基于嵌入式Web視頻服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1、害傷裝案大垮碩士學(xué)位論文基于嵌入式視頻服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)研指專研所導(dǎo)業(yè)究在究教名方學(xué)生：師：稱：向：院：姜凰型樸在林塾拯壅些電氫絲當(dāng)自動(dòng)絲一讓簋扭座旦掛苤信！愚皇魚氫工程堂瞳年月日沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于嵌入式視頻服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)研究生：姜風(fēng)利摘要導(dǎo)師：樸在林教授隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)己經(jīng)在許多領(lǐng)域取得了成功的應(yīng)用，它也已成為變電站無(wú)人值守模式發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前電力系統(tǒng)中應(yīng)用的傳統(tǒng)圖像監(jiān)控系統(tǒng)有工業(yè)電視系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理的圖像監(jiān)控系統(tǒng)。工業(yè)電視系統(tǒng)是將安裝在廠站現(xiàn)場(chǎng)的攝像機(jī)通過(guò)視頻電纜將視頻信號(hào)經(jīng)視頻

2、切換器傳送到監(jiān)視器。由于視頻電纜會(huì)使模擬視頻信號(hào)產(chǎn)生損耗，傳送圖像局限在范圍內(nèi)，只能用于本地監(jiān)視。計(jì)算機(jī)管理的圖像監(jiān)控系統(tǒng)是將攝像機(jī)采集的模擬視頻信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)視頻采集卡數(shù)字化再壓縮編碼，而后遠(yuǎn)傳或本地監(jiān)視。采集點(diǎn)增多時(shí)，計(jì)算機(jī)工作量大，形成信息傳輸瓶頸，圖像失真，系統(tǒng)不穩(wěn)定。目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)飛速發(fā)展使得嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。如何利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)，把體積很小、成本很低的嵌入式設(shè)備嵌入到現(xiàn)有的安防監(jiān)控系統(tǒng)中，提高其監(jiān)控水平是業(yè)界研究的熱點(diǎn)。為此，本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一種基于嵌入式視頻服務(wù)器的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的嵌入式視頻服務(wù)器實(shí)際上是采用嵌入式

3、實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，把視頻壓縮和服務(wù)器功能集中到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，直接連入局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，即插即看。系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性大大提高，也無(wú)需專人管理，非常適合無(wú)人值守的環(huán)境。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀的調(diào)研，根據(jù)變電站的實(shí)際情況，提出了以視頻服務(wù)器為核心的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)方案，確立了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用多層分布式結(jié)構(gòu)，硬件部分采用嵌入式服務(wù)器，軟件部分采用基于模塊化的設(shè)計(jì)方法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行劃分，并對(duì)各模塊的功能和實(shí)現(xiàn)方案作了深入討論，分析了各種視頻數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)，確定了本系統(tǒng)中的視頻數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)采用一壓縮算法?；谝陨系难芯客瓿闪俗冸娬具h(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)在平臺(tái)上的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。

4、系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果表明：本文采用的視頻圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)一，對(duì)采集視頻進(jìn)行大比率壓縮，其壓縮解碼易于壓縮協(xié)議升級(jí)和開發(fā)，整體上取得了較令人滿意的圖像傳輸質(zhì)量，可以預(yù)計(jì)這種基于嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方式將會(huì)隨著水平的提高而逐漸占主導(dǎo)地位。關(guān)鍵詞：視頻監(jiān)控，圖像壓縮，嵌入式，視頻服務(wù)器英文摘要、強(qiáng)：也：瓢卸緲糾印仃，詛娟、訂訂鋤醐州訂踟【印越鋤粕了亂，血血繃，啪卸知，啪舳確鰣廿，鋤吼，科撕鋤鋤孔印，晡，矗，糾，鵲“，柚，衄，鋤，】，日仃蛐，謝，卸枷鋤咖，沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)火學(xué)碩十學(xué)位論文仃，。、撕腳衛(wèi)，咖啦，衄柚?！??！壳テ隼册丁f(xié)越，刪郫：舀髂，獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工

5、作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。研究生簽名：獸風(fēng)叫時(shí)間：）帥年月日關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。同意沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的內(nèi)容。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議研究生簽名

6、：差風(fēng)，時(shí)間：）舯年石月日導(dǎo)師簽名：斗庇朽時(shí)間：函。多年月乒沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論課題背景隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們對(duì)只常工作的條件和環(huán)境也不斷提高著要求。在這種情況，對(duì)于以往一些工作環(huán)境惡劣，地理位置較遠(yuǎn)或者有可能危及人員身體健康甚至生命的場(chǎng)合，采用無(wú)人值守作業(yè)的要求就日益突出。無(wú)人值守作業(yè)已經(jīng)成為許多行業(yè)的迫切需要，在電力系統(tǒng)也是如此。鑒于現(xiàn)今變電站（所）的位置和環(huán)境要求，如果對(duì)肅隔幾十甚至幾百公里距離之外的變電站每天派人去進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)值班工作既浪費(fèi)人力物力財(cái)力，電不便于管理和處理突發(fā)情況，所以用于遠(yuǎn)程的無(wú)人值守監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就被提了出來(lái)。對(duì)于遠(yuǎn)距離無(wú)

7、人值守的變電站，為了及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的工作情況，這就需要一套遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使之能夠?qū)ψ冸娬镜母邏何ｋU(xiǎn)區(qū)域和浦位儀、高壓開關(guān)、電容器室等關(guān)鍵控制區(qū)域以及變電站四周圖像的非法入侵進(jìn)行視頻監(jiān)控和紅外監(jiān)控，并且能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的異常情況進(jìn)行報(bào)警，咀便遠(yuǎn)端值班中心操作人員及列發(fā)現(xiàn)和解決故障。通過(guò)公用或者專用的網(wǎng)絡(luò)，將遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)展現(xiàn)在遠(yuǎn)端控制中心值珊人員面前或者對(duì)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，并對(duì)異常情況能進(jìn)行報(bào)警提示。開發(fā)具有這樣功能的一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)，可以大大提高變電站的工作效率，減少開銷。將系統(tǒng)稍作改動(dòng)，也可用于其它遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用。這些年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛：制造企業(yè)的生產(chǎn)

