一種3G網(wǎng)絡(luò)移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的圖像處理及傳輸設(shè)計?

梅魯海

（浙江機電職業(yè)技術(shù)學院電氣電子工程學院，杭州 310053）

一種3G網(wǎng)絡(luò)移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的圖像處理及傳輸設(shè)計?

梅魯海??

（浙江機電職業(yè)技術(shù)學院電氣電子工程學院，杭州 310053）

為推動移動流媒體監(jiān)控領(lǐng)域新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，針對工程實際問題，提出了一種3G網(wǎng)絡(luò)移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的圖像處理及傳輸設(shè)計方案。系統(tǒng)以WCDMA的3G無線通信網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺，采用具有強大控制能力的嵌入式和DSP流媒體雙處理器為主控芯片和較強通信功能的3G模塊EM770W，可以對MPEG-4流媒體流進行高效編碼、壓縮和實時傳輸控制，壓縮率、分辨率及多種功能可根據(jù)需要定制。系統(tǒng)可根據(jù)多變的3G鏈路網(wǎng)絡(luò)特性和客戶端反饋參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)媒體速率和媒體流，從而合理利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，實現(xiàn)魯棒控制。仿真實驗表明，在3G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，與傳統(tǒng)的ARM或DSP流媒體監(jiān)控系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)在縮短編碼壓縮時間、節(jié)省資源、減少網(wǎng)絡(luò)擁塞、提高數(shù)據(jù)處理速度、改善媒體質(zhì)量和降低功耗等方面具有明顯的優(yōu)越性，在不同的圖像分辨率下，本系統(tǒng)編碼壓縮平均用時可以節(jié)省15％～50％。

3G網(wǎng)絡(luò)；移動流媒體；監(jiān)控系統(tǒng)；圖像處理；數(shù)據(jù)傳輸；編碼

1 引言

近年來，隨著無線移動通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及微處理器技術(shù)和圖像處理技術(shù)的提高，移動流媒體監(jiān)控技術(shù)正在向智能化和多功能的方向發(fā)展，流媒體傳輸業(yè)務(wù)將成為未來移動通信業(yè)務(wù)的主要方向。目前，常見的移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)大多是建立在GPRS和2G通信網(wǎng)絡(luò)上的，這種系統(tǒng)的主要目的是用于定位移動設(shè)備的位置，傳輸速度較慢，對流媒體等信息的處理也不夠詳細，一般只作為通用型的設(shè)計，不適應(yīng)一些特定的環(huán)境。

由于移動流媒體業(yè)務(wù)需要很高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，終端到終端的傳輸延遲也更敏感，并且要求相應(yīng)的時延抖動和丟包率，所以，無線網(wǎng)絡(luò)中媒體傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量是首先需要解決的問題。3G網(wǎng)絡(luò)的正式化商用為我們提供了真正意義的移動無線寬帶網(wǎng)絡(luò)，突破了無線帶寬及復雜傳輸環(huán)境的技術(shù)瓶頸，一直伴隨通信技術(shù)而發(fā)展的流媒體監(jiān)控系統(tǒng)也因此過渡到了3G網(wǎng)絡(luò)的移動流媒體監(jiān)控的階段。智能化監(jiān)控、傳輸協(xié)議擴展、帶寬的高效捕捉和大流量的流媒體應(yīng)用等問題是目前移動流媒體監(jiān)控研究和開發(fā)的熱點［1］。

3G網(wǎng)絡(luò)的無線視頻現(xiàn)在主要有兩類編碼標準，即國際標準化組織的MPEG-X系列和國際電信聯(lián)盟的H.26X系列。兩類標準的編碼器結(jié)構(gòu)都包括運動補償預(yù)測、量子化、離散余弦變換和熵編碼等。由于運動估計補償?shù)挠嬎懔亢艽?，為降低計算的復雜度，需要為視頻節(jié)點設(shè)計相對簡單的視頻編碼器，并保證較好的壓縮率和視頻質(zhì)量。現(xiàn)在一般采用混合編碼方式來提高壓縮率，例如用幀內(nèi)編碼來減小一幀圖像內(nèi)部的冗余，用幀間編碼來減小序列圖像幀之間的冗余等。

