基于3g的圖像傳輸技術(shù)研究畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-06-29 04:26本頁面
【正文】 最差狀態(tài)下, 3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為144 kbp s,監(jiān)控畫面圖像格式采用320 240像素,且每個像素采用24 bit,則每幀的數(shù)據(jù)量為320 240 24 = 1 843 200 bit/幀,壓縮比采用250 ∶1, 則壓縮后的數(shù)據(jù)量為1 843 200 bit/250 = 7 372. 8 bit/幀,那么用3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸可達(dá)的幀數(shù)是144 kbp s/7 37218 bit/幀= 20幀。在準(zhǔn)靜止條件下能夠達(dá)到2 Mbp s的速率,即使在高速的列車上,傳輸速率也可以達(dá)到144 kbp s,能夠支持音頻或低速率視頻等多媒體業(yè)務(wù)。通常情況下傳輸?shù)氖且环杉瘯r間間隔為幾秒的圖像,圖像連續(xù)性差,還無法傳輸實時連貫的畫面。目前最常用的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有GPRS或CDMA1. x。無線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是微波、衛(wèi)星或移動通信網(wǎng)絡(luò)。由此可以看出,即使在最差的情況下,視頻通信還能夠保證以20 fp s的傳輸速率,完全滿足高質(zhì)量實時視頻要求。由于3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,實現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻的無線傳輸已不再是遙遠(yuǎn)的夢想。而3G(第三代移動通信系統(tǒng))是一種能提供多種類型、高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù),能實現(xiàn)全球無縫覆蓋,具有全球漫游能力。無論是CDMA 1. x還是GPRS網(wǎng)絡(luò),其上行帶寬均在100 kbp s以下,監(jiān)控畫面的圖像格式要求在320 240以上。其中,成本最低、靈活性最強(qiáng)的是移動通信網(wǎng)絡(luò)。 第三章基于3G的圖像采集和傳輸模塊的硬件設(shè)計 無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)指的是利用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場視頻信號傳輸?shù)南到y(tǒng)。這樣，現(xiàn)幀中的運動物體和前幀對應(yīng)的部分的幀差要比沒有運動估計的情形下兩幀相同位置時的幀差小。在前幀中的一個運動物體在現(xiàn)幀中運動了，如果采用通常的幀間預(yù)測的方法，前后幀對應(yīng)位置的像素相減，這一部分的幀差必然較大。游程編碼將曲折掃描后的系數(shù)變成若干對(游程一幅值)數(shù)據(jù)這里，游程是指連零的個數(shù)，幅值是指非零系數(shù)的值。圖像經(jīng)DCT(離散弦變換)，變換和量化后形成為數(shù)眾多的零系數(shù)，而且這些系數(shù)大部分集中在高頻部分。在實際應(yīng)用中，常選8X8或16X16的圖像塊。將一幅圖像分割為多個相鄰小方塊，對每個單獨的圖像方塊進(jìn)行DCT變換。盡管正交變換有許多種，但實用中大都選用二維DCT(離散余弦變換)進(jìn)行變換編碼。 正交變換的理論證明，通過某種正交變換，可以把數(shù)據(jù)從圖像域映射到變換域中去，總能量不變，但其分布則發(fā)生改變，集中分布在少數(shù)區(qū)域，形成一種更緊湊的形式。圖像的相關(guān)性越大，預(yù)測誤差就越小，取得的壓縮比也就越大?？紤]到在高性能和復(fù)雜性之間的折衷，通常用于幀內(nèi)預(yù)測的鄰近像素的個數(shù)并不多(不超過4個)，使用更多的像素并不會顯著改進(jìn)預(yù)測性能。然而，幀內(nèi)編碼的實現(xiàn)相對而言比較簡單，編碼器中不需要用以處理相鄰幀數(shù)據(jù)的存儲器，不需要在1個幀的間隔時間內(nèi)處理來自多幀的信息。由于幀內(nèi)編碼不涉及時間維的信息量，不能獲得如幀間編碼那樣高的壓縮水平。把只利用空間冗余度的技術(shù)歸類為幀內(nèi)編碼技術(shù)。另一類是有損壓縮，也稱嫡壓縮法。 隨著數(shù)字通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)日臻完善，適合各種應(yīng)用場合的編碼方法不斷產(chǎn)生。電視圖像既是空間的函數(shù)，也是時間的函數(shù)，而且又是隔行掃描式，所以其采樣方式比掃描儀圖像的方式要復(fù)雜的多。因此其數(shù)字化時可采用幅色采樣法，即信號的色差分量的采樣率低于對亮度分量的采樣率。模擬視頻一般采用分量數(shù)字化方式，先把復(fù)合視頻信號中的亮度和色度分離，得到Y(jié)UV或YIQ分量，然后用三個模數(shù)轉(zhuǎn)換器對三個分量分別進(jìn)行數(shù)字化，最后轉(zhuǎn)換成RGB(Red,Breen,Blue，三原色)空間。將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號包括不少技術(shù)問題。在與之前的網(wǎng)絡(luò)相比，3G網(wǎng)絡(luò)有著帶寬高，交換快的優(yōu)點。3GPP稱為3G合作伙伴項目，負(fù)責(zé)制定ANSII41核心網(wǎng)為基礎(chǔ)，CDMA2000為無線空中接口的3G技術(shù)規(guī)范。其中3GPP稱為3G合作伙伴項目，負(fù)責(zé)制定以原有GSM核心網(wǎng)絡(luò)演變的3G標(biāo)準(zhǔn)，以WCDMA,TDSCDMA為空中接口技術(shù)。而在歐洲，采用WCDMA作為無線空中接口技術(shù)的3G系統(tǒng)又被稱為通用移動通信系統(tǒng)UMTS(Universal Mobile Telemunications System)。而WCDMATDD系統(tǒng)和TDSCMDA系統(tǒng)都采用碼分多址/時分多址、時分雙工的工作方式，兩者的區(qū)別在于擴(kuò)頻碼的速率不同。根據(jù)無線空中接口技術(shù)的不同，現(xiàn)有3G技術(shù)大致可以分為3類:由歐洲和日本提出的WCDMA系統(tǒng)、由美國提出的CDMA2000系統(tǒng)和由中國提出的TDSCDMA系統(tǒng)。第一、二代蜂窩移動通信系統(tǒng)主要針對傳統(tǒng)的語音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而第三代移動通信系統(tǒng)(3G)主要面向高速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。國內(nèi)目前2G系統(tǒng)有兩大運營商，中國移動采用GPRS華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文系統(tǒng)((GSM升級版)，而中國聯(lián)通采用CDMA系統(tǒng)。其技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾個方面:完善了呼叫處理和網(wǎng)絡(luò)管理功能、頻譜效率提高、系統(tǒng)容量增大、保密性好、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。第一代模擬移動通信系統(tǒng)存在著頻譜利用率低、容量有限、制式太多、互不兼容、只能提供語音業(yè)務(wù)、不利于漫游等缺點，逐漸被數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)所代替。 3G網(wǎng)絡(luò)
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