基于3g的圖像傳輸技術(shù)研究畢業(yè)論文(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-07-24 04:26:43 本頁(yè)面
【正文】 /幀,那么用3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸可達(dá)的幀數(shù)是144 kbp s/7 37218 bit/幀= 20幀。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(shí)時(shí)視頻要求。本文提出一個(gè)基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān) 無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)指的是利用無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)視頻信號(hào)傳輸?shù)南到y(tǒng)。無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)可以是微波、衛(wèi)星或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。其中,成本最低、靈活性最強(qiáng)的是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。目前最常用的無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有GPRS或CDMA1. x。無(wú)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(huà)面的圖像格式要求在320 240以上。通常情況下傳輸?shù)氖且环杉瘯r(shí)間間隔為幾秒的圖像,圖像連續(xù)性差,還無(wú)法傳輸實(shí)時(shí)連貫的畫(huà)面。而3G(第三代移動(dòng)通信系統(tǒng))是一種能提供多種類(lèi)型、高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù),能實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫覆蓋,具有全球漫游能力。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(chē)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)。由于3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻的無(wú)線傳輸已不再是遙遠(yuǎn)的夢(mèng)想。 假設(shè)在最差狀態(tài)下, 3G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率為144 kbp s,監(jiān)控畫(huà)面圖像格式采用320 240像素,且每個(gè)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸可達(dá)的幀數(shù)是144 kbp s/7 37218 bit/幀= 20幀。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(shí)時(shí)視頻要求。本文提出一個(gè)基于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)。1 實(shí)時(shí)視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)是利用3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻信號(hào)的新一代視頻監(jiān)控系統(tǒng)(圖1) 。該系統(tǒng)主要由三部分組成,即視頻采集壓縮模塊、無(wú)線的數(shù)據(jù)傳輸模塊和遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心。視頻采集壓縮模塊采用TMS320VC5416作為中央處理器,OV7620完成現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集,由ADV611負(fù)責(zé)圖像的壓縮和編碼, CPLD完成各種接口邏輯和時(shí)序匹配的控制系統(tǒng)。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊采用3G無(wú)線modem,它內(nèi)部存放有3G的網(wǎng)絡(luò)連接端口協(xié)議,并嵌入式地實(shí)現(xiàn)了TCP / IP協(xié)議、POP3 /SMTP協(xié)議,同時(shí)支持動(dòng)態(tài)IP,完成與3G基站的無(wú)線連接與數(shù)據(jù)交換。遠(yuǎn)程監(jiān)控由PC機(jī)和相應(yīng)的解壓及視頻軟件組成,如圖1所示。整個(gè)視頻流的處理、傳輸和接收過(guò)程是:在視頻發(fā)送端,OV7620對(duì)模擬視頻進(jìn)行采樣,獲得數(shù)字視頻信號(hào),ADV611對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行視頻編碼,生成適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊曨l碼流,DSP可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)反饋信息,估計(jì)網(wǎng)絡(luò)的可用傳輸帶寬,自適應(yīng)地調(diào)整ADV611編碼器的編碼輸出速率,使得視頻碼流能夠滿足當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)可用帶寬。視頻碼流通過(guò)調(diào)制由3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)控中心。在監(jiān)控中心,對(duì)接收的視頻流進(jìn)行解碼、重構(gòu)視頻信號(hào)、計(jì)算當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)傳輸參數(shù)(如傳輸過(guò)程中丟包情況和出錯(cuò)情況等) ,然后根據(jù)該信息發(fā)出反饋控制信息。該系統(tǒng)采用功能強(qiáng)大的數(shù)字處理芯片和高效的壓縮芯片,將視頻壓縮與傳輸處理工作分別內(nèi)置到芯片上。由現(xiàn)場(chǎng)圖像采集芯片傳來(lái)的視頻信號(hào)數(shù)字后由高效壓縮芯片壓縮和編碼后,通過(guò)數(shù)字處理芯片內(nèi)部處理后通過(guò)USB控制器傳輸?shù)?G無(wú)線modem,最后通過(guò)3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心上。監(jiān)控中心的用戶可以通過(guò)專用軟件或直接用瀏覽器觀看Web服務(wù)器上攝像機(jī)圖像,并且授權(quán)用戶可以控制終端動(dòng)作。2 實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)模塊 針對(duì)視頻信號(hào)的速度快及數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),圖1中的數(shù)字處理芯片采用TI公司的高速定點(diǎn)TMS320VC5416。這樣既可以滿足對(duì)各芯片控制速度的要求,同時(shí),具有較多的內(nèi)部RAM可滿足圖像處理的一般要求。本系統(tǒng)另一個(gè)關(guān)鍵芯片是圖像壓縮芯片ADV611,它是采取小波變換進(jìn)行圖像壓縮的。小波變換可以將圖像分解為低頻成分與高頻成分,從而更加有利于對(duì)圖像的分析和處理。并且,利用小波變換可以消除傳統(tǒng)DCT變換帶來(lái)的方塊效應(yīng)。 視頻采集模塊 本系統(tǒng)的視頻采集芯片采用OV7620。OV7620芯片是美國(guó)OmniVision公司的CMOS圖像傳感芯片,包括664 492的感光陣列。感光陣列輸出原始的R、G、B彩色圖像信號(hào),經(jīng)模擬處理電路進(jìn)行曝光、gamma校正、白電平調(diào)整等處理后根據(jù)輸出要求還可轉(zhuǎn)換成YUV 等多種信號(hào)輸出格式。它包括664 492高分辨率圖像數(shù)組,一個(gè)模擬信號(hào)處理器,雙10 bitA /D轉(zhuǎn)換,模擬視頻合成,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)格式化和視頻輸出, SCCB接口和寄存器,數(shù)字控制包括定時(shí)塊、掃描塊和白平衡。該芯片可提供015～30 fp s, 640 480像素點(diǎn)陣CMOS的彩色或黑白數(shù)字圖像,工作頻率為27MHz,像素時(shí)鐘為27MHz?！∫曨l編/解碼模塊 本系統(tǒng)采用了基于小波變換的ADV611 編/解碼芯片。ADV611是AD公司推出的新一代基于小波理論的視頻壓縮/解壓縮芯片,是一種低價(jià)、單機(jī)、多功能、全數(shù)字的CMOS2VLSI器件。支持對(duì)CCIR 2611數(shù)字視頻進(jìn)行高畫(huà)質(zhì)實(shí)時(shí)壓縮解壓縮。ADV611在壓縮時(shí),其視頻信
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1