基于3G網(wǎng)絡(luò)承載的復雜性和多樣性，本設(shè)計利用嵌入式和DSP雙處理器無線流媒體監(jiān)控平臺，以WCDMA制式的3G無線通信網(wǎng)絡(luò)為傳輸通道，對圖像壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸方式進行了優(yōu)化，既實現(xiàn)了圖像的高效率編碼，又可根據(jù)傳輸狀況復雜多變的3G網(wǎng)絡(luò)特性和客戶端的反饋參數(shù)，進行媒體速率和媒體流的自適應(yīng)控制，從而有效避免客戶端緩存的空缺和溢出現(xiàn)象，進而合理利用網(wǎng)絡(luò)的帶寬。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖1所示。系統(tǒng)由流媒體監(jiān)控中心和監(jiān)控終端兩個主要部分組成。流媒體監(jiān)控終端主要由攝像機、采集模塊、控制模塊、編碼壓縮模塊和3G網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊為主構(gòu)成。系統(tǒng)采用了功能強大的DSP算術(shù)芯片TMS320DM642作為核心處理器來進行媒體數(shù)據(jù)的編碼和壓縮，并按照MPEG-4格式完成數(shù)據(jù)的壓縮處理。系統(tǒng)運行的同時，流媒體采集模塊先將攝取到的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后送到TMS320DM642進行MPEG-4格式的壓縮處理，并存儲在緩沖器中。接著，流媒體數(shù)據(jù)信息由控制器CY8C52傳入網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊中的3G處理電路EM770W。CY8C52是Cypress公司的PSoC5系列的高性能運算處理器，以基于ARM7架構(gòu)的ARM Cortex-M3為內(nèi)核，采用哈佛架構(gòu)和分離的指令數(shù)據(jù)總線與Thumb2指令集，并可以減少使用該匯編器的頻率［2］。EM770W是華為公司的傳輸信息能力很強的3G無線傳輸功能模塊，可以支持TCP/IP協(xié)議棧。然后，EM770W將要發(fā)送的數(shù)據(jù)封裝成UDP分組的格式，由3G無線通信網(wǎng)絡(luò)傳送出去。

圖1 3G網(wǎng)絡(luò)移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)Fig.1 The overall structure of the 3G network mobile streaming media monitoring system

流媒體監(jiān)控中心的設(shè)備主要有3G網(wǎng)絡(luò)通信前置機、解碼模塊、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、交換機和監(jiān)視器等。通信前置機將接收到的UDP數(shù)據(jù)包處理后放入緩沖區(qū)，再送入解碼模塊進行MPEG-4標準的解碼，解碼后的流媒體數(shù)據(jù)可直接到監(jiān)視器進行圖像播放，也可以儲存到流媒體數(shù)據(jù)庫，用戶根據(jù)需要可隨時對歷史監(jiān)控數(shù)據(jù)進行調(diào)用和播放。監(jiān)控中心也可通過服務(wù)器對監(jiān)控終端的攝像機發(fā)送開關(guān)、云臺和鏡頭調(diào)整的控制指令。

3 監(jiān)控系統(tǒng)圖像處理及傳輸設(shè)計

3.1 流媒體圖像數(shù)據(jù)的采集與壓縮

攝像機采集的模擬信號要通過流媒體采集芯片SAA7113進行模擬數(shù)字變換。SAA7113是一個高性能的圖像采集處理器，內(nèi)置4通道的模擬處理器，可以選擇任何流媒體的信號源。SAA7113不僅可以完成模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，還具有AGC、自動箝位、產(chǎn)生時鐘、抗混疊濾波和多種解碼功能，也能控制圖像的亮度、對比度和色度。

