基于3g的圖像傳輸技術(shù)研究畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-10-31 20:07本頁面
【正文】 統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。 簡單的說就是系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化，類似與 BIOS的工作方式。從功能應(yīng)用特征上定義，嵌入式系統(tǒng)則是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。二十一世紀(jì)無疑是一個(gè) Inter 時(shí)代，這一時(shí)代的到來正在不可避免地逐步改變?nèi)藗內(nèi)粘５墓ぷ?、學(xué)習(xí)和生活習(xí)慣，以手持電腦、機(jī)頂盒 、網(wǎng)絡(luò)電話、住宅網(wǎng)間連接器等為代表的移動辦公設(shè)各和家庭網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品將在不久的將來形成時(shí)尚，在未來的信息社會中扮演重要的角色。嵌入式系統(tǒng)連接到 Inter 上面，可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個(gè)地方。因而采用高性能的嵌入式處理器成為設(shè)計(jì)嵌入式 Inter 系統(tǒng)的關(guān)鍵。因此采用高性能的嵌入式處理器設(shè)計(jì)嵌入式 Inter 成為可能。于是出現(xiàn)了很多商用的產(chǎn)品，如 VxWorks,pSOS,QNX,Neculeus 和Windows CE 等。 Linux 的出現(xiàn)打破了這一局而。 課題的研究意義 近年來隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，輸電電壓等級不斷提高，電網(wǎng)的分布也越來越廣，電力安全問題也表現(xiàn)得尤為突出。因此，急需一種有力的監(jiān)控、監(jiān)測手段對輸電線路上的重要設(shè)備和周邊狀況進(jìn)行全天候監(jiān)測，使輸電線路運(yùn)行于可視可控之中。 論文的主要工作內(nèi)容 在經(jīng)過對 3G 網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和深刻理解后，對于嵌入式系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了可實(shí)現(xiàn)性的分析和調(diào)研，對于整體工作架構(gòu)進(jìn)行了完整的設(shè)計(jì)和分工，對其中的核心部分（基于嵌入式 Linux系統(tǒng) 的 ARM 控制器）進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并對 3G 網(wǎng)絡(luò)和視頻壓縮系統(tǒng)進(jìn)行了有效的替代和模擬，不僅完成了視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸，而且對于一些細(xì)節(jié)問題在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中對一些原有的東西進(jìn)行了改進(jìn)。 3G 網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，主要對其中的關(guān)于視頻傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)進(jìn)行了解。 。 第二章 3G網(wǎng)絡(luò)及視頻傳輸?shù)难芯颗c介紹 本章首先對 3G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并結(jié)合多種圖像壓縮技術(shù)和圖像傳輸技術(shù)，最終結(jié)合 3G 網(wǎng)絡(luò)、圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)及圖像傳輸方法得出，利用 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，利用流媒體視頻傳輸技術(shù)在 3G無線網(wǎng)絡(luò)上傳輸遠(yuǎn)程視頻的系統(tǒng)。具有代表性的有美國的 AMPS 系統(tǒng)、英國的 TACS系統(tǒng)、北歐的 NMT 系統(tǒng)和日本的 NAMTS 系統(tǒng)等。 