8、現(xiàn)場(chǎng)，隨著制造業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的不斷發(fā)展，以及制造企業(yè)的不斷計(jì)算機(jī)化，制造企業(yè)的監(jiān)控將成為一個(gè)熱點(diǎn)智能樓宇中的綜合監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括樓宇設(shè)備管理、保安管理、停車監(jiān)控等無(wú)人值守的終端銀行、郵電、水利、交通等大型公共設(shè)施大型倉(cāng)庫(kù)及軍事基地等場(chǎng)所家庭用戶，隨著人民生活水平的提高以及計(jì)算機(jī)的家庭普及率提高家庭小型監(jiān)控的需隸量也很大在國(guó)外，已經(jīng)有許多專門的公司和機(jī)構(gòu)在進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研制和開發(fā)上作，也有許多產(chǎn)品早已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)并投入了實(shí)際使用中。而我國(guó)在近年也在逐漸發(fā)展自己有許多產(chǎn)品早已經(jīng)在市場(chǎng)上出現(xiàn)并投入了實(shí)際使用中。而我國(guó)在近年也在逐漸發(fā)展自己緒論的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研制工作，并盡量減低其開發(fā)成本和使用

9、環(huán)境以及運(yùn)行條件的要求，以便更好的為市場(chǎng)所接受，盡早的投入各急需行業(yè)的使用中去（張重雄，）。視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況視頻監(jiān)控系統(tǒng)是安全防范系統(tǒng)的組成部分，它是一種防范能力較強(qiáng)的綜合系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)因其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富的特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于許多場(chǎng)合。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及圖像處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有長(zhǎng)足的發(fā)展，其發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：（）在世紀(jì)年代初期，主要是以模擬設(shè)備為主的閉路系統(tǒng)，稱為第一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，即模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。采用視頻電纜以模擬方式傳輸，傳輸距離不能太遠(yuǎn)，主要應(yīng)用于小范圍內(nèi)的監(jiān)控，監(jiān)控圖像一般只能在控制中心查看。（）世紀(jì)年代中期，基于的多媒體監(jiān)

10、控?cái)?shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)的日益成熟，微機(jī)的普及化，為基于的多媒體監(jiān)控創(chuàng)造了條件。這種基于的系統(tǒng)稱為第二代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，即在遠(yuǎn)端監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，有若干個(gè)攝像機(jī)，各種檢測(cè)、報(bào)警等探頭與數(shù)據(jù)設(shè)備，通過(guò)各自的傳輸線路，匯接到多媒體監(jiān)控終端上，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)，將這些信息傳到一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控中心。（）到了世紀(jì)年代末特別是近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算機(jī)處理能力和存儲(chǔ)容量的迅速提高，以及各種實(shí)用視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控進(jìn)入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，稱為第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，即全數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲(chǔ)和播放為核心，以智能實(shí)用的圖像分析為特色，引發(fā)

11、了視頻監(jiān)控行業(yè)的技術(shù)革命?；谇度胧郊夹g(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)正是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其主要工作原理是：視頻服務(wù)器內(nèi)置一個(gè)嵌入式服務(wù)器，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，攝像機(jī)傳送來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字化后由高效壓縮芯片壓縮，通過(guò)內(nèi)部總線傳送到內(nèi)置的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)上用戶可以直接用瀏覽器觀看服務(wù)器上的攝像機(jī)圖像，授權(quán)用戶還可以控制攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的動(dòng)作或?qū)ο到y(tǒng)配置進(jìn)行操作。由于把視頻壓縮和功能集成到一個(gè)體積很小的設(shè)備內(nèi)，可以直接連入以太網(wǎng)，達(dá)到即插即看，省掉各種復(fù)雜的電纜，安裝方便（僅需設(shè)置一個(gè)地址），用戶可直接通過(guò)瀏覽器查看被監(jiān)控點(diǎn)的圖像，或者利用軟件在機(jī)上進(jìn)行多畫面顯示和處理劉富強(qiáng)，、。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)人學(xué)碩士學(xué)位論文監(jiān)控系

12、統(tǒng)的軟硬件發(fā)展動(dòng)態(tài)對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，可以將其發(fā)展分為硬件發(fā)展動(dòng)態(tài)和軟件發(fā)展動(dòng)態(tài)兩個(gè)部分來(lái)分析。硬件發(fā)展動(dòng)態(tài)硬件的發(fā)展對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的影響是至關(guān)重要的，其中影響最廣泛的有下面幾種硬件的發(fā)展：計(jì)算機(jī)處理速度的發(fā)展動(dòng)態(tài)：計(jì)算機(jī)處理速度對(duì)視頻監(jiān)控是非常重要的，高的計(jì)算機(jī)處理速度可以為多路信號(hào)的實(shí)時(shí)播放工作提供保障（特別是在進(jìn)行軟件的壓縮數(shù)據(jù)解壓時(shí)）。硬盤和內(nèi)存的存儲(chǔ)量快速發(fā)展：大的硬盤容量更適應(yīng)于視頻信號(hào)的備份和存儲(chǔ)，而不斷擴(kuò)大的內(nèi)存容量更能適應(yīng)多路信號(hào)的監(jiān)控要求。網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的技術(shù)發(fā)展：隨著網(wǎng)絡(luò)速度日新月異的提高，網(wǎng)絡(luò)適配器、集線器等設(shè)備的價(jià)格的降低，都為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)準(zhǔn)備了充足的硬件基礎(chǔ)，其成本也