監(jiān)控終端在收到監(jiān)控中心發(fā)出的控制指令后，立即啟動設(shè)備，初始化采集芯片，寫入控制指令，流媒體采集芯片則開始工作，例如進行幀格式、幀間隔和數(shù)據(jù)幀的設(shè)置等。在媒體壓縮模塊中，TMS320DM642首先通過EDMA將SAA7113輸出的信號傳送到SDRAM之中。因為TMS320DM642的媒體接口與SAA7113是直接相連的，因此通過I2C總線可讀取到SAA7113的寄存器里的狀態(tài)配置等參數(shù)信息。系統(tǒng)從串口讀取采集到的流媒體數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存入緩存，同時搜索緩存中是否還有完整的數(shù)據(jù)幀，有則調(diào)用該數(shù)據(jù)幀，進行壓縮和打包，然后等待發(fā)送；若沒有，則繼續(xù)讀取下一個采集到的數(shù)據(jù)幀［3］。系統(tǒng)中圖像數(shù)據(jù)的采集流程如圖2所示。

圖2 流媒體圖像數(shù)據(jù)采集流程Fig.2 The acquisition process of streaming image data

流媒體數(shù)據(jù)壓縮時對硬件的要求比較高，需要處理的信息量大，計算也較為復雜。本系統(tǒng)采用TI公司生產(chǎn)的高性能的C6000系列處理器TMS320DM642，該芯片集成有較完整的視頻和網(wǎng)絡(luò)通信等接口，具有高度的可編程性、靈活性和很強的處理性能，系統(tǒng)還在片外擴展了32 Mb的存儲器SDRAM。TMS320DM642芯片的EMIF還有64位的SDRAM總線接口，可以支持SDRAM，32 Mb的SDRAM空間也足以滿足儲存程序和信息等數(shù)據(jù)的要求。

本系統(tǒng)主要采用幀內(nèi)壓縮和幀間壓縮兩種壓縮技術(shù)，從而可以顯著地改善壓縮比參數(shù)。幀內(nèi)壓縮方式可以有效減小幀內(nèi)的空間冗余，幀間壓縮方式則可以減小流媒體圖像時間的冗余。壓縮編碼時，系統(tǒng)首先將圖像數(shù)據(jù)重新抽樣和變換格式，再提供給編碼庫程序，從而完成對輸入的數(shù)據(jù)幀進行MPEG-4格式的編碼。具體而言，為獲得任意形狀的VOP采樣，系統(tǒng)必須首先對VOP進行形狀信息的編碼，接著會將各個VOP分成16×16相交互補的宏塊，再將這些宏塊分成4個8×8的塊，以便下一步進行的運動估計，還要進行提高運動補償性能的紋理性編碼。預(yù)測幀也用來編碼其他的幀，這些編碼后的數(shù)據(jù)幀被存儲在幀緩沖器中。然后再對補償后的I-VOP幀以及算出的殘差數(shù)值進行8×8塊的DCT變換，并在當前VOP幀和已編碼的預(yù)測VOP間算出補償后的殘差數(shù)值以及宏塊的運動矢量。最后，系統(tǒng)再對變換過的DCT參數(shù)進行進一步的量化處理、熵編碼以及游程編碼［4］。本系統(tǒng)流媒體圖像數(shù)據(jù)的編碼流程如圖3所示。

圖3 流媒體圖像數(shù)據(jù)編碼流程Fig.3 The encoding process of streaming media image data

3.2 流媒體圖像數(shù)據(jù)的封裝與傳輸

為適應(yīng)3G通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸，本系統(tǒng)的流媒體數(shù)據(jù)在發(fā)送前需進行打包和封裝的處理過程。傳輸模塊的主要用途就是用來封裝和傳輸MPEG-4格式的流媒體數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的封裝依據(jù)是UDP和RTP協(xié)議，數(shù)據(jù)的傳輸方式采用IP組播。首先，流媒體數(shù)據(jù)封裝為UDP數(shù)據(jù)包的形式，完成后再按照RTP協(xié)議方式進行傳輸。這里，RTP協(xié)議可以支持不同的流媒體編碼格式，這要通過定義不同的負載格式來完成。

