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1、毕业论文(设计) 题 目 基于4G技术的远程视频监控系统设计 系 部 信息技术系 专业名称 楼宇智能化工程技术 班 级 201x级x班 姓 名 xxx 学 号 指导教师 日 期 2015年5月8日 摘要随着移动互联网的发展,监控系统开始朝着移动摄像远程监控的方向发展,这将开启视频监控系统发展展的全新方向。因此，论文提出了一种基于4G远程实时视频监控方案，将4G移动通信技术、H.264视频压缩编码技术、ARM+DSP嵌入式开发结合起来,通过中央管理软件（CMS）,实现对远程视频实时传输的视频监控系统进行设计。论文设计基于TD-LTE无线多模块视频终端硬件结构为核心,主要集成H.264硬件编码模块
2、和TD-LTE 4G无线网络模块。通过软硬件结合将经过视频采集编码模块处理后的视频信息,交由视频压缩编码模块进行H.264压缩编码,最后将压缩编码后的视频数据通过RTP(Real-Time Transport Protocol,实时传输协议)数据包形式经4G无线模块发送至互联网络中的中央管理服务器将视频流存储或转发,为了实现监控系统完整的视频监控功能,论文通过中央管理软件CMS系统，实现在远程监控终端对远程视频终端进行实时操作控制,和Web浏览器登录，实现视频实时浏览、回放等功能。关键词： 4G;H.264;CMS;移动视频;远程监控 ABSTRACTWith the development
3、of mobile Internet, began to move toward the camera monitoring system remote monitor and control the direction of development, which will open exhibition of new video surveillance system development direction.Therefore, the paper puts forward a kind of remote real-time video monitoring scheme based
4、on 4 g, 4 g mobile communication technology, h. 264 video compression coding technology, ARM + DSP embedded development, through the central management software (CMS), the implementation of remote video real-time transmission of video monitoring system design.Paper design is based on the td-scdma LT
5、E wireless module more video terminal hardware structure as the core, the main integration h. 264 hardware encoding module and the td-scdma LTE 4 g wireless module.Through the software and hardware combination after dealing with the collection video coding module of video information, to the video c
6、ompression coding module in h. 264 compression coding, finally after the compressed encoding of video data by RTP (Real - Time Transport Protocol, real-time Transport Protocol) packet form by the 4 g wireless module to the Internet in the central management server to forward the video store, or, in
7、order to realize the monitoring and control system for the complete video monitoring function, the paper through the central management software CMS, the remote monitoring terminal of remote video terminal real-time operation control, and a Web browser login, realize real-time browsing, video playba
8、ck, and other functions.Key words: 4G ;H.246 ;CMS; Mobile video; Remote monitoring目录第一章 绪论11.1 背景11.1.1 3G 简介11.1.2 Wifi 简介11.1.3 4G 简介21.2意义21.3 远程视频监控系统的需求分析31.4 视频监控系统的发展现状31.5 本文的主要内容4第二章 系统方案设计52.1 系统整体架构52.2 移动监控终端设计62.2.1 移动终端监控方案设计62.2.2 移动监控终端视频压缩方法的选择72.2.3 移动监控终端硬件平台架构的选择82.2.4 中央管理软件(CMS
