随着网络宽带技术、视频压缩技术和集成电子电路技术的快速发展,视频监控系统正在向嵌入式、数字化、网络化方向发展。网络上传输的信息已不再局限于文本信息和图片,为了满足安防系统不断提高的实时监控需求以及解决网络带宽不足带来的矛盾,一种新的媒体技术应运而生,这就是多媒体压缩与传输技术,一方面满足了音视频数据的实时安全传输,另一方面,对于音视频编码和压缩技术以及网络技术的发展有着深远的影响。本文视频监控系统采用了ARM与DSP双核设计,ARM芯片在嵌入式系统中主要用于控制和少量的数据处理,DSP芯片主要用于编解码,使得监控系统各方面性能都得到大大的提高。本文从目前远程视频监控系统需要解决的若干关键问题入手,重点研究了如何搭建LINUX运行环境与系统的最优化设计,H.264的帧间与帧内预测算法优化和流媒体传输与控制中应该注意的关键问题。1、设计并实现了网络视频监控系统的硬件、软件方案,搭建运行平台和调试环境。在硬件选型上考虑了天气带来的问题因素,通过软件来提高视频质量,简述了视频数据存储电路的相关接口设计,研究了如何移植嵌入式LINUX操作系统,编译设计中所使用的BOOTLOADER、LINUX内核,以及如何制作文件系统等。2、针对传统帧间预测时域相关性带来的压缩效率低的问题,对各种块(宏块、宏块分区、宏块子分区)运动矢量之间进行再预测编码,利用各矢量间的相关性,降低传送矢量的码率开销;在参考帧像素间内插预测参考值可获得1/4、1/8像素精度的运动矢量,提高预测精度和压缩效率;利用单帧和多帧模式算法可以使预测精度提高,压缩效率上升,而且也增强了抗误码干扰的能力。帧间预测仿真实验结果表明,在改进的帧间预测算法中,峰值信噪比(PSNR)的下降程度很低,并且平均码率增加比例均在3.7以上,编码时间有了近39%的减少,具有较高的编码效率。3、H.264编码算法是直接利用空间域进行预测,帧内预测是H.264标准的重要特性之一。帧内(INTRA)模式中通常直接对宏块进行DCT变换,对变换系数进行熵编码,这样做在一定程度上消除了帧内的空间冗余,但是DCT只是利用了宏块内部像素之间的相关性,并没有考虑相邻宏块间的相关性。第三章改进了帧内预测模式选择算法,仿真实验结果表明,快速优化搜索算法不但在很大程度上降低了H.264帧内预测模式选择过程的复杂性,并且具有很强的自适应性。4、针对传统流媒体协议安全性不高及效率低的缺点,本文改进一组能满足连续媒体数据实时性、等时性和高吞吐量的VSP与VAP协议。VSP是为了传送音视频流数据而自定义的一种协议;VAP为公共前端设备安全管理制定的,用以在各子系统内部进行交互,外接系统相连的一种通讯协议。理论计算可知,这组协议与传统流媒体协议相比在传输效率上都有所提高。综合上面工作,本论文提出的技术方案具有一定的应用价值;实验系统性能稳定,达到了预期效果,相关工作为相同领域的研究应用提供了有价值的参考。