本系統(tǒng)中，監(jiān)控中心在收到流媒體數(shù)據(jù)流后，首先要消除本層協(xié)議的報文頭，然后由RTP分組模塊依據(jù)套接字指定的端口號向上一層進行提交。為保證流媒體內(nèi)部數(shù)據(jù)的同步性，依照數(shù)據(jù)包的會話標識和序列號，RTP分組模塊完成鑒別及處理，并負責傳給對應(yīng)解碼緩沖器正確的數(shù)據(jù)包。系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)封裝時，封裝順序只根據(jù)報文的順序號，而不封裝流媒體數(shù)據(jù)負載類型的信息，同時也要設(shè)定流媒體數(shù)據(jù)包發(fā)送時的次序。

在接收端，系統(tǒng)采用了與發(fā)送端封裝完全相反的解封裝過程，在流媒體緩沖區(qū)將數(shù)據(jù)包進行重新排序，如發(fā)現(xiàn)損壞或重復的數(shù)據(jù)包，則將其丟棄。這里，UDP的報頭是8 B，IP的報頭是20 B，RTP的報頭大小是16 B，報頭的總開銷大小是50 B。在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)默認的最大傳輸單元（MTU）為1 500 B，本系統(tǒng)則設(shè)置為586 B［5］。因此，如果減去總的報頭的開銷，流媒體IP數(shù)據(jù)包的有效容量是536 B。

3.3 監(jiān)控中心的設(shè)計

監(jiān)控中心主要擔負整個監(jiān)控系統(tǒng)管理和控制任務(wù)，可以發(fā)送主要監(jiān)控指令以及獲得相關(guān)監(jiān)控信息。系統(tǒng)運行時，監(jiān)控中心首先向監(jiān)控終端發(fā)送建立連接的請求指令，建立連接后，接收監(jiān)控終端傳來的流媒體數(shù)據(jù)，然后進行數(shù)據(jù)解碼、視頻播放或儲存。監(jiān)控中心還可以通過客戶端服務(wù)器與監(jiān)控端通信，完成設(shè)備的啟閉、IP地址的設(shè)置和圖像壓縮比的設(shè)置等功能。系統(tǒng)采用VisualC＋＋6.0工具開發(fā)，客戶端和服務(wù)器端均采用多線程，客戶端是使用C＋＋編譯器來進行服務(wù)器端程序的編譯和書寫，因此能將接收數(shù)據(jù)、執(zhí)行命令和發(fā)送命令等進行隔離，通過并行的方式提高數(shù)據(jù)處理的速度，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性［6］。

客戶端的流媒體顯示采用DIB顯示技術(shù)，當流媒體圖像需要顯示時，只需調(diào)用所提供的接口函數(shù)即可。這種顯示方式支持8位、16位、24位和32位的位圖顯示，并具備與顯存交互通信的畫圖能力，因此顯示過程中播放的流暢性較好。

3.4 系統(tǒng)編譯算法的優(yōu)化

流媒體傳輸?shù)膶崟r性對于系統(tǒng)至關(guān)重要，而僅僅提高DSP的編碼效率對保證實時性是遠不夠的，因此系統(tǒng)的編碼算法還需要進一步優(yōu)化。例如，在流媒體接收端可以通過減少解碼的一些運算量，去掉源代碼的一部分功能，以損失一定的圖像清晰度為代價來進一步提高MPEG-4編解碼的效率。本系統(tǒng)設(shè)計的編譯器提供了一些優(yōu)化的編譯選項，靈活運用這些選項就可以完成高效率的編譯碼，如表1所示。

表1 編譯器算法優(yōu)化選項Table 1 The compiler algorithm optimization options

優(yōu)化編譯器的選項是提高程序性能的一種有效而方便的手段，例如表中-pm是用于性能優(yōu)化的選項，-mw和-k是用于提供信息的選項，-mt和-ms是用于改善代碼尺寸的選項等。

