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实时视频监控系统广泛应用于金融、电力、交通、物流等各行业。随着网络技术的发展,视频监控系统已经从传统的模拟闭路电视发展到基于IP网络的第三代数字视频监控系统。实时网络视频监控系统传输的数据量大,对数据流的实时性和平滑性要求很高,需要解决实时视频数据的压缩、编码、网络传输、码率控制、解码播放等问题。但是现有的IP网络只提供尽力而为的服务,难以提供有效的QoS(Quality of Service)保障机制,不适合实时网络视频监控数据的传输。针对以上问题,本文分析了新一代视频压缩编码标准H.264和实时传输协议RTP(Real-time Transport Protocol),设计了基于RTP的实时H.264网络视频监控系统,实现了实时H.264网络视频监控数据的采集、压缩编码、传输、解码和播放。设计了服务器与客户端之间通信的私有协议CAM IP(IP CAM Interface Protocol),完成了该私有协议命令的解析,以实现对云台、录像、H.264图像参数配置等系统各方面的控制。分析了影响实时H.264网络视频监控数据流质量的带宽、丢包率和抖动等相关QoS参数,采用双缓冲区技术消除了抖动对视频解码播放的影响。设计了基于RTP协议的实时视频流传输方案。在TCP的AIMD(Additive Increase Multiplicative Decrease)拥塞控制算法的基础上提出了一种基于RTP/RTCP(Real-time Transport Control Protocol)的自适应码率控制算法。该算法利用RTCP协议反馈的描述网络性能的相关参数预测当前的网络状况,自适应的调整编码器的输出码率,以适应当前的网络带宽,预防和控制网络拥塞。最后建立了H.264自适应码率控制模型,并在该模型基础上验证了码率控制算法的性能。仿真实验数据分析表明,RTP传输方案和自适应码率控制算法能快速和平滑的把输出码率调整到一个与实际网络带宽容量相近的值,有效的控制了网络拥塞,减小了丢包率和抖动值,提高了实时H.264网络视频监控系统视频流的服务质量。