摘 要

在当今社会电子产业迅速发展，网络技术、多媒体技术、计算机识别技术等随之不断进步，一种名为基于IP优化技术的智能监控系统逐渐进入人们的生活。在社会信息数字化的今天,该系统以其数字化、网络化、智能化拥有着重要地位。人们在工业、校园、交通、商场、银行等场合能广泛使用该系统，对安防工作作出了极其重要的贡献。

视频监控的关键部分主要包括视频的采集与压缩、信号的传输、视频的存储调用与管理这三个方面。本文对H.264 算法和 IP 组播技术这两个最关键的技术进行了深入探讨。首先对数字视频压缩的基本原理进行了具体阐述，对H.264的关键技术进行了分析和总结。并应用优化了的 H.264 视频编码技术降低了视频数据在网络中的传输数量。研究了视频传输技术、数字存储技术和相关网络通信协议之后，设计了一个在校园中的视频监控系统。

之后采用IP组播技术来解决网络带宽资源不足的问题，以保证视频监控的实时性。在数据存储管理方面，用集中存储的方式将数据库与文件系统相结合来实现此功能。

关键字：视频监控 H.264编码 视频压缩 IP组播 数据存储 数据管理

Abstract

Nowadays, the electronic industry develops rapidly. Network technology, multimedia technology and computer recognition technology progress at the same time. An intelligent monitoring system based on IP network gradually comes into our life. In today's social information digitization, the system has an important position for its digital, networking and intelligence.People widely use this system in fields like the industry, campus, transportation, shopping malls, banks and other occasions. It makes a very important contribution to the security work.

The key part of video surveillance mainly includes video capture and compression, signal transmission, video storage call and management.This paper discusses two key technologies, the H.264 algorithm and IP multicast technology. At first, it expounds the basic principle of digital video compression and analyzes and summarizes the key technology of H.264.H.264 video coding technology has been optimized to reduce the number of video data transmission in the network.After studying the video transmission technology, digital storage technology and the related network communication protocol, I design a video surveillance system on campus.

IP multicast technology is adopted to solve the problem of network bandwidth resources shortage, so as to ensure the real-time performance of video surveillance. In the aspect of data storage management, the database and file system are combined to realize this function in the way of centralized storage.

Keywords：Video Monitoring H.264 encoding video compression

IP multicast Data Storage Data Management

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 2

1.3本文的主要内容及目标 3

1.4.拟采用的技术方案及措施 3

第2章 基于IP优化的智能监控系统的关键技术 5

2.1视频数字化 5

2.1.1视频数字化概述 5

2.1.2数字视频格式 5

2.1.3视频数据采集 6

2.2视频压缩技术 7

2.2.1数字视频压缩的必要性及可行性 7

2.2.2视频压缩技术简介 7

2.2.3视频压缩标准 8

2.3数字视频网络传输技术 8

2.3.1数字视频传输对网络的要求 9

2.3.2 IP协议 9

2.3.3 TCP和UDP协议 11

2.4数据存储技术 11

第3章 校园安全监控系统需求分析及总体设计 12

3.1 校园安全监控需求 12

3.1.1 功能性需求 12

3.1.2 非功能性需求 12

3.2 校园监控系统架构与开发平台 13

3.2.1 校园视频监控系统的特点 13

3.2.2 校园监控系统架构 13

3.2.3视频监控系统的网络技术基础 15

3.3 可行性分析 16

3.4 视频监控系统的关键技术 16

3.4.1 图像编解码技术 16

3.4.2 IP 组播技术 17

3.4.3 数据存储管理技术 18

3.5 本章小结 19

第4章 基于 IP优化的智能监控系统具体设计 19

4.1 视频采集方案设计 20

4.1.1 摄像机选择 21

4.1.2 H.264编码算法流程 22

4.1.3 H.264算法优化设计 23

4.1.4 IP组播流程 24

4.2视频监控系统方案设计 24

4.2.1 云台控制 24

4.2.2 动态监测 25

4.2.3 视频播放 25

4.3数据存储管理 26

4.3.1 视频录像功能实现 26

4.3.2 数据库存储操作 28

4.3.3 历史视频数据查询功能 28

4.4 系统测试 29

4.4.1 监控场景分布 29

4.4.2 测试方案 30

4.4.3 测试过程 31

4.4.4 测试结果 34

4.5 本章小结 35

第5章 总结与展望 36

5.1 总结 36

5.2 展望 37

致谢 38

参考文献 39

第1章 绪论

1.1 研究背景

当今社会的计算机技术正在迅速地发展，网络已普及到人们生活中的方方面面。电子技术、通信技术以及计算机的视觉处理技术也逐渐趋于成熟。信息传输和多媒体处理在人们的生产生活中有着越来越广泛的应用。而智能视频监控系统也逐渐在安防工作当中扮演着越来越重要的角色。该系统在银行、商场、机场、地铁等公共场所均有使用，我们能经常在校园及小区安全监控、工业生产、交通违章监控、火情监控等无人值守的领域见到其发挥作用。

智能监控领域现在广泛采用工业以太网技术。传统的网络测控技术在适应性、复杂程度、开放性和成本方面有着很大局限性,与其相对的是以太网有着速度快、容量大、适应性强和开放性的显著特点,能很好地适应现代监控领域的要求。基于IP的监控技术现在已趋于完善,它有着完整的协议体系和多元的应用层开发工具,采用该项技术可以在很大程度上解决各种监控设备和计算机设备通过相同或不同种类网络连接在一起的问题。