4 系統(tǒng)自適應(yīng)傳輸控制設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計中的文本和靜態(tài)的圖片等信息使用HTTP協(xié)議承載，而視頻和音頻等動態(tài)數(shù)據(jù)則主要是采用RTP/UDP協(xié)議來承載，這些信息如果表示描述和能力交換功能，則是按照RTSP或HTTP進行封裝。連續(xù)流媒體的傳輸可以采用RTP和RTCP，媒體數(shù)據(jù)的傳輸采用RTP協(xié)議，反饋傳輸質(zhì)量等參數(shù)則可以采用RTCP協(xié)議。系統(tǒng)會話的建立是通過TCP上層的RTSP協(xié)議來完成，RTSP協(xié)議中有一種會話描述協(xié)議SDP，它用于描述媒體編譯器及其參數(shù)的協(xié)議。系統(tǒng)自適應(yīng)傳輸控制的設(shè)計機制如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)自適應(yīng)傳輸控制設(shè)計Fig.4 The system adaptive transmission control design

本系統(tǒng)的自適應(yīng)傳輸控制設(shè)計中，通信傳輸速率估測的主要依據(jù)是RTCP和NADU的反饋信息和擴展RTSP頭中的鏈路初始化參數(shù)。流媒體會話的初始階段，為使本系統(tǒng)服務(wù)器對通信鏈路上可能的比特率大小以及鏈路響應(yīng)等做出一個基本假設(shè)，客戶端應(yīng)該通知服務(wù)器端當前無線傳輸信道正在使用的一些服務(wù)質(zhì)量的參數(shù)。這些參數(shù)包含在PLAY請求或RTSP SETUP的3GPP-Adapt、3GPP-Link-Char和BW的頭中。如果因為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生了變化或者位置發(fā)生了移動，客戶端需要在會話過程中修改這些參數(shù)，這可以通過改變options請求中的3GPP-Link-Char RTSP的頭信息或者SET-PARAMETER的頭信息來修改參數(shù)。客戶端可以通過3GPP-Adapt頭通知服務(wù)器本地緩沖區(qū)的空間大小，防止緩沖區(qū)溢出，也可通過在PLAY或RTSP SETUP中寫入RTSP BW參數(shù)，通知服務(wù)器鏈路的通信帶寬［6］。

RTCP協(xié)議作為RTP協(xié)議中的一部分，其余的傳輸控制協(xié)議的阻塞控制也與其相關(guān)聯(lián)。它也采用了分布式的傳輸機制，即將控制包按周期循環(huán)地傳給所有的連接者，可以提供與數(shù)據(jù)傳送相關(guān)的質(zhì)量反饋參數(shù)，進而參與自適應(yīng)編碼的動態(tài)控制。當前網(wǎng)絡(luò)的抖動、丟包率、吞吐量、環(huán)路時間以及網(wǎng)絡(luò)時延等參數(shù)是由RTCP RR負責描述，而TCP RR是由系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器端來提供。通信傳輸速率估測的主要依據(jù)是PSS規(guī)范下的NADU包和RTCP接收報告，NADU包可以用來描述客戶端的緩沖區(qū)使用狀

況［7］。

為避免客戶端緩存數(shù)據(jù)空缺和數(shù)據(jù)溢出的情況發(fā)生，本系統(tǒng)的流媒體服務(wù)器需要調(diào)整媒體內(nèi)容的速率，使之與最接近的鏈路通信速率相匹配，這種自適應(yīng)傳輸機制可以采用多種方法。服務(wù)器為獲得網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分配的動態(tài)性優(yōu)勢，將根據(jù)以上反饋信息進行媒體碼流速率的評判、運算和調(diào)整。例如，如果流媒體的內(nèi)容是預(yù)編碼和存儲的，則可以通過內(nèi)容縮減來降低速率，也可以將同一流媒體內(nèi)容預(yù)編碼成為不同速率的碼流，并分別作為相互獨立的Track存放，再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的擁塞情況來調(diào)整和選取合適的碼流，還可以削減一些不相關(guān)的流媒體幀，實現(xiàn)降低數(shù)據(jù)發(fā)送速率。