13、更加合理并能被大多數(shù)客戶所接受。視頻壓縮芯片的技術(shù)發(fā)展：視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展極大的擴(kuò)充了視頻監(jiān)控的能力，因?yàn)橐ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)進(jìn)行多路視頻的壓縮處理，壓縮速度還是很不理想的，而通過(guò)壓縮芯片對(duì)視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)壓縮，大大提高了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)處理能力。軟件發(fā)展動(dòng)態(tài)軟件的發(fā)展動(dòng)態(tài)涉及的范圍非常廣，這也導(dǎo)致了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控是一件非常復(fù)雜的任務(wù)，它的發(fā)展和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)、開發(fā)軟件、相關(guān)算法的發(fā)展息息相關(guān)。操作系統(tǒng)的發(fā)展：目前比較普遍的操作系統(tǒng)是微軟的系歹，它從到、一直到、聃、的出現(xiàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)和多媒體的支持也越來(lái)越好。、開發(fā)平臺(tái)的發(fā)展：目前能夠進(jìn)行多媒體數(shù)字監(jiān)控軟件開發(fā)的平臺(tái)有很多，如微軟公司的開發(fā)工具系

14、列，公司的開發(fā)工具系列等，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，促進(jìn)了應(yīng)用軟件的開發(fā)工作。視頻壓縮算法的發(fā)展：視頻壓縮編碼的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展很快，壓縮編碼正在向智能化、緒論對(duì)象化發(fā)展，具體的算法從離散余弦到現(xiàn)在的小波變換也在不斷發(fā)展中。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展情況是：模擬視頻監(jiān)控的比例急速減少，對(duì)于新安裝的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸占據(jù)了主導(dǎo)地位。就技術(shù)角度而言，第三代視頻監(jiān)控系統(tǒng)才是未來(lái)數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向，具有很高的先進(jìn)性和可擴(kuò)充性。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，年全球圖像監(jiān)控系統(tǒng)的市場(chǎng)總額為億美元，近年來(lái)一直以每年至的速度快速增長(zhǎng)。在英國(guó)每年有將近億美元的資余投入到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研制中。北美、澳洲和其

15、他一些歐洲國(guó)家在視頻監(jiān)控方面也有了飛躍的發(fā)展（劉富強(qiáng)，）。中國(guó)目前在數(shù)字視頻設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控方面己經(jīng)做出可喜成績(jī)。但在整體上尤其是系統(tǒng)前端器材上，與國(guó)外先進(jìn)的產(chǎn)品比，還有很大的差距。我國(guó)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品制造業(yè)起步較晚，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品發(fā)展大都在現(xiàn)有國(guó)外產(chǎn)品的基礎(chǔ)上作二次開發(fā)。特別是在軟件方面，要結(jié)合我國(guó)市場(chǎng)特點(diǎn)，研制出適合中國(guó)人使用的操作界面和數(shù)據(jù)庫(kù)。年，中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)率從攀升至，作為安防產(chǎn)品的重要組成部分，視頻監(jiān)控引起了各方關(guān)注。不可否認(rèn)的是，中國(guó)的數(shù)字化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)上幾乎完全依賴國(guó)外的技術(shù)發(fā)展。與家電企業(yè)在、上所面臨的問(wèn)題一樣，中國(guó)的數(shù)字化監(jiān)控企業(yè)還不能夠獨(dú)立開發(fā)專業(yè)硬件平臺(tái)，不能夠生產(chǎn)專業(yè)

16、芯片，也面臨著資金投入不足，無(wú)法掌握核心芯片和嵌入式主板開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力較差。而臺(tái)灣和鄰國(guó)韓國(guó)在這方面，強(qiáng)于中國(guó)國(guó)內(nèi)企業(yè)，他們的企業(yè)可以開發(fā)出各類圖像壓縮芯片，提供各類板卡及解決方案。因此在近期內(nèi)中國(guó)國(guó)內(nèi)的企業(yè)只能利用國(guó)外公司技術(shù)成果，開發(fā)數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品。目前國(guó)外已有很多公司投入資金，開發(fā)多路的、一壓縮芯片，并提供相應(yīng)的整體方案解決平臺(tái)，中國(guó)國(guó)內(nèi)也有公司在研制基于小波的圖像壓縮芯片，這些芯片的研制成功，將直接影響今后數(shù)字化監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展方向，但這類芯片應(yīng)用在監(jiān)控行業(yè)，還需要經(jīng)過(guò)芯片廠家與中國(guó)國(guó)內(nèi)監(jiān)控廠商的共同努力。本文主要研究?jī)?nèi)容本課題所設(shè)計(jì)的基于嵌入式技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用

17、嵌入式沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文技術(shù)、流媒體傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端用戶只要普通瀏覽器或者客戶端軟件就可對(duì)監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控的功能。并且能夠保證高品質(zhì)的監(jiān)控圖像，擁有較高的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：研究了各種視頻圖像壓縮編碼技術(shù)，確定了該監(jiān)控系統(tǒng)采用一壓縮標(biāo)準(zhǔn)。深入研究有關(guān)嵌入式的成熟技術(shù)，選擇適合本項(xiàng)目的開發(fā)平臺(tái)和丌發(fā)技術(shù)。深入研究網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，完成了本課題所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)并編碼實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊，包括系統(tǒng)初始化模塊、服務(wù)模塊、視頻數(shù)據(jù)處理模塊、云鏡控制模塊、視頻數(shù)據(jù)發(fā)送模塊、視頻數(shù)據(jù)接收模塊。論文內(nèi)容安排如下：第一章闡述了電力系統(tǒng)中視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用以及

