基于MPEG-4的网络视频监控系统视频实时传输的研究

近年来,随着Internet和视频编码技术以及硬件的快速发展,网络视频监控技术迅速发展起来。MPEG-4视频的实时传输在网络视频监控系统中具有非常重要的地位,它对整个系统的健壮性和稳定性起着至关重要的作用。目前的Internet还不能有效满足视频实时传输的带宽、时延、丢包要求,且当前Internet上的主要流量是基于TCP协议的,因此研究既适合于MPEG-4视频实时传输,又能够与TCP公平分享带宽的拥塞控制机制,成为了网络视频监控系统中的一个重要课题。 本文首先介绍了MPEG-4标准及其特性,比较深入地分析了MPEG-4压缩算法,阐述了实时传输和实时传输控制协议RTP/RTCP。然后根据网络视频监控系统的特性选择了合适的网络传输方案,对传输网络做了设计。 对于RTP数据包的封装策略,本文分析了以VOP为单位的组包算法,并且作了改进,为了最大限度减少包数同时兼顾监控系统的实时性要求,采用一个RTP包装载多个VOP的策略;为了降低丢包对接收端解码质量的影响,提出了交叉组包的策略。阐述了改进后的组包算法,对装载MPEG-4视频流的RTP包的载荷格式进行设计。通过实验表明了改进后组包算法能够更进一步减少RTP包的数量。 在视频数据的传输码率与网络带宽的适应性方面,本文通过分析适用于MPEG-4视频的网络拥塞控制算法,提出了网络拥塞反馈控制算法的改进和优化思想,为了减小因为拥塞控制而产生的抖动问题,采取平稳增长因子的策略,阐述了改进后的拥塞控制算法。通过实验表明了改进后的组包算法大大降低了RTP包的数量,改进后的拥塞控制算法比较有效地减小了视频传输的抖动。 最后总结全文,并指出了下一步的研究工作。