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无线视频监控中的帧率控制设计与实现

作　者: 荆晶
导　师: 陈曙
学　校: 山东大学
专　业: 电路与系统
关键词: 无线网络 WiMAX H.264 视频监控 帧率控制
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 163次
引　用: 2次
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内容摘要


基于无线网络的视频监控是视频监控系统的最新发展方向,它能够将摄像头采集到的视频通过服务器发布到无线网络上,从而能够使其他人员通过一台连接到无线网络的电脑或手持终端进行观看,从而对监控现场进行监管和控制。无线视频监控相比传统有线视频监控而言,具有灵活机动,成本低廉,组网及维护简单等多种优点,因此其将成为未来发展趋势。所以如何有效对无线视频监控进行完善,则是讨论的重点和热点。文章介绍了WiMAX协议的历史及优势,以及其实际应用,并对其物理层和MAC层进行了描述。文章同样介绍了H.264的编码原理与主要特点,以及基于H.264编解码压缩标准的视频实现与应用,介绍了几种常见的H.264编解码器的解决方案。文章之后还介绍了视频监控的原理,特点及应用。然后,文章重点介绍了无线视频采集传输方案,论述了无线环境下的视频传输问题,包括视频丢帧问题,视频播放过快问题,视频停顿或黑屏问题,并给出了分析与解释。因此,如何通过某种机制改善这些问题是文章讨论的重点。文章针对无线网络的不稳定性,提出了一种通过对视频帧率进行控制,从而改善视频流畅度的方法。首先文章将该机制中的所有相关参数作了简单介绍,包括视频缓存,当前视频帧数,网络状态参数,视频加速门限,视频减速门限,延时帧数,视频帧率,视频基准帧率以及视频帧率变化量。然后文章详细论述了帧率控制机制的原理,并对细节部分进行了讨论,包括帧率变化量问题,缓存中无视频帧问题,网络状态问题和网络中断时间较长问题。文章最后通过基于WiMAX网络的视频监控应用,对该机制的实际效果进行测试。首先介绍了相关的硬件环境与软件环境,然后描述了测试过程,并最终给出了三种不同的测试结果。在网络状态分别为好,中,差时,通过软件自动记录的日志文件,以及相关的数据统计表明,帧率控制机制有效的改善了视频流畅度,减少了网络不稳定对视频的影响,证明了该方法的可行性与正确性。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
符号说明  11-12
第一章 绪论  12-14
  1.1 引言  12-13
  1.2 论文安排  13-14
第二章 无线视频监控  14-34
  2.1 相关知识介绍  14-25
    2.1.1 下一代无线网络WiMAX技术  14-20
    2.1.2 流媒体编码H.264  20-24
    2.1.3 视频监控  24-25
  2.2 无线环境下视频监控介绍  25-28
    2.2.1 无线环境下视频监控原理  26-27
    2.2.2 无线环境下视频监控特点  27
    2.2.3 无线环境下视频监控应用  27-28
  2.3 无线环境下视频监控的问题  28-34
    2.3.1 视频严重丢帧现象  30-31
    2.3.2 视频速度明显过快现象  31-32
    2.3.3 视频画面停顿或黑屏现象  32-34
第三章 视频帧率控制的设计  34-46
  3.1 参数描述  35-41
    3.1.1 视频缓存  35-36
    3.1.2 当前视频帧数  36
    3.1.3 网络状态参数  36-37
    3.1.4 视频加速门限  37-38
    3.1.5 视频减速门限  38
    3.1.6 延时帧数  38-39
    3.1.7 视频帧率  39-40
    3.1.8 视频基准帧率  40
    3.1.9 视频帧率变化量  40-41
  3.2 原理描述  41-42
    3.2.1 帧数增长过快的处理机制  41
    3.2.2 帧数减少过快的处理机制  41-42
  3.3 细节分析与设计  42-46
    3.3.1 帧率变化量问题  42-43
    3.3.2 缓存中无视频帧问题  43-44
    3.3.3 网络状态问题  44-45
    3.3.4 网络中断时间较长问题  45-46
第四章 无线环境下的测试与实现  46-61
  4.1 测试硬件环境介绍  46-47
  4.2 测试软件环境介绍  47-49
  4.3 测试过程与结果  49-61
    4.3.1 无线网络状态好时的测试结果与分析  49-53
    4.3.2 无线网络状态中等时的测试结果与分析  53-56
    4.3.3 无线网络状况差时的测试结果与分析  56-61
第五章 结论与展望  61-62
  5.1 论文总结  61
  5.2 展望  61-62
参考文献  62-68
致谢  68-69
攻读硕士期间参与的工程项目和发表的论文  69-70
学位论文评阅及答辩情况表  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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