18、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展概況。第二章首先介紹了視頻編碼相關(guān)技術(shù)，建議選用作為變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像編碼格式：其次從傳輸介質(zhì)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、傳輸協(xié)議三個(gè)方面介紹了變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。第三章介紹了嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式曲視頻服務(wù)器的軟硬件結(jié)構(gòu)及原理，并探討了實(shí)現(xiàn)視頻服務(wù)器的關(guān)鍵技術(shù)。第四章詳細(xì)的闡述了基于嵌入式視頻服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，確立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和客戶端軟件的功能。第五章完成了基于嵌入式曲服務(wù)器的變電站遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)，對(duì)前面設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)。第六章對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)回顧，提出了系統(tǒng)的一些不足和下一步需要做的改進(jìn)作。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)第二章視頻圖

19、像編碼技術(shù)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)視頻圖像編碼的必要性多媒體數(shù)據(jù)一般包括文本、圖形、視頻圖像和動(dòng)畫等媒體。在多媒體信息處理中，最基本的要求是能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的處理聲音、動(dòng)畫和視頻信號(hào)。一般的文本由于數(shù)據(jù)量不大，所以存儲(chǔ)時(shí)所占用的存儲(chǔ)空間不多，在傳輸時(shí)也不占用很多的時(shí)間。而圖像的數(shù)據(jù)量是非常龐大的，若不對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)時(shí)性根本不可能達(dá)到。監(jiān)控系統(tǒng)中對(duì)于攝像機(jī)采集的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)有可靠性高、質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，但在存儲(chǔ)和傳輸中存在著數(shù)據(jù)量太大的問(wèn)題。例如，分辨率為，每秒幀的視頻而言，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)其需要帶寬大小為：，由此可見一秒鐘的視頻存儲(chǔ)時(shí)就要占用好

20、幾百兆字節(jié)的硬盤空間，可以想象一個(gè)視頻短片甚至是一部電影將會(huì)需要巨大的存儲(chǔ)空間，因此視頻壓縮的理論和技術(shù)出現(xiàn)是數(shù)字化時(shí)代不可避免的（陳維榮等，）。視頻圖像編碼的可能性研究發(fā)現(xiàn)：圖像具有很大的數(shù)據(jù)壓縮潛力，它們存在著很多數(shù)據(jù)冗余。（）空間冗余：由圖像色彩的連貫性產(chǎn)生，是靜態(tài)圖像存在的最主要的一種數(shù)據(jù)冗余。（）時(shí)間冗余：是序列圖像（電視圖像、運(yùn)動(dòng)圖像）中經(jīng)常包含的冗余。序列圖像中的相鄰幀往往包含相同的背景和運(yùn)動(dòng)物體，只不過(guò)運(yùn)動(dòng)物體所在的空間位置略有不同而已。（）信息熵冗余：又稱編碼冗余。為表示圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)像素點(diǎn)，只要求按其信息熵的大小分配相應(yīng)的比特?cái)?shù)。而對(duì)于實(shí)際圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素，很難得到它的信

21、息熵，因此一般是對(duì)每個(gè)像素采用相同的比特?cái)?shù)來(lái)表示，這樣就必然存在冗余，這種冗余就稱為信息熵冗余。另外，根據(jù)不同的情況，在原始的視頻圖像中還可能存在別的冗余，比如結(jié)構(gòu)冗余、知識(shí)冗余、紋理統(tǒng)計(jì)冗余等。對(duì)于不同的冗余信息，可以通過(guò)不同的方法來(lái)達(dá)到較好的冗余去除效果。是由于以上的原因，圖像的數(shù)據(jù)壓縮是可能的。圖像數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是多媒體圖像沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文技術(shù)中十分重要的組成部分。如果不對(duì)視頻圖像進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)壓縮，則無(wú)論傳輸還是存儲(chǔ)都很難達(dá)到實(shí)用化（劉富強(qiáng)，）。視頻編碼原理視頻編碼的基本原理就是采用一系列的變換技術(shù)減少視頻中的冗余信息，在一定的需求和應(yīng)用條件下，盡量用最少量的數(shù)據(jù)來(lái)獲得最好質(zhì)量的

22、視頻圖像。現(xiàn)有的視頻編碼技術(shù)主要采用兩種已經(jīng)成熟的技術(shù)束壓縮視頻圖像數(shù)據(jù)，分別是離散余弦變換（）和運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償。（）技術(shù)是將圖像塊進(jìn)行變換后，將圖像信息從空間域轉(zhuǎn)化到頻率域，利用人眼對(duì)高頻數(shù)據(jù)的不敏感性，去除高頻信息。此外，由于在頻域上，大多數(shù)變換系數(shù)是零，從而壓縮了圖像的空間冗余信息。運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償技術(shù)主要減少視頻圖像的時(shí)間冗余度，用二維運(yùn)動(dòng)矢量描述相對(duì)于背景運(yùn)動(dòng)的圖像塊，在兩個(gè)幀內(nèi)編碼的圖像（，幀）之間的視頻圖像，如幀（枷），幀（砌）等采用運(yùn)動(dòng)矢量的差值來(lái)描述運(yùn)動(dòng)圖像塊。在解碼時(shí)根據(jù)運(yùn)動(dòng)矢量從已知圖像中查找相應(yīng)的圖像塊并疊加校正誤差，從而減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。視頻圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)自世紀(jì)年代末以

