趨向以及它們的特點優勢,本文深入研究了網絡攝像機的發展方向和特點以及發展趨向.并根據這下趨向設計了相應的客戶端軟件。
以下為本篇論文正文:

摘要

  隨著社會和科學技術的發展,人們的思想觀念發生了改變,要求財產和人身的安全得到保障和提高自動化生產效率,這就出現了實現遠程視頻監控的需求,由于網絡的普及、電子和計一算機技術的發展,信息編碼壓縮技術的突破,網絡帶寬的加大使得即插即用的網絡攝像機應用而生。

  本文從視頻監控的發展歷史入手,總結了網絡攝像機的特點和優點,分析了網絡攝像機的發展方向、興起的原因,對當前網絡攝像機的技術發展程度作出了評價。對客戶端和服務端之間會話所用的網絡通信協議、套接字用法、通信的模式、通信過程、多線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、特點作了簡單介紹,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及接口作了說明。

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

  關鍵詞:多媒體通信,網絡攝像機,音視頻解碼,客戶端,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,或者作為一個銀行管理人員想隨時掌握安全情況,或者作為一個高速公路管理人員不出行卻要想知道整個道路的交通狀況如何,或者想很快地隨時隨地的掌握整個城區的安全狀況而又不必實地查看,也就是說我們是否可以隨時隨地的掌握我們想要掌握的情況。毫無疑問,在科學技術飛躍發展的今天,就有人圓你這個夢想;诰W絡的IP Camera視頻監控技術的應用就幫助我們成就這個夢想。我們可以在有線的和無線網絡的地方隨時從衣袋里掏出手機或打開手提電腦,打開Web瀏覽器,輸入一個簡單的域名,再輸入一個密碼,這時電腦屏幕會出現我們想要的的清晰畫面。這就是靠電子、計算機及網絡技術發展起來的網絡攝像機。

  在網絡上、各種雜志上對網絡攝像機的解釋各種各樣,但是都有一個共同的特點就是具有網絡化、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概念來表示,網絡攝像機是擁有獨立的IP地址和嵌入式的操作系統從而實現網絡監控的智能化產品。它可以通過LAN, DSL連接或者是無線網絡適配器直接連接到網絡上,是集視頻壓縮技術、計算機技術、網絡技術、嵌入式技術等多種先進技術于一體的數字攝像設備。網絡攝像機包括一個鏡頭、光學過濾器、影像感應器、數字化壓縮控制器以及嵌入式操作系統。

  網絡攝像機是因為電子、計算機、網絡、材料等科學發展加上人們的思想理念的發展的結果,因安防需要而發展起來,是視頻監控技術發展的先進產品的代表,所以下面請看視頻監控的發展歷史,以便掌握它的發展方向。

  視頻監控技術是經過幾代電子技術人員的研究以及通信技術和通信媒介的發展的而發展起來的,它主要經歷了三個發展時期。

  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技術的監控。隨著計算機多媒體技術的發展,數字視頻壓縮編碼技術日益成熟,因此計算機被廣泛地應用于監控領域。它一般采取以下結構:在前端監控現場,有若干臺攝像機,通過相應的線路連接到監控終端上,監控終端可以是一臺PC機,也可以是專用的工控機。監控終端除了可以處理攝像機傳輸過來的視頻信號外,還可以利用視頻壓縮卡和通訊接口卡,利用通訊網絡,將這些信號傳輸到一個或多個監控中心以便集中處理;赑C的監控系統,功能較強,靈活性高,可以發揮現代計算機強大的處理功能,3)但它的穩定性一般,另外,它的軟件的開放性不好,難于對系統直接進行擴展。

  第三代基于嵌入式的網絡監控。20世紀末隨著IC技術及網絡技術的迅速發展,出現了一種新的基于嵌入式技術的網絡視頻監控系統。它的主要原理是:采用嵌入式實時多住務操作系統,在芯片上集成了視頻壓縮與傳輸處理功能。攝像機傳送來的視頻信號數字化后由高效壓縮芯片進行壓縮,然后通過內部處理后傳送到網絡或服務器上「2]。網絡上的用戶可以通過專用軟件或者直接用瀏覽器觀看Web服務器上的攝像機圖像,授權用戶還可以控制攝像機云臺鏡頭的動作或對系統進行配置。這種監控系統的主要特點是:把視頻壓縮和處理功能集成到一個體積很小的設備內,可以直接連入以太網或廣域網,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IP地址),用戶端甚至無需使用專用軟件而僅用瀏覽器即可觀看;谇度胧郊夹g的網絡視頻監控的一個代表產品就是網絡攝像機。

網絡攝像機客戶端程序開發:

管理系統頁
管理系統頁

管理系統頁2
管理系統頁2

管理系統頁3
管理系統頁3

解碼線程
解碼線程

測試效果圖
測試效果圖

目錄

  摘要
  第1章 緒論
    1.1 概述
    1.2 網絡攝像機的概念
    1.3 視頻監控技術的發展歷史
    1.4 網絡攝像機興起的原因分析
    1.5 IP Camer。發展方向和趨勢
    1.6 IP Camera的相關產品介紹
    1.7 IP Camera作為監控系統所具有的優勢
    1.8 IP Camer。技術發展狀況
    1.9 本課題的應用領域
    1.10 本課題網絡攝像機的系統結構
    1.11 本論文的組織
  第2章 網絡通信處理
    2.1 概述
    2.2 網絡及通信協議
    2.3 本課題的協議使用
    2.4 winsock編程
    2.5 線程同步
    2.6 網絡攝像機的網絡通信
      2.6.1 客戶機/服務器模型
      2.6.2 網絡通信和數據傳輸
    2.7 本章小結
  第3章 音視頻編解碼技術
    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
    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 客戶端程序設計
    4.1 系統頁面及客戶端總體關系
    4.2 獲取本機
    4.3 服務器地址和端口管理
    4.4 網絡管理
      4.4.1 連接服務器
      4.4.2 網絡連接刷新模塊
    4.5 客戶視頻信息發送
      4.5.1 視頻參數意義
      4.5.2 視頻信息發送
    4.6 網絡參數設置模塊
      4.6.1 信息發送和讀取函數
    4.7 網絡重啟
    4.8 媒體解碼播放
      4.8.1 解碼初始化
      4.8.2 創建解碼線程
      4.8.3 解碼系統值設置
      4.8.4 關聯視頻窗口
      4.8.5 音頻設備及音頻提供初始化
      4.8.6 創建媒體客戶端
      4.8.7 獲取媒體客戶端描述
      4.8.8 啟動客戶端媒體
      4.8.9 客戶端媒體描述
      4.8.10 媒休客戶端的初始化
      4.8.11 媒體客戶端開始-
    4.9 聯機測試結果
    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
  攻讀學位期間參加的科研項目和成果

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