本系統(tǒng)的流媒體服務(wù)器針對多變的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可以采用不同的碼流傳輸方式，即具有碼流替換的能力。如果這些碼流的內(nèi)容相同而碼率不同，那么流媒體服務(wù)器就可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實時地進行碼流替換。這種碼流替換能力體現(xiàn)在3GPP文件中的各個軌道上，可以分別管控一段內(nèi)容相同而碼率不同或內(nèi)容不同的媒體碼流［8］。另一方面，3GPP文件采用的是面向?qū)ο蟮囊环N組織形式，即在各個盒子之中封裝有媒體及控制數(shù)據(jù)，媒體服務(wù)器要完成有效存取和管理流媒體數(shù)據(jù)，必須首先要解析和管理這些盒子。

5 仿真性能測試

本系統(tǒng)選擇在3G網(wǎng)絡(luò)通信的環(huán)境中進行系統(tǒng)的仿真性能測試，即分別對不同分辨率的圖像進行優(yōu)化前和優(yōu)化后處理性能的對比測試。系統(tǒng)采用3個數(shù)據(jù)源信號發(fā)生器，分別輸出不同分辨率的2 Mb/t流媒體數(shù)據(jù)流，流媒體的時長為15 min。發(fā)送端使用3G通信終端，接收端采用ADSL網(wǎng)絡(luò)，收發(fā)端點網(wǎng)絡(luò)接口帶寬10 Mb/s，傳輸延遲5 ms。每種分辨率分別測試20次，計算平均值。以優(yōu)化前后的流媒體數(shù)據(jù)壓縮用時、占用內(nèi)存情況和平均傳輸速率作為流媒體每幀數(shù)據(jù)處理速度的評價標準，實驗結(jié)果如表2所示。

表2 流媒體數(shù)據(jù)優(yōu)化前后的性能指標對比Table 2 Streaming data performance index comparison before and after optimization

本系統(tǒng)流媒體碼流的壓縮傳輸速度和資源使用等是監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能高低的關(guān)鍵，仿真實驗結(jié)果顯示，系統(tǒng)中對DSP和編碼算法等軟硬件的優(yōu)化措施，不僅提高了流媒體數(shù)據(jù)處理的速度，也大大節(jié)省了系統(tǒng)資源，降低了整機功耗，提升了系統(tǒng)整體性能。例如，從實驗結(jié)果可以看出，在不同的圖像分辨率下，系統(tǒng)優(yōu)化后的壓縮平均用時就可以節(jié)省15％～50％。

6 結(jié)語

本文提出的移動流媒體監(jiān)控系統(tǒng)的綜合設(shè)計方案很好地解決了在特殊的3G無線網(wǎng)絡(luò)信道中傳輸實時和高質(zhì)量流媒體信號的關(guān)鍵問題。系統(tǒng)采用具有強大控制能力的主控芯片，借助較強通信功能的3G模塊EM770W，并使用一種基于客戶端緩存反饋控制的流媒體自適應(yīng)傳輸機制。本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的ARM或DSP流媒體監(jiān)控系統(tǒng)相比，在提高媒體傳輸速率、縮短數(shù)據(jù)編碼壓縮時間和改善流媒體質(zhì)量等方面具有明顯的優(yōu)勢。如何在不影響圖像質(zhì)量的前提下繼續(xù)提高圖像處理速率，并更好地協(xié)調(diào)圖像處理速率與傳輸速率的關(guān)系，將是以后需要進一步研究的課題。

［1］胡平，韓興.基于3G的無線實時視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計［J］.計算機工程與設(shè)計，2009（1）：108-110. HU Ping，HAN Xing.Design of wireless real-time video monitoring system based on 3G［J］.Computer Engineering and Design，2009（1）：108-110.（in Chinese）

