基于VAP與VSP的遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng).pdf_第1頁(yè)
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1、隨著網(wǎng)絡(luò)寬帶技術(shù)、視頻壓縮技術(shù)和集成電子電路技術(shù)的快速發(fā)展,視頻監(jiān)控系統(tǒng)正在向嵌入式、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男畔⒁巡辉倬窒抻谖谋拘畔⒑蛨D片,為了滿足安防系統(tǒng)不斷提高的實(shí)時(shí)監(jiān)控需求以及解決網(wǎng)絡(luò)帶寬不足帶來(lái)的矛盾,一種新的媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,這就是多媒體壓縮與傳輸技術(shù),一方面滿足了音視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)安全傳輸,另一方面,對(duì)于音視頻編碼和壓縮技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。本文視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用了ARM與DSP雙核設(shè)計(jì),ARM芯片

2、在嵌入式系統(tǒng)中主要用于控制和少量的數(shù)據(jù)處理,DSP芯片主要用于編解碼,使得監(jiān)控系統(tǒng)各方面性能都得到大大的提高。本文從目前遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)需要解決的若干關(guān)鍵問(wèn)題入手,重點(diǎn)研究了如何搭建LINUX運(yùn)行環(huán)境與系統(tǒng)的最優(yōu)化設(shè)計(jì),H.264的幀間與幀內(nèi)預(yù)測(cè)算法優(yōu)化和流媒體傳輸與控制中應(yīng)該注意的關(guān)鍵問(wèn)題。本研究主要內(nèi)容如下: ⑴設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的硬件、軟件方案,搭建運(yùn)行平臺(tái)和調(diào)試環(huán)境。在硬件選型上考慮了天氣帶來(lái)的問(wèn)題因素,通過(guò)軟

3、件來(lái)提高視頻質(zhì)量,簡(jiǎn)述了視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路的相關(guān)接口設(shè)計(jì),研究了如何移植嵌入式LINUX操作系統(tǒng),編譯設(shè)計(jì)中所使用的BOOTLOADER、LINUX內(nèi)核,以及如何制作文件系統(tǒng)等。 ⑵針對(duì)傳統(tǒng)幀間預(yù)測(cè)時(shí)域相關(guān)性帶來(lái)的壓縮效率低的問(wèn)題,對(duì)各種塊(宏塊、宏塊分區(qū)、宏塊子分區(qū))運(yùn)動(dòng)矢量之間進(jìn)行再預(yù)測(cè)編碼,利用各矢量間的相關(guān)性,降低傳送矢量的碼率開銷;在參考幀像素間內(nèi)插預(yù)測(cè)參考值可獲得1/4、1/8像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量,提高預(yù)測(cè)精度和壓縮效率

4、;利用單幀和多幀模式算法可以使預(yù)測(cè)精度提高,壓縮效率上升,而且也增強(qiáng)了抗誤碼干擾的能力。幀間預(yù)測(cè)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在改進(jìn)的幀間預(yù)測(cè)算法中,峰值信噪比(PSNR)的下降程度很低,并且平均碼率增加比例均在3.7以上,編碼時(shí)間有了近39%的減少,具有較高的編碼效率。 ⑶H.264編碼算法是直接利用空間域進(jìn)行預(yù)測(cè),幀內(nèi)預(yù)測(cè)是H.264標(biāo)準(zhǔn)的重要特性之一。幀內(nèi)(INTRA)模式中通常直接對(duì)宏塊進(jìn)行DCT變換,對(duì)變換系數(shù)進(jìn)行熵編碼,這樣做在

5、一定程度上消除了幀內(nèi)的空間冗余,但是DCT只是利用了宏塊內(nèi)部像素之間的相關(guān)性,并沒(méi)有考慮相鄰宏塊間的相關(guān)性。第三章改進(jìn)了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇算法,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,快速優(yōu)化搜索算法不但在很大程度上降低了H.264幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇過(guò)程的復(fù)雜性,并且具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性。 ⑷針對(duì)傳統(tǒng)流媒體協(xié)議安全性不高及效率低的缺點(diǎn),本文改進(jìn)一組能滿足連續(xù)媒體數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、等時(shí)性和高吞吐量的VSP與VAP協(xié)議。VSP是為了傳送音視頻流數(shù)據(jù)而自定義的一種協(xié)議

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