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网络视频技术简介 华东师范大学 叶长青 CompanyLogo 主要内容 CompanyLogo 什么是网络视频 网络视频系统通常指的是安全监视和远程监控领域内用于特定应用的IP监视系统 该系统使用户能够通过IP网络 LAN WAN Internet 实现视频监控及视频图像的录制 网络视频系统中并不仅包含视频和控制数据 同时也包含系统所涉及的音频数据 在网络视频应用当中 经过数字化的视频流能够通过有线或者无线的网络传输到世界上的任何一个地点 从而使用户可以在任意位置通过网络实现视频监控和视频图像的录制 CompanyLogo 网络视频简介 CompanyLogo 网络视频监视系统 电视墙一机多屏 画面分割 视频切换 专线IP网无线 监视器 CompanyLogo 关键词 接收 CompanyLogo 网络视频监控系统 CompanyLogo 网络视频 动作 分解 摄像头 电脑 视频捕捉 数码照相 办身份证 录象 在本地保存视频文件 硬件方式还是软件方式 16路监控视频捕捉卡 CompanyLogo iuVCR 超级桌面录像机 WINDOWSNT 2000 XP下使用的视频播放 捕获 定时捕获的软件 这个软件体积不大 但其功能实在强大 比PowerVCRII和WinVCR2 5Plus这二个有名的视频录像软件都好 inVCR有着简单明快的操作界面 运行时占用系统资源极少 可以持续的捕捉任何视频格式 还有自动运行等很多新特性 在电视接收方面 它简直就是一部全频道 全制式的电视机 不用手动切换 具有定时录像功能 可以对来自视频捕捉卡 摄像头 DV的视频信号进行捕获 录像 支持各类视频 音频压缩格式 只要你电脑中安装有相应的编解码器就行 可实时地将捕获的视频保存为各类压缩格式 MP4 AVI WMV等 的视频录像 同时软件还支持插件 可对软件功能进行扩展 CompanyLogo 网络视频 动作 分解 网络 是直播还是点播还是下载 采用什么样的网络传输协议 压缩源数据吗 CompanyLogo 网络视频典型应用 视频会议 视频电话 视频聊天 视频点播 安保系统 远程部署 技术支持 CompanyLogo 1 网络视频会议系统 CompanyLogo 双流技术 视频会议主要是以语音和影像的方式实现远程的面对面的交流 但在很多场合下人们希望能够传递更多的信息 如开会时用到的图表 数据或文档等信息 因此 视频会议需要建立起与数据的协同工作 以增强会议临场感 提高视频会议的效率 为了寻找一种更加简单有效的视频与数据协同工作方式 人们提出了双流技术 即允许主机在一个视频会议中同时发送视频和内容 PowerPoint 浏览器屏幕内容等 目前业界通常讲的双流技术可以看成H 239的一种应用 附加的视频流被定义为单向的 例如 让人们看到演讲者的演讲内容 不过H 239可以允许用户在会议两点之间切换发言者 CompanyLogo 2 视频点播 CompanyLogo 网络点播发展的新特征 播放技术方面 网络视频服务从最传统的服务器点播模式发展到P2P流媒体技术 内容制作来源方面 网络视频内容由传统影视的专业机构制作发展到草根类个人网民短片制作的大量涌现 内容类别方面 网络视频内容从单一影视类发展到体育 娱乐 新闻等细分种类 从展现平台方面 网络视频的展现从传统面向用户单向点播平台 转化到用户互动为主的WEB2 0分享为特征的播客形式 CompanyLogo 传统电视与视频点播的比较 CompanyLogo 3 安保系统 街道 车站 楼宇等公共场所 摄像头 监视器 保安值班员学校 通过音频和视频电缆 将各个教室设置的摄像头和音频采集设备连接到一起 并同总控室的电视监看设备相连所形成的网络 智能监视 银行 金融机构该领域研究内容包括 运动检测 从序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来 基于三维模型的车辆与行人的定位 识别和跟踪 基于移动摄像机的视觉监控技术 多摄像机的协作监控 身份识别 目前的研究主要集中在人的脸像识别 步态识别或特定行为的识别 CompanyLogo 远程技术支持 CompanyLogo 4 远程示范教学 方式一 文本传输 截屏方式二 DriverStudio MS DDK自动生成设备驱动的 空壳 例如 生成符合微软规范的虚拟显卡的驱动程序 CompanyLogo 网络视频关键技术 一 1 音视频编解码技术一幅640 480中等分辨彩色图像 采用24位比特量化的数据量约为7Mbit 如果按每秒30帧的速率播放 则需要传输的码率高达221Mbit