23、來(lái)，國(guó)際電信聯(lián)盟和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織先后頒布了一系列有關(guān)靜止和活動(dòng)圖像編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建議，對(duì)圖像與多媒體通信的研究、發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化起了巨大的推動(dòng)作用（朱秀昌，）。（）靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)（）是聯(lián)合圖像專家組（伊）的縮寫，成立于年，是個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)（）的聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)，其任務(wù)是制定一個(gè)可廣泛應(yīng)用于圖像存儲(chǔ)和通信領(lǐng)域的通用性標(biāo)準(zhǔn)，并且是得到兩個(gè)國(guó)際組織認(rèn)可的統(tǒng)一編碼標(biāo)準(zhǔn)。年被批準(zhǔn)為標(biāo)準(zhǔn)。它是一套用于靜態(tài)彩色圖像和單色灰度值圖像的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。算法，具有以下四種操作方式：順序編碼、累進(jìn)編碼、無(wú)失真編碼、分層編碼。其中最常用的是基于變換的順序型模式，其主要編碼過(guò)程與的幀內(nèi)編碼過(guò)程大致相同。

24、輸入信號(hào)經(jīng)變換后，按固定的亮度與色度量化矩陣進(jìn)行非線性量化。對(duì)量化后的直流系數(shù)進(jìn)行差分編碼，交流系數(shù)進(jìn)行行游程編碼再按霍夫曼碼表進(jìn)行變長(zhǎng)編碼后，送緩存器輸出。由于是一種不含幀問(wèn)壓縮的幀內(nèi)壓縮編碼方法，所以壓縮比較幀內(nèi)幀間壓縮要低。但就因?yàn)椴缓瑤g壓縮，使得各幀在網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)壓縮編碼后是各自獨(dú)立的，這一點(diǎn)對(duì)于編輯來(lái)說(shuō)是有利的，可以做到精確到逐幀的編輯。標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用范圍很廣，它提供了三種壓縮算法：基本系統(tǒng)（）、擴(kuò)展系統(tǒng)（）和無(wú)失真壓縮（）。其中基本系統(tǒng)基于和可變長(zhǎng)編碼（）壓縮技術(shù)，能提供高達(dá)：的壓縮比，且能保證可接受的重建圖像質(zhì)量（黎洪松，）。（）運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)（系列）在渚多視頻壓

25、縮的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，首先頒布的建議具有非常特別的意義。它綜合了圖像編碼多年來(lái)的研究成果，首次采用了加幀間運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)的混合編碼模式：它的規(guī)范的數(shù)據(jù)格式、編碼器模塊結(jié)構(gòu)、編碼輸出碼流的層次結(jié)構(gòu)、丌發(fā)的編碼控制與實(shí)現(xiàn)策略等技術(shù)，對(duì)后來(lái)制定的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，促進(jìn)了視頻通信的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，使得數(shù)字視頻通信在較短的時(shí)間內(nèi)得到了很大的普及。標(biāo)準(zhǔn)于年月通過(guò)建議“×視昕業(yè)務(wù)的視頻編解碼器”，其中的范圍是，覆蓋了整個(gè)窄帶基群信道速率。該標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用目標(biāo)是會(huì)議電視和可視電話，通常，時(shí)適用于可視電話，在以上時(shí)可以適合于會(huì)議電視業(yè)務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)利用視頻信號(hào)幀問(wèn)的相關(guān)性，可以獲得較大的壓縮率。它包括信源編碼和

26、統(tǒng)計(jì)編碼兩部分。信源編碼采用有損編碼方法，又分作幀內(nèi)編碼和幀問(wèn)編碼兩種情況。幀內(nèi)編碼減少空間冗余信息，一般采用單一的基于的變換編碼方法，系數(shù)經(jīng)線性量化，再經(jīng)視頻多路編碼器進(jìn)入緩沖器。根據(jù)緩沖器的空、滿度，改變量化器的步長(zhǎng)來(lái)調(diào)節(jié)視頻信息比特流，與信道傳輸速度匹配。幀間編碼一般采用混合編碼方法。用艉，差分脈沖編碼調(diào)制）編碼方法對(duì)當(dāng)前宏塊與該宏塊的預(yù)測(cè)值的誤差進(jìn)行編碼，當(dāng)誤差大于某個(gè)給定的閥值時(shí)，對(duì)這些誤差進(jìn)行變換、量化處理，然后和運(yùn)動(dòng)矢量信息一起傳送到視頻多路編碼器。統(tǒng)計(jì)編碼則是利用信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)減少比特率。標(biāo)準(zhǔn)是基于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡幕旌暇幋a，在運(yùn)動(dòng)搜索的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，然后運(yùn)用變換和“之”字形

27、掃描游程編碼，從而得到輸出碼流。在標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將運(yùn)動(dòng)矢量的搜索增加為半像素點(diǎn)搜索；同時(shí)又增加了無(wú)限制運(yùn)動(dòng)矢量、基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼、高級(jí)預(yù)測(cè)技術(shù)和幀編碼等四個(gè)高級(jí)選項(xiàng)；從而達(dá)到了進(jìn)一步降低碼速率和提高編碼質(zhì)量的目的。沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)何論文視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是專為中高質(zhì)量運(yùn)動(dòng)圖像壓縮所設(shè)計(jì)的低碼率圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。與的傳輸碼率相比，的碼率更低，單位碼率可以小于，且支持的原始圖像格式除了支持的和之外，還有、和。采用運(yùn)動(dòng)視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過(guò)程分為幀內(nèi)編碼和幀問(wèn)編碼兩個(gè)部分。在幀內(nèi)用改進(jìn)的變換并量化，在幀間采用像素運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)補(bǔ)償技術(shù)，使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償更加精確，量化后采用改進(jìn)的變長(zhǎng)編碼表（）對(duì)量化數(shù)據(jù)