［2］梅魯海.利用SRUDP的3G無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計［J］.電訊技術(shù)，2012，52（8）：1357-1361. MEI Lu-hai.Design of 3G Wireless Network Video Monitoring Systems Using SRUDP［J］.Telecommunication Engineering，2012，52（8）：1357-1361.（in Chinese）

［3］李曉城，錢橙榮.3G網(wǎng)絡(luò)中流媒體點對點自適應(yīng)傳輸策略［J］.計算機工程，2011（10）：66-68. LI Xiao-cheng，QIAN Cheng-rong.Point-to-Point Self-adaptive Transmission Strategy for Streaming Media in 3G Network［J］. Computer Engineering，2011（10）：66-68.（in Chinese）

［4］Wang Q，Stengel R F.Robust Nonlinear Control of a Hypersonic Aircraft［J］.Journal of Guidance，Control and Dynamics，2000，23（4）：577-585.

［5］翟霄宇，陳釗正，陳啟美.基于3G網(wǎng)絡(luò)的船載流媒體傳輸及保障系統(tǒng)［J］.計算機應(yīng)用，2011（11）：3161-3164. ZHAI Xiao-yu，CHEN Zhao-zheng，CHEN Qi-mei.Ship video transmission and protection system based onG network［J］.Journal of Computer Application，2011（11）：3161-3164.（in Chinese）

［6］郭佳，慕春棣.基于3G網(wǎng)絡(luò)的移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計［J］.微計算機信息，2011（3）：137-139. GUO Jia，MU Chun-di.The design of rea1 time mobile video surveillance system based on 3G network［J］.Microcomputer Information，2011（3）：137-139.（in Chinese）

［7］Xue Peilin.Transmission ofmultimedia data based on UDP/IP protocol［J］.Computer Engineering and Applications，2001，37（8）：59-60.

［8］Frdh H U.Adaptive Streaming Within the 3GPP Packet switched Stream ing Service［J］.IEEE Network，2006，20（2）：34-40.

梅魯海（1968—），男，山東東營人，2001年于西安交通大學獲碩士學位，現(xiàn)為副教授、高級工程師，主要研究方向為電子、通信和多媒體信息系統(tǒng)。

MEI Lu-hai was born in Dongying，Shandong Province，in 1968.He received the M.S.degree from Xi′an Jiaotong University in 2001.He is now an associate professor and also a senior engineer.His research interests include electronic，communication and multimedia information system.

Email：meilh002＠163.com

Image Processing and Transm ission Design of a 3G Network M obile Stream ing M edia M onitoring System

MEI Lu-hai
（Institute of Electrical and Electronics Engineering，Zhejiang Institute of Mechanical＆Electrical Engineering，Hangzhou 310053，China）

In order to promote development and application of new technologies in the field of mobile streaming media monitoring system，and to solve the engineering practical problems，in this paper，an image processing and transmission design scheme for 3G network mobile streaming media monitoring system is proposed.The system uses WCDMA 3G wireless communication network as transmission platform，the embedded and DSP stream media dual-processor of a powerful control ability as master chip，and uses the 3G module EM770W of strong communication functions，so the system can deal MPEG-4 streaming media streams with efficient coding，compression and real-time transmission control，the compression rate，resolution and a variety of functions can be customized according to the needs.The system can adaptively adjust media flow rate and media according to the changing 3G link network characteristics and client feedback parameters，in order to use network bandwidth resources，and achieve robust control.Compared with the traditional ARM or DSP streaming media monitoring system，simulation results show that the system has obvious advantages for reducing compression coding time，saving resources，reducing network congestion，improving data processing speed，improving video quality and reducing power consumption in the 3G network environment，under the condition of different image resolution，the system average time of code compression can save 15％～50％.

3G network；mobile streaming；monitoring system；data transmission；coding

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TN919.8

A

1001-893X（2013）05-0613-06

10.3969/j.issn.1001-893x.2013.05.017

2012-11-16；

2013-03-05 Received date：2012-11-16；Revised date：2013-03-05

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