摘 要

近年来，随着计算机网络和通信技术、多媒体技术的快速发展，传统的监控系统也不断向着新的方向进行着更新和发展。进而出现了结合计算机网络技术、多媒体技术以及通信技术的多媒体数字视频监控系统。数字视频监控系统具有传统模拟监控系统无法比拟的优点，而且符合当前信息社会中数字化、网络化和智能化的发展趋势。借助高速发展的4G无线网络传输视频监控信号，依靠4G网络的高速数据传输能力确保视频的清晰度和流畅性。因而对基于4G无线网络视频监控系统的研究具有重要的意义。

本文借助微软编程软件Visual Studio 2013使用C 编程语言，通过MFC编程来设计服务器端用户界面，实现了对前端摄像头传输监控视频的播放，暂停，录像等功能。

论文主要研究了基于4G的无线网络视频监控系统内部的H.264视频流编码与解码，信息传输，RTP，RTCP协议的打包和解包过程，Socket网络通信协议的使用方法，并实现了服务器端的正常功能。利用VLC控件封装后直接利用其解包解码能力实现对接收到的H.264编码的视频流直接播放。实验结果表明：可正常实现基于4G的无线网络视频监控系统服务器端基本功能。

关键词：H.264；实时传输协议；4G无线网络

Abstract

In recent years, with the rapid development of computer network, communication technology, multimedia technology, the traditional monitoring system is updated and developed constantly in the new direction. Then, the multimedia digital video surveillance system which combines computer network technology, multimedia technology and communication technology comes out. Digital video surveillance system has more advantages than the traditional analog monitoring system. It is in line with the development trend of digital, network and intelligence in the current information society. The video monitoring signal is transmitted with the aid of 4G wireless network in the high-speed development. The high-speed data transmission of 4G network can be used to ensure the clarity and fluency of video. Therefore, the research of video surveillance system based on 4G wireless network is of great significance.

In the paper, by means of Microsoft programming software visual studio 2013 to use C programming language, the server-side user interface is designed to realize the play, pause, videotape and other functions in control of the surveillance video camera from the front-end, with the MFC programming.

The video monitoring system based on 4G wireless network is mainly researched in the aspects of the H.264 video stream encoding and decoding, information transmission, RTP, RTCP packing and unpacking process, the use of socket network communication protocol and to achieve the normal function of the server in the paper. Using VLC control package after unpacking directly using the decoding ability to achieve H.264 encoding the received video stream playback directly. The experimental result shows that the basic functions of the video surveillance system based on 4G can be realized.

Key Words：H.264；Real-time Transport Protocol；4G Wireless Network

目 录

第1章 绪论 1

1.1 视频监控系统研究背景和意义 1

1.2 视频监控系统的发展过程 1

1.3 H.264视频编码标准的发展 2

1.4 移动数据通信技术的发展 2

1.5 论文的主要内容和结构 3

第2章 无线视频监控系统概述和关键技术 5

2.1 4G无线视频监控系统基本结构 5

2.1.1 摄像头 5

2.1.2 编解码器 6

2.1.3 4G无线上网模块 6

2.1.4 服务器端 6

2.2 系统总体架构分析 6

2.2.1 硬件搭建 6

2.2.2 软件设计 8

2.3 视频信息的传输 8

2.3.1 H.264编码 9

2.3.2 网络传输协议 10

2.3.3 Qos控制 11

2.3.4 4G无线网络 11

2.4 视频信息的播放 12

2.4.1 解包 12

2.4.2 缓存区存储 12

2.4.3 H.264解码 12

第3章 视频监控系统服务器端功能模块分析与设计 13

3.1 Socket网络编程 13

3.2 VLC控件 13

3.3 服务器端软件设计 14

3.3.1 功能分析 14

3.3.2 界面设计 15

3.3.3 功能实现 16

3.4 服务器端功能测试 21

第4章 总结和展望 23

4.1 工作总结 23

4.2 展望 23

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

1.1 视频监控系统研究背景和意义

随着安全防范观念的加强，人们迫切希望借助搭建视频监控系统的方式来预防和减少公共场所的破坏或违法犯罪活动，第一代模拟视频监控系统的出现初步实现了人们所需的功能。随着科技的发展，受益于计算机网络和通信技术、多媒体技术等领域的快速进步，传统的模拟监控系统不断向着新的方向进行着更新和发展。进而出现了结合计算机网络技术、多媒体技术以及通信技术的完全基于无线网络的新一代视频监控系统，它在更好的实现监控的基本功能和目标的前提下，还具有利用网络实现远距离高质量信号传输，更加安全可靠的信息传送和存储，更加强大的分析处理视频图像的功能，易于升级与全面可扩展性等优点^[1]。

在技术方面，无线网络传输技术、视频编解码技术和流媒体传输技术的快速发展，使得无线监控系统变得日趋成熟和完善。自2013年12月4日中国移动获得中国国内第一个4G牌照以来，4G网络的普及和流量资费的不断降低，使利用4G网络传输数据的成本进一步下降，性价比和易用性大大增强。同时因4G网络带宽高、时延低的优点，可满足高清无线视频监控的数据传输要求，同时随着各大电信运营商在4G 网络覆盖的积极推进，未来建成后的4G网络在网络覆盖率和传输稳定性方面都将具有很大优势，更能满足数据传输的高要求。此外，随着手机，平板等移动终端普及，利用4G网络承载的高质量信号传输，可以在视频监控应用的基础上扩展更多的功能，节约系统搭建所需的资源。本次视频编码采用H.264编解码标准，此标准是由ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC动态图像专家组（MPEG）联合制定的高度压缩数字视频编解码器标准。具有高效率压缩，可提供高质量图像，容错能力强和网络适应性强等优点^[2]。流媒体传输技术主要涉及到TCP及RTCP，UDP，RTSP协议的运用。

本课题的研究内容主要是在对于基于4G网络的视频监控系统的整体构成和工作原理有一定理解的基础上，对服务器端工作界面进行设计和功能实现。