无线视频监控系统客户端应用程序的设计与实现——实时视频处理

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目前,视频监控系统主要基于有线专网或公共有线网络,但由于有线网络的固有特性,其还不能达到无缝覆盖,这就在很大程度上限制了人们获取信息的灵活性。无线视频监控在这种环境下应用而生。视频通信相对于其他通信方式其数据量大,易失真,实时要求高,交互性强等特点。同时,网络视频监控行业一直面临一个问题,就是在不同厂家之间的设备无法互联互通,因而,这就要求监控系统中的应用程序需要具有很强的融合接入的能力。同时,无线环境下相对有线网络环境也有不足,例如有限的带宽、信道衰落的突发性以及阴影效应等。因此,对视频的无线传输及重现做特别的处理显然是很有必要的。   针对以上问题,本文设计了无线实时视频在客户应用程序中的一种方案。该方案对无线实时视频的传输和重现进行了设计,主要内容如下:首先,对实时视频的传输进行了分析,其中重点对RTP的包结构进行了分析,同时,对RTP包头中各字节意义及作用做了阐述,并设计RTP包的一种结构,同时根据该结构,在客户应用程序中对RTP包的接收和包头的解析进行设计。然后,对H.264作为RTP包载荷而定义的三种不同的基本载荷格式进行了分析,它们分别为:单个NAL单元包,即荷载中只包含一个NAL单元;聚合包,即该类型包聚合了多个NAL单元到一个RTP荷载中;分片单元,即把单个NAL单元分片到多个RTP包中。其中着重对单个NAL单元在RTP包中的码流格式和分片单元在RTP包中的码流格式进行了分析,另外,根据RTP解析出的信息和H.264码流中包头信息,提出了在RTP包中的分片单元码流在客户应用程序中重组为NAL单元的一种方案。最后,对H.264的解码原理和过程进行了介绍,其中着重介绍了H.264解码的码流顺序,同时对H.264的各种解码库进行分析对比,并设计一种H.264解码器。   通过对无线实时视频的传输和重现的分析设计,对方案进行了工程实现。首先对平台环境的搭建进行了介绍,其中重点阐述了JRTPLib和FFMPEG解码库的编译搭建。然后,对实时视频的请求、RTP会话建立、RTP解析、视频数据重组以及视频解码的实现进行了详细阐述。最后,对图像质量的客观评估方法PSNR和SSIM进行介绍,并利用PSNR和SSIM两种方式,对传输解码后的图像和传输前的图像进行了质量评估,效果令人满意。
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