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远程视频及控制信息实时网络传输系统的开发研究

作者：侯婉姝 Publish: 2007-7-30 Hits:-

【中文题名】

远程视频及控制信息实时网络传输系统的开发研究

【英文题名】

Research on Development of the Remote Real-Time Transmission System of Video &Control Information

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-7-30

【中关键词】

网络控制系统,实时,信息传输,粒子群优化,MPEG-4,

【英关键词】

Networked control system,Real-time,Information transfers,PSO,MPEG-4,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统

【论文摘要】

在网络控制系统中由于网络的介入,不可避免的带来了一系列的问题。由于目前网络有限的带宽、Internet的分组丢失率、网络异构性以及网络延迟等多种因素的影响,使实现实时准确地进行网络控制系统的信息传输有特别重要的意义。在参考了大量国内外网络实时信息传输方法的基础上,综合考虑了信息编码、传输、解码恢复,设计出应用于网络控制系统中实用的实时信息传输方案。首先,基于粒子群优化算法(PSO)基本原理,考虑到网络控制系统对实时信息传输的要求,给出包含延迟、延迟抖动、带宽、丢包率和最小花费五个约束条件在内的异步模式的PSO求解QoS组播路由问题的算法。该算法首先给出数学模型,设计适应度函数,再给出受限的网络模型,通过PSO最大化适应度函数来求解最优Steiner树。仿真结果表明,与传统的遗传算法和同步模式的粒子群优化算法相比,该算法有较好的收敛速度和寻优效果。其次,考虑到当解码端检测到误码或丢包时,必须立即向服务器发送RR包,对实时信息传输的核心技术之一的RTP协议进行了软件优化,使得编码端能够动态地调整编码参数,实时地适应网络的动态变化。最后,对视频信息的编码,设计出优化的MPEG...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-10
第1章绪论	10-16
1.1 课题研究背景	10
1.2 网络控制系统简介	10-11
1.3 实时信息传输技术的现状及发展	11-14
1.4 论文的主要研究内容与结构安排	14-16
第2章实时信息传输的关键技术	16-31
2.1 流媒体技术	16-19
2.2 多媒体编解码技术	19-22
2.2.1 MPEG 技术简介	19-21
2.2.2 其他视频编码技术	21-22
2.3 TCP/IP 网络传输协议	22-25
2.3.1 TCP 与UDP 协议	22-23
2.3.2 RTP 与RTCP 协议	23-25
2.4 Windows Sockets 网络编程技术	25-29
2.5 VFW 开发包	29-30
2.6 本章小结	30-31
第3章实时信息传输的设计要求	31-45
3.1 实时信息传输的网络要求	31-34
3.1.1 带宽	31-32
3.1.2 传输延迟	32
3.1.3 可靠性	32-33
3.1.4 媒体同步	33
3.1.5 服务质量保证	33-34
3.2 网络环境	34
3.3 实时信息传输软件实现要求	34-37
3.3.1 客户/服务器体系结构	34-35
3.3.2 压缩方法的选择	35-36
3.3.3 网络传输协议的选择	36-37
3.4 QoS 组播路由	37-44
3.4.1 异步模式PSO 算法	38-41
3.4.2 基于异步PSO 算法的OoS 组播路由优化算法	41-44
3.5 本章小结	44-45
第4章视频及控制信息传输整体方案设计	45-56
4.1 视频监控方案的设计	45-53
4.1.1 视频信号采集模块	46-47
4.1.2 视频信号压缩模块	47-49
4.1.3 视频信号传输模块	49-51
4.1.4 视频信号解压模块	51-52
4.1.5 视频信号回显模块	52-53
4.2 远程路径规划方案的设计	53-54
4.2.1 控制信号的编码模块	53-54
4.2.2 控制信号的解码模块	54
4.3 视频监控方案和远程路径规划方案的融合	54-55
4.4 本章小结	55-56
第5章视频及控制信息传输方案的实现	56-67
5.1 平台结构	56
5.2 RTP 协议的优化	56-57
5.3 开发包的使用	57-59
5.3.1 MFC	57-58
5.3.2 STL	58-59
5.4 视频监控模块的实现	59-61
5.5 路径规划模块的实现	61-64
5.6 结果分析	64-66
5.6.1 带宽	64
5.6.2 传输延迟	64-65
5.6.3 可靠性	65-66
5.7 本章小结	66-67
结论	67-69
参考文献	69-74
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果	74-75
致谢	75-76
作者简介	76

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.383843



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