9、)的构架选择82.3 视频无线网络设计92.3.1 视频无线传输网络方案设计92.3.2 视频无线通信方式的选择102.3.3 视频无线网络接入方式的选择102.4 视频流封装方式的选择11第三章 系统硬件设计和实现123.1移动视监控终端硬件设计123.1.1 产品概述123.1.2 产品特性123.1.2.1 良好的应用效果123.1.2.2 强大的网络适应能力133.1.2.3 领先的视频编解码技术133.2 远程视频监控终端硬件系统设计133.2.1远程监控中心143.2.2 监控中心功能14第四章 中央管理软件 （CMS）154.1 CMS 的定义154.2 CMS 的原理及组成15
10、4.2.1 CMS 的结构154.2.2 CMS 的组成164.2.2.1 用户管理权限164.2.2.2 PTZ 命令转发164.2.2.3 时钟同步功能174.2.2.4 虚拟矩阵功能174.2.2.5 客户端应用模块174.2.2.6 Web 应用模块18总结与展望19致谢20参考文献2124第1章 绪论1.1 背景目前，视频监控系统大多采用固定摄像的方式对固定区域进行视频信息釆集，并且所采用的视频传输方式也限于短距离或局域范围。而在某些应用领域，这种方式的视频监控会限制该领域工作人员正常的视频信息采集工作不能高效快捷的处理问题。例如，执法机关在面对复杂案件、复杂现场情况,以及突发恶劣事
11、件时，除了寻求更周全的执法手段之外，还需通过这些视频监控设备对事件进行还原分析取证。为了方便取证，以及建立执法现场与远程指挥中心的密切合作。如今由于视频图像质量由高清转向超清或超高清发展，因而对网络传输性能要求较高，而3G技术在数据网络传输性能有限的情况下，4G无线通信技术的登场，为远程视频监控提供了新的解决方案。1.1.1 3G 简介无线电管理大会于1992年的年会议决定开发第三代移动通信系统，在IMT-2000的框架机构中，主要技术标准包括中国的TD-SCDMA系统、美国的CDMA2000系统和欧洲的WCDMA系统，我国首次提出的TD-SCDMA系统首先作为一种国际通信标准，是中国移动通信
12、发展史上里程碑式的重要事件。2009年1月7日，我国工业和信息化部宣布，将以TDSCDMA技术制式为基础，授予中国移动通信集团公司第三代移动通信3G业务经营许可，将以CDMA2000技术为基础，授予中国电信集团公司3G业务经营许可，将增加基于WCDMA技术制式的3G业务经营许可授予中国联合网络通信集团公司，这标志着我国三大电信运营商已经拥有发展第三代移动通信的资格与能力。第三代移动通信技术的简称为3G（3rd-generation），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务代表特征是能够提供高速数据业务，因为该技术能够同时传送声音（通话）及数据信息（电子邮件、即时通信等）。1.1.2
13、Wifi 简介20世纪90年代Wi-Fi联盟提出Wi-Fi技术，该技术是为改善基于802.11标准的无线网互通性（电气和电子工程师协会提出）。Wi-Fi是一种短距离的无线传输技术，可以以无线方式将终端设备互联，其有效传输直径在200米左右，费用与组网形式方面远远低于传统的有线网络。Wi-Fi技术可以将无线网卡和接入点（AP，Access Point）组成无线局域网（WLAN，Wireless LAN），任何一台配置无线网卡的终端均可以通过无线接入点（AP）来分享有线局域网甚至广域网提供的网络资源，其中接入点被当做连接传统有线网与无线局域网之间的桥梁。根据终端支持的制式不同，达到的速率也有所不同
14、，例如支持802.11b标准的设备最高速率与支持802.11n标准的设备最高速率可以分别达到110Mbsp及150Mbps。 根据Wi-Fi目前公布的信息，目前网络支持的认证方式有六种，并且随着技术发展仍在不断的更新，这可以保证数据通信的安全性。随着技术的不断发展，Wi-Fi目前发展到802.11n标准，支持当前较为流行的多入多出技术（MIMO）及波束成形（Beamforming）技术，可以聚合多通道，提高传输速度；可以集中波束，增强信号的传输强度。2014年的1月份推出的802.11ac1x1无线Combo方案，提供高达433Mbps的传输速率，实现了高速数据传输后融合3G和互联网技术，远程
15、无线视频监控技术开始得到广泛应用。 1.1.3 4G 简介第四代移动通信系统主要由TD-LTE和FDD-LTE两大阵营组成，截至2014年1月15日，全球已有263张LTE商用网络遍布于97个国家。我国于2013年12月4日发布4g牌照，根据4G牌照发布的规定，国内三家运营商中国移动、中国电信和中国联通，都拿到了TD-LTE制式的4G牌照,且都是中国自主知识产权的TDD制式。随后在开始大规模的建设TD-LTE基站，预计在2015年底将达到乡级以上城镇、重要交通干线、旅游景点等场景形成全覆盖，重点高数据流量需求乡镇和农村形成4G网络覆盖。针对各种不同业务的接入系统，4G系统通过多媒体接入连接到核心网中，其中作为核心网的IP技术可以实现用户在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。从4G网络结构来看
