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基于IP Multicast的分布式音视频接几和共享的监控系统的传输和实

时间:2021-09-30 19:46:33 电子通信论文 我要投稿

基于IP Multicast的分布式音视频接几和共享的监控系统的传输和实现

摘要:设计并实现了一个基于IP Multicast技术的远程数字音视频监控系统,提出了分布式音视频接入共享的解决方案,能够有效地节省网络带宽;针对视频、音频语音和控制数据的不同传输特点,对其所采用的传输技术作了详细探讨,给出了具体实现方法。

    关键词:监控系统 分布式接入共享 网络传输 IP组播 Windows套接字

随着计算机网络技术、多媒体技术、计算机视觉与模式识别技术的发燕尾服,一种以数字化、智能化为特点的多媒体远程数字监控系统应运而生,即基于IP的数字监控系统,实现了由传统的模拟监控到数字监控质的飞跃。与传统的模拟监控系统相比较,数字远程监控系统几个最主要的优势是:可以借助网络实现远程监控;在远程不同地点的分控中心或同个分控中心可同时调看某一个或者几个监控现场的音视频数据,从而实现分布式的音频频接入和音视频数据共享,同时,可以与监控现场人员进行对讲;可以对远程监控现场的云台、摄像机等外围设备进行控制。视频、音频的实时、分布式传输及控制指令的可靠传输是远程数字监控系统的一个关键问题。本文设计并实现了远程数字音频频监控系统,采用IP Multicast技术作为分布式音视频执着入和共享的解决方案,并针对视频、音频语音和控制数据不同的特点,对其所采用的不同传输技术进行了探讨,给出了具体实现方法。

1 系统的总体结构

远程监控系统一般包括三部分:前端监控现场、通信设备和后端分控中心。整个系统基于Client/Server(客户机/服务器)模式。总体结构如图1所示。

(1)前端监控现场由监控现场主机及一些外围设备组成。外围设备包括摄像机、电动镜头、云台、防护罩、监视器、多功能解码器及报警器。监控现场主机运行客户前端软件,实现视频、音频数据的实时采集、压缩、解压缩(音频)(视频传输 单向的,音频传输是双向的)及打包传送;对压缩的视(音)频数据进行经存储(也可在分近中心进行)。存储方式为循环存储、定时存储、手动存储及运动视频检测启动存储。接收来自分控中心的控制指令(也可在本地实施),对云台动作(上、下、左、右及自动)电动镜头的三可变(光圈、焦距和聚焦)。

(2)通信设备是指所采用的传输信道和相关设备,通信网络为LAN及WAN。

(3)后端设备由若干分控中心计算机组成。各分控计算机运行服务器端软件,接收来自前端压缩视(音)频、显示(播放);通过网络对前端云台、摄像机进行控制;采用组播技术,实现分布式视频执着入和分丰式视频共享:每个分控中心主机可以同时监控多个前端,即“一点对多点”;不同分控心也可以同时监控同一前端,即“多点对一点”。

2 网络传输模块的设计与实现

2.1 系统传输数据类型的特点及通信协议的选择

系统传输数据有:控制数据、音频、视频数据、后端分控中心通过网络向监控现场主机外围设备云台及摄像机发送控制信号,实现云台动作(上、下、左、右、自动)摄像机光圈、焦距及聚焦三可变,要求控制信号的传输准确无误;音频、视频是连续,数据量大,允许传输中存在一定的数据错误率及数据丢失率,但实时性要求很高。此外,在监控系统中,要实现音视频的分布式接入和数据共享,必须进行音视频

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