28、進(jìn)行的編碼得到最終的編碼系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)的編碼速度快，設(shè)計(jì)編碼延時(shí)不超過(guò)，即使在碼率很低的情況下仍然能夠得到比標(biāo)準(zhǔn)更好的圖像效果，適合于中低速通道條件下的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。目前，編碼已被許多多媒體通信終端標(biāo)準(zhǔn)所吸收，如：（），（），（），（，）（王明臣，）。，標(biāo)準(zhǔn)年推出的是建議的第二版，它提供了個(gè)新的可協(xié)商模式和其他特征，進(jìn)一步提高了壓縮編碼性能。例如允許使用更多的源格式，圖像形狀和時(shí)鐘頻率也有多種選擇，拓寬了應(yīng)用范圍；另一重要的改進(jìn)是可擴(kuò)展性，它允許多顯示率、多速率及多分辨率，增強(qiáng)了視頻信息在易誤碼、易丟包的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的傳輸。另外，的圖像分段依賴性也可以是受限的，以減少差錯(cuò)傳播。對(duì)中的不受限運(yùn)動(dòng)矢

29、量模式進(jìn)行了改進(jìn)，加上個(gè)新增的可選模式，不僅提高了編碼性能，而且增強(qiáng)了應(yīng)用的靈活性。年推出了十標(biāo)準(zhǔn)，它增加的高級(jí)選項(xiàng)已經(jīng)達(dá)到了項(xiàng)，更加增強(qiáng)了視頻編碼的靈活性。標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)后，制定了短期開發(fā)計(jì)劃和長(zhǎng)期開發(fā)計(jì)劃，發(fā)展成和，經(jīng)過(guò)幾年時(shí)間的發(fā)展，在年月作為壓縮標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行發(fā)布。是的（、的（，視頻編碼專家組）和，運(yùn)動(dòng)圖像編碼專家組）的（鋤，聯(lián)合視頻組）開發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是的，又是的一的第部分。它在多模式運(yùn)動(dòng)估計(jì)、整數(shù)變換、統(tǒng)一符號(hào)編碼、分層編碼語(yǔ)法等方面都有它的獨(dú)到之處。和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣，也是加變換編碼的混合編碼模式，但它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，不用眾多的選項(xiàng)就可以獲得比、更好的壓縮性能；加強(qiáng)了對(duì)各

30、種信道的適應(yīng)能力，采用“網(wǎng)絡(luò)友好”的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法，有利于對(duì)誤碼和網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)丟包的處理：應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲(chǔ)）場(chǎng)合的需求。（）運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)（系列）（）意思是“運(yùn)動(dòng)圖像專家組”。這個(gè)專家組的任務(wù)是為了對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)媒質(zhì)、電視廣播、通信等方面的運(yùn)動(dòng)圖像和伴音給出一種通用的編碼方法，于年和年分別通過(guò)了和一壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)組成部分：視頻、音頻、視頻與音頻的同步。視頻是標(biāo)準(zhǔn)的核心。為滿足高壓縮比和隨機(jī)訪問(wèn)兩方面的要求，視頻壓縮算法中包含兩種基本技術(shù)：一種是基于×子塊的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，用來(lái)減少幀序列的時(shí)域冗余；在利用塊匹配運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償來(lái)減

31、小時(shí)間冗余度時(shí)，不僅用上一幀的圖像預(yù)測(cè)當(dāng)前圖像，而且也使用下一幀圖像預(yù)測(cè)當(dāng)前圖像，即雙向預(yù)側(cè)，這是和標(biāo)準(zhǔn)有重要區(qū)另的地方。因此，和中有三種類型圖像，即，三種。幀只進(jìn)行幀內(nèi)壓縮，是作為預(yù)測(cè)基準(zhǔn)的獨(dú)立幀，具有較小的壓縮比。由幀前向預(yù)測(cè)產(chǎn)生的幀具有中等壓縮比，并與幀一起成為幀的預(yù)測(cè)基準(zhǔn)。由雙向預(yù)測(cè)產(chǎn)生的幀則具有最高的壓縮比。另一種是基于的壓縮，用于減少幀序列的空域冗余；在幀內(nèi)壓縮及幀間預(yù)測(cè)中均使用了變換。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法是當(dāng)前視頻圖像壓縮技術(shù)中使用最普遍的方法之一。由于壓縮算法復(fù)雜、計(jì)算量大，其實(shí)現(xiàn)一般要專門的硬件支持。用句法規(guī)定了一個(gè)層次性的結(jié)構(gòu)，共分六層。這六層是圖像序列（）、圖像組（）、圖像（）、

32、宏塊條（）、宏塊（塊）。一標(biāo)準(zhǔn)制定于年，是針對(duì)以下數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)多媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音編碼設(shè)計(jì)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵壓縮技術(shù)仍是、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償和衙編碼。的信源輸入格式是（制為×：制為×）。格式的信源要轉(zhuǎn)換成后進(jìn)入編碼器，解碼器輸出也是格式，顯示時(shí)要經(jīng)內(nèi)插，擴(kuò)充為格式。該標(biāo)準(zhǔn)主要用于在（包括，等）存儲(chǔ)彩色的同步運(yùn)動(dòng)視頻圖像。同時(shí)，它還被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，如非對(duì)稱數(shù)字用戶線路（）、視頻點(diǎn)播（）、教育網(wǎng)絡(luò)等。是一種高質(zhì)量視頻的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)是制定通用的活動(dòng)圖像及其沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)人學(xué)碩士學(xué)位論文伴音的編碼標(biāo)準(zhǔn)，以適于各種應(yīng)用目的，其主要對(duì)像是和。最初標(biāo)準(zhǔn)的基本要求有兩條：

