[发明专利]一种基于网络电视机顶盒的实时视频监控系统的实现方法

说明书

技术领域

本发明是一种在网络电视(IPTV)机顶盒上实现实时视频监控功能的方法，基于双核开发 平台TMS320DM6446(达芬奇数字平台)上开发的IPTV对等计算机顶盒所提供的增值扩展功能， 属于视频监控应用领域。

背景技术

本监控系统服务器端所依赖的硬件平台是TI公司提供的面向视频开发领域的达芬奇数字 平台(DaVinci)TMS320DM6446，该平台是拥有ARM(Advanced RISC Machines)和DSP(Digital Singnal Processor)双CPU(Central Processing Unit)内核的高端嵌入式开发平台，主频 高达720MHZ。该平台上拥有丰富的硬件接口如USB(Universal Serial Bus)、网卡、IDE硬盘 接口(Integrated Drive Electronics)等等。

IPTV(Interactive Personality TV)即交互式网络电视，是一种利用宽带有线电视网， 集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式 服务的崭新技术。可以选择享受IPTV服务的方案有1)计算机，2)IPTV机顶盒+普通电视机。 本系统提供基于网络机顶盒+普通电视机的IPTV服务。IPTV既不同于传统的模拟式有线电视， 也不同于经典的数字电视。因为，传统的和经典的数字电视都具有频分制、定时、单向广播等 特点；尽管经典的数字电视相对于模拟电视有许多技术革新，但只是信号形式的改变，而没有 触及媒体内容的传播方式。

由上可知，IPTV机顶盒主要用于在普通电视机上享受IPTV服务，将计算机网络中的音视 频流以及其它增值服务引入到只有模拟电视机的家庭，除了将数字信号转换为模拟信号的传统 机顶盒功能外，更为主要的是基于MontaVista Linux操作系统的机顶盒可以支持各种ARM和 DSP CPU运算能力可及的服务，如电子商务，股票交易，视频聊天以及本专利所阐述的实时视 频监控等功能。我们在该平台上实现的IPTV机顶盒，采用了集中目录式的P2P(Peer-to-Peer) 对等计算技术，这种技术可以有效的减轻服务器端的计算压力，提高媒体流传输的速度，同时 让机顶盒空闲的运算资源得到充分的利用。

本系统采用MPEG-4(Moving Picture Expert Group)作为视频的编解码方案。MPEG-4与 MPEG-1和MPEG-2相比，更加注重多媒体系统的交互性和灵活性，支持4800bps-64000bps的低 速率传输，利用很窄的带宽，通过帧重建技术，压缩和传输数据，以求以最少的数据获得最佳 的图像质量。采用Object Based方式压缩，压缩倍数为450倍(静态图像可达800倍)，分辨率 输入可从320X240到1280X1024。主用用于在国际互联网络上或移动通信设备(例如移动电话) 上实时传输音/视频信号。MPEG-4标准将众多的多媒体应用集成于一个完整的框架内，旨在为 多媒体通信及应用环境提供标准的算法及工具，从而建立起一种能被多媒体传输、存储、检索 等应用领域普遍采用的统一数据格式。

MPEG-4的编码理念是：MPEG-4标准同以前标准的最显著的差别在于它是采用基于对象的编 码理念，即在编码时将一幅景物分成若干在时间和空间上相互联系的视频音频对象，分别编码 后，再经过复用传输到接收端，然后再对不同的对象分别解码，从而组合成所需要的视频和音 频。这样既方便我们对不同的对象采用不同的编码方法和表示方法，又有利于不同数据类型间 的融合，并且这样也可以方便的实现对于各种对象的操作及编辑。例如，我们可以将一个卡通 人物放在真实的场景中，或者将真人置于一个虚拟的演播室里，还可以在互联网上方便的实现 交互，根据自己的需要有选择的组合各种视频音频以及图形文本对象。

MPEG-4系统的一般框架是：对自然或合成的视听内容的表示；对视听内容数据流的管理， 如多点、同步、缓冲管理等；对灵活性的支持和对系统不同部分的配置。

MPEG-4的关键技术主要包括：1)视频对象提取技术、2)VOP(Video Object Plane，视 频对象平面)视频编码技术、3)视频编码可分级性技术、4)运动估计与运动补偿技术。