20 世紀(jì) 90 年代以來，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，以數(shù)字傳輸、時(shí)分多址 /頻分雙工、碼分多址 /頻分雙工為主體的第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng) (2G)逐 漸代替了第一代模擬移動通信系統(tǒng)。第二代數(shù)字移動系統(tǒng)的成功不僅體現(xiàn)在技術(shù)上，在商業(yè)上也取得很大的成就，國際上商用的 2G 系統(tǒng)有歐洲的 GSM 系統(tǒng)、日本的 PDC 和美國的 CDMA(IS95)等。 1998 年起， ITUT綜合標(biāo)準(zhǔn)化組織綜合各國標(biāo)準(zhǔn)化組織提出的建議，開始制定和不斷完善第 三代移動通信標(biāo)準(zhǔn) IMT2020。 3G 有更大的系統(tǒng)容量和更靈活的高速率、多速率數(shù)據(jù)傳輸，除了語音和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，還能提供高達(dá) 2Mbps 的高質(zhì)量多媒體業(yè)務(wù)。其中 WCDMAFDD 系統(tǒng)采用碼分多址、頻分雙工的工作方式，上下行頻率間隔為 95MHz，采用直接序列 (DS)作為信息擴(kuò)頻方式。 CDMA2020 采用碼分多址、頻分雙工的工作方式，在下行鏈路傳輸中，定義了直擴(kuò)和多載波兩種工作方式，碼片速率分別為 和 。現(xiàn)有支持IMT2020 的標(biāo)準(zhǔn)化組織主要是 3GPP 和 3GPP2。 3GPP 目前己經(jīng)存在多個(gè)版本，每一個(gè)版本都有不同之處，目前最成熟的是 R5 版，正在制定的是 R6 版?，F(xiàn)在成熟的 3GPP2 版本主要有 CDMA20201X 和 CDMA20201XE，其中后者是前者的增強(qiáng)技術(shù)。非常適合視頻傳輸，而目前所提供的 網(wǎng)絡(luò)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到視頻傳輸所需要的帶寬，我們有理由相信， 3G 網(wǎng)絡(luò)的到來代表著視頻傳輸?shù)男聲r(shí)代到來。模擬視頻的數(shù)字化主要包括色彩空間的轉(zhuǎn)換、光柵掃描的轉(zhuǎn)換以及分辨率的統(tǒng)一。根據(jù)電信號的特征，亮度信號的寬度是色度信號帶寬的兩倍。用 Y:U:V 來表示 YUV 三分量的采樣比例，則數(shù)字視頻的采樣格式分別有 4:1:1,4:2:2 和 4:4:4 三種。分量采樣時(shí)采集到的隔行樣本點(diǎn)，要把隔行樣 本組合成逐行樣本，然后進(jìn)行樣本采樣點(diǎn)的量化， YUV 到RGB 色彩空間的轉(zhuǎn)換等等，最后才能得到數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。目前常用的壓縮編碼方法可以分為兩大類 :一類是無損壓縮法，也稱冗余壓縮法或嫡編碼法 。 幀內(nèi)數(shù)據(jù)是指一幀畫面內(nèi)水平和垂直方向取樣點(diǎn)的集合，或稱圖像空間。幀內(nèi)編碼的例子 有幀內(nèi)預(yù)測編碼 (DPCM)、二維離散余弦變換 (DCT)、矢量量化(VQ)、子帶編碼和塔形編碼等。在幀間方法中，需要同時(shí)考慮空間和時(shí)間的冗余度。 預(yù)測編碼的原理是由鄰近的像素值預(yù)測當(dāng)前的像素值，然后對當(dāng)前的像素和預(yù)測像素的差值進(jìn)行量化和編碼。對于幀間預(yù)測，一般只用相鄰幀的對應(yīng)像素進(jìn)行預(yù)測。相對說來， DPCM 是一種比較容易實(shí)現(xiàn)的壓縮方法，但在較低速率時(shí)，其壓縮能力一般不如變換編碼好。這使得圖像在變換域中可以用更少的比特?cái)?shù)表示，以此獲得壓縮。這是因?yàn)槠湫阅軆?yōu)越，接近最佳的 KL 變換。圖像塊尺寸的選擇是在圖像質(zhì)量、壓縮效率和實(shí)現(xiàn)難度之間進(jìn)行折衷而決定的。 它包括 2 部分，即一維游程編碼和霍夫曼編碼。為了充分利用這一點(diǎn)，在進(jìn)行游程編碼時(shí)，對8X8 圖像塊的 DCT 系數(shù)采用曲折掃描順序處理，以期獲得較長的連零值，有利于其后的游程編碼。 為了提高圖像的壓縮比，在幀間預(yù)測時(shí)采用了運(yùn)動估計(jì)
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