33、一是視頻圖像模式采用×像素，是的倍；其次是傳輸碼率為，基本上也是標(biāo)準(zhǔn)傳輸碼率的倍。隨著大量提案的涌入，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)提出了越來(lái)越多的質(zhì)量及應(yīng)用要求。值得指出的是，由于一的研究領(lǐng)域擴(kuò)展到包含一的研究?jī)?nèi)容，后來(lái)撤銷了一標(biāo)準(zhǔn)。最顯著的特征之一是其通用性，即不依賴于特定的應(yīng)用，這使得成為目前為止重要的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。一采用了一種稱之為“工具箱”的方法，將視頻編碼規(guī)范中規(guī)定的語(yǔ)法子集定義為類（），其特點(diǎn)是可根據(jù)需要從工具箱中選出一個(gè)子集，以滿足特定的應(yīng)用需要。（卜是伽最初為（高清晰電視廣播）制定的編碼和壓縮標(biāo)準(zhǔn)，但由于一的出色性能已能適用于，因此標(biāo)準(zhǔn)并未制定，我們通常所說(shuō)的指的是，只是的一個(gè)音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)

34、。是為傳輸數(shù)碼率低于的實(shí)時(shí)圖像設(shè)計(jì)的。與一基于（鋤）的壓縮標(biāo)準(zhǔn)不同，是基于對(duì)象（）的壓縮標(biāo)準(zhǔn)。處理的是音頻及基于“矩形幀”的視頻信息，而其交互功能也僅僅是局限在音頻及矩形幀層次上。全新的標(biāo)準(zhǔn)超越了的目標(biāo)，支持基于內(nèi)容的交互功能，以音視頻對(duì)象（）的形式對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行描述，這些在空間及時(shí)間上有一定的關(guān)聯(lián)，進(jìn)行分析后，可對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行分層描述。因此，提供了一種嶄新的交互方式基于內(nèi)容的交互（），允許用戶根據(jù)系統(tǒng)能力和信道帶寬進(jìn)行分級(jí)解碼、同每一個(gè)對(duì)象進(jìn)行交互以及對(duì)對(duì)象進(jìn)行組合等。集成了不同性質(zhì)的對(duì)象，例如視頻對(duì)象、計(jì)算機(jī)生成的圖形圖像、文字、自然及合成音頻對(duì)象等等。另外，還考慮了多種網(wǎng)絡(luò)的不同特性，支持多媒體

35、信息的通用存?。ㄖ煨悴?。一提出了基于對(duì)象的編碼，這一點(diǎn)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中有很好的應(yīng)用。因?yàn)橐曨l監(jiān)控系統(tǒng)的大量背景圖像是靜止不動(dòng)的，可以采用壓縮比較高，損失比較大的方法進(jìn)行編碼；對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的圖像采用了壓縮比較低，損失比較小的編碼方法，這樣就在壓縮效率和解碼圖像質(zhì)量間得到了很好的平衡。基于對(duì)象的編碼方式還可以實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)交互性功能，基于對(duì)象的分級(jí)功能是一提供的又一個(gè)新的功能，提供了兩種基本的分級(jí)工具：時(shí)域分級(jí)和空域分級(jí)，時(shí)域分級(jí)是降低原視頻序列的幀率，空域分級(jí)是降低原視頻序列的分辨率。在每類分級(jí)工具中，視頻序列都可以分為兩層：基本層和增強(qiáng)層?；緦犹峁┝艘曨l序列的基

36、本信息；增強(qiáng)層提供了視頻序列更高的分辨率和細(xì)節(jié)。因此，當(dāng)傳輸圖像的分辨率和幀率不是很高時(shí)，采用一基于對(duì)象的分層傳輸思想：使用空域分級(jí)功能調(diào)節(jié)空間分辨率，使用時(shí)域分級(jí)功能調(diào)節(jié)幀率，一方面可以方便地實(shí)現(xiàn)碼率控制，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化具有很好的自適應(yīng)性，使得在極低碼率的情況下，仍能達(dá)到不錯(cuò)的監(jiān)控效果；另一方面，用戶可以通過(guò)交互功能選擇分辨率和幀率，以得到更好的視頻效果或獲得某一對(duì)象局部的細(xì)節(jié)。從通用的角度看，綜合考慮到算法的計(jì)算量，技術(shù)的成熟應(yīng)用和系統(tǒng)的成本代價(jià)，在變電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)該選用壓縮算法。一標(biāo)準(zhǔn)從年月開始在全世界范圍征集建議，預(yù)計(jì)到年月形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。作為家庭中的一個(gè)新成員，一正式名稱叫

37、做“多媒體內(nèi)容描述接口（）”。標(biāo)準(zhǔn)將為各種類型的多媒體信息規(guī)定一種標(biāo)準(zhǔn)化的描述，這種描述與多媒體信息的內(nèi)容本身一起，支持用戶對(duì)其感興趣的各種資料進(jìn)行快速、有效的檢索。帶來(lái)的基于內(nèi)容和語(yǔ)義的多媒體檢索將給人們未來(lái)的生活方式提供巨大便利。典型的應(yīng)用場(chǎng)合有：數(shù)字化圖書館如圖像目錄、音樂(lè)辭典）、多媒體索引服務(wù)（如網(wǎng)頁(yè)）、廣播節(jié)目選擇（電臺(tái)、多媒體編輯（電子出版物）。此外，一在多媒體教學(xué)、導(dǎo)游、地理信息系統(tǒng)），信息查詢服務(wù)、環(huán)境監(jiān)控、娛樂(lè)和購(gòu)物等許多場(chǎng)合也都有潛在的應(yīng)用價(jià)值。視頻監(jiān)控系統(tǒng)圖像編碼方式的選擇自世紀(jì)年代末以來(lái)，國(guó)際電信聯(lián)盟和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織先后頒布了一系列有關(guān)靜止和活動(dòng)圖像編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)建議，