s 要在有限的带宽上传输如此之高的码流是不现实的 在这样的情况下 视频编解码技术显得尤为重要 视频监控产业可以选择的国际信源编码标准有 MPEG 2 MPEG 4 H 263和H 264等 CompanyLogo 网络视频关键技术 二 2 网络传输远程视频监控系统的实现与宽带传输网络息息相关 现用在视频监控系统中的承载网络平台主要是ISDN X 25 分组交换数据业务 和帧中继 SDH ATM 和分组IP网 其中ISDN推出的初衷是为语音 数据 图像等综合业务提供一个公共网络平台 但其传输速率却满足不了现在多媒体通信的要求 就远程视频监控而言 只能作为窄带监控系统的传输 不能作为大型监控系统的承载平台 X 25和帧中继 SDH ATM和分组IP网络平台 网络宽带在1 5Mbit s时 视频可达到352 288每秒25帧无马赛克的图像效果 要达到高清晰的效果 理想的传输速率要在4Mbit s以上 对于分组网络 传输带宽可动态分配 但需要有效的Qos 服务质量 服务来保证传输数据 CompanyLogo 网络视频关键技术 三 3 多点处理单元多点处理单元 MCU 是视频监控系统中的一个重要组成部分 这个概念也是从视频会议中借用过来的 MCU其实就是中心服务器的另一种叫法 因为它处在整个系统的中心和其它所有设备相连 起到多点控制的作用故此得名 MCU是系统多点汇接设备 用于连接系统中的各个监控终端或级联的二级 三级MCU 实现视频切换 语音混合 系统控制 多画面合成 用户认证 设备分配以及MCU级联等多种功能 是系统中一个多媒体交换机 远程视频监控系统需要宽带传输 其中的多点控制单元就需要宽带的用户接口和多点的接入能力 多画面方便用户可以看到多个远端现场的图像 便于了解及时掌握各个现场的情况 远程视频监控系统采用的是MPEG 4视频编码技术 多画面就需要对这些高分辨率的视频进行处理和合成 系统的升级和扩容也是远程视频监控系统必须解决的一个技术环节环节 远程视频监控系统采用MCU级联的方式组成层次性的星形拓扑结构以满足多用户群体的需要 嵌入式 模块化的系统结构也是多点处理单元性能稳定 升级扩容方便的保证 CompanyLogo 网络视频关键技术 四 4 嵌入式技术由于采用PC机板卡式的视频监控系统存在着诸多的不足之处 当前最新的视频监控产品都采用了嵌入式的设计 嵌入式视频监控系统主要把专用视频编解码芯片和各种接口芯片集成 采用专用的底层操作系统 此类视频监控系统的采集设备可集成各种控制接口和信号输入接口 设备采用一体化设计 体积小 工作稳定 功耗小 这种采集设备可以很方便的放置到各种环境下的监控点 CompanyLogo 一个实例 在许多关于视频的软件 如视频会议 可视电话等 开发中 都应用了视频捕获技术 微软为软件开发人员提供了一个专门用于视频捕获的VFW VideoforWindows SDK VFWSDK为在Windows系统中实现视频捕获提供了标准的接口 从而大大降低了程序的开发难度 本实例利用VFW 在VC 6 0的环境下轻松实现视频的捕捉 第一步 创建 捕获窗口 hwndVideo capCreateCaptureWindow LPSTR capture 捕获窗口的名称WS CHILD WS VISIBLE 捕获窗口的窗口风格0 0 220 360 捕获窗口的左上角 右下角坐标 HWND hWnd 捕获窗口的父窗口句柄 int 1 捕获窗口标识 没发现有什么用 随便给个数 HWNDhWnd hwndVideo hWnd this GetSafeHwnd CompanyLogo 第二步 关联捕获窗和驱动程序 capDriverConnect hwndVideo 0 第三步 设置视频设备的属性 capPreviewRate hwndVideo 66 第四步 打开预览 capPreview hwndVideo TRUE 注意事项 要将VFW32 LIB存放在应用程序文件夹里 并在程序中声明头文件 include vfw h CompanyLogo 第五步 将捕捉到的视频保存成avi文件capCaptureSequence hwndVideo 开始捕捉 capFileSaveAs hwndVideo test avi 保存成avi文件第六步 结束捕捉capCaptureSequence hwndVideo capGrabFrameNoStop hwndVideo 第七步 建立socket 把视频数据发出去 第八步第九步压缩 发送 开缓冲区 接收数据 回放 CompanyLogo 说的这么热闹 做给我们看看 CompanyLogo 接下去做什么 点对点视频会议程序 VideoNet