38、對(duì)圖像與多媒體通信的研究、發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化起了巨大的推動(dòng)作用。如：靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)系列、運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)系列、運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)系列。在選擇哪一種圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須考慮各種壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通道的要求和碼流的大小以及各種壓縮標(biāo)準(zhǔn)的適用場(chǎng)合。當(dāng)前在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)有，一等。在變電站遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)有的通信信道大多采用沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)人學(xué)碩士學(xué)位論文環(huán)形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)或者星型結(jié)構(gòu)。由于有的變電站分布地點(diǎn)比較偏遠(yuǎn)，受到的隨機(jī)干擾比較大，通信環(huán)境比較惡劣，新建通道也只提供了信道（）。同時(shí)考慮系統(tǒng)視頻圖像的服務(wù)對(duì)象還有可能是廣域網(wǎng)上的用戶，建議選用的壓縮算法。目前在低帶寬上傳輸活動(dòng)視頻的另一個(gè)解決

39、方案就是采用壓縮標(biāo)準(zhǔn)，盡管也具有較高的壓縮比，但是圖像質(zhì)量較一差。因此，本系統(tǒng)采用壓縮標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，多媒體數(shù)據(jù)的傳輸是不可缺少的，因此選擇適當(dāng)?shù)耐ㄐ沤橘|(zhì)、通訊網(wǎng)絡(luò)以及通信協(xié)議就顯得很重要。傳輸介質(zhì)目前采用的多媒體傳輸介質(zhì)中，常用的有光纖、同軸線、屏蔽和非屏蔽雙絞線以及無(wú)線電波等。光纖是最理想的傳輸介質(zhì)，其特點(diǎn)是傳輸容量大、傳輸質(zhì)量好、損耗小、但成本高，適合網(wǎng)絡(luò)主干線。同軸線也是一種常見的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，有粗纜、中同軸和細(xì)纜之分。目前有線電視采用這種傳輸介質(zhì)。適合短距離通信。雙絞線目前主要用于電信網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線通信包括長(zhǎng)距離的衛(wèi)星通信、微波通信，其傳輸性能、容量不如

40、光纖。但有較大的靈活性，可以在短時(shí)間內(nèi)構(gòu)造一個(gè)長(zhǎng)距離的網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)絡(luò)目前運(yùn)營(yíng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)有電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)。電信網(wǎng)上的多媒體通信業(yè)務(wù)有、等。電信網(wǎng)絡(luò)具有連接范圍最廣、服務(wù)范圍最廣等特點(diǎn)，通過(guò)電信網(wǎng)可以和世界上絕大多數(shù)地方進(jìn)行通信。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)目前主要有（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）、快速以太網(wǎng)、（異步傳輸模式，電信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)相組合的技術(shù)）等。目前局域網(wǎng)內(nèi)常采用的是快速以太網(wǎng)，傳輸速度為。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的互聯(lián)，為計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行文件傳送、資源共享提供服務(wù)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是范圍最小的網(wǎng)，通常廣域的網(wǎng)需要通過(guò)電信網(wǎng)，以專線或者撥號(hào)的形式互聯(lián)。有線電視網(wǎng)絡(luò)（）提供廣播業(yè)務(wù)，包括電視、圖文電視等，采

41、用模擬傳輸方式，是一種模擬網(wǎng)絡(luò)。電視網(wǎng)上提供的多媒體服務(wù)有，和。網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)視頻傳輸協(xié)議（）視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，最重要的一部分就是解決視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題。本系統(tǒng)的主體是構(gòu)建與電力系統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)或者企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)上，網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議采用協(xié)議簇。協(xié)議的傳輸層有兩個(gè)并列的協(xié)議：分別為采用面向連接的傳輸控制協(xié)議（，。）和無(wú)連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議叫，是一種面向連接的全雙工對(duì)等傳送協(xié)議，保證無(wú)差錯(cuò)、無(wú)重復(fù)、有序的數(shù)據(jù)提交。另外，它還提供數(shù)據(jù)的重發(fā)機(jī)制：通信雙方互為請(qǐng)求應(yīng)答式，發(fā)送方要等待接受方反饋回來(lái)的應(yīng)答信息，才可以繼續(xù)下一批數(shù)據(jù)，如果沒(méi)有得到接受方確認(rèn)，發(fā)送方會(huì)自動(dòng)地重發(fā)數(shù)據(jù)，直到收到確認(rèn)或發(fā)

42、生超時(shí)錯(cuò)誤為止。這種數(shù)據(jù)的重發(fā)機(jī)制并不適合于要求延時(shí)較小的多媒體系統(tǒng)。是一種無(wú)連接的協(xié)議，傳輸時(shí)無(wú)需建立連接，用戶直接將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過(guò)端口發(fā)往另一臺(tái)主機(jī)，也不要等待對(duì)方的應(yīng)答，因而傳輸不獨(dú)占通道，而且傳輸?shù)臅r(shí)延?。旱撬荒軌虮ＷC數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)塊的按順序接收。由于它不提供差錯(cuò)機(jī)制和重發(fā)機(jī)制，只適合應(yīng)用于對(duì)可靠性要求不高的網(wǎng)絡(luò)傳輸。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中主要有兩條信息通道，一條是控制信息通道，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括監(jiān)控中心對(duì)監(jiān)控前端攝像機(jī)云臺(tái)鏡頭的控制命令信息、監(jiān)控前端到監(jiān)控中心的報(bào)警信息獲得雙方的握手確認(rèn)信息；另外一條是視頻數(shù)據(jù)通道。因?yàn)榭刂菩畔⑼ǖ赖臄?shù)據(jù)需要準(zhǔn)確無(wú)誤的傳送，所以采用面向連接的協(xié)議：在視頻數(shù)據(jù)通道中，雖然對(duì)視頻數(shù)據(jù)的精確性要求相對(duì)較低，但對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，故采用了無(wú)連接的協(xié)議。（）瓜協(xié)議最初是為提供非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中傳輸實(shí)時(shí)