朱永辉[1]2000年在《图像编码的实现及IP传输》文中研究表明二十一世纪是信息的时代，而今后的信息必然是以图像为主的多媒体信息。但原始图像具有庞大的数据量，难以存贮和传输，鉴于目前的通信设施现状，这已成为图像通信中的“瓶颈“问题，极大地制约了图像通信发展。图像压缩编码目的就是要用尽量少的比特数表示图像，同时保持复原图像的质量，使它符合特定应用场合的要求。 图像编码技术最早始于20世纪40年代，但图像编码真正走向实用化，产业化并得到飞速发展则是近十年的事。其标志是国际上各标准组织据40年来的图像编码技术的研究成果而制订出了一系列的图像编码国际标准。同时微电子技术高速发展，研制出了集成度更高，性能更好的图像编码专用芯片，并迅速地转化为各种新产品，从而迎来了图像通信的黄金时代。当前图像技术的发展开始深刻地影响了人们的生活，VCD、DVD、高清晰度电视（HDTV）、可视电话、数字视频会议等这些新事物不断地走近我们的实际生活。 图像应用的另一个方面是图像通信。将图像进行压缩主要目的就是为了更好、更快地传输图像。目前Internet国际互联网已渗入了地球的每个一角落，逐渐成为人们获取信息的主要手段。所以如何在Internet上有效地进行各种目的图像传输也成为一个重要的研究热点。 本文以图像编码技术和图像IP传输作为主要的研究对象。 本文主要分为四个部分，第一部分研究了图像编码的基础理论，包括Shannon的经典信息论及图像编码中的运动补偿技术等。第二部分研究了了各种具体的图像编码技术，其中包括一些经典的熵编码技术和变换编码技术，也初步讨论了当代最新的图像编码技术：小波变换编码技术及分形编码技术。第叁部分研究了二个国际标准JPEG和MPEG。在研究JPEG的基础上，设计了一个符合JPEG标准的实用化的JPEG图像压缩编码程序，并将之应用于一个局域网图像传输系统中。在MPEG方面，利用了iTVC12设计了先进的MPEG-2硬件编码器。第四部分研究了最近几年来兴起的IP多播技术，这项技术较好地解决了图像，视频通信的实际应用问题，在这项技术上提出了一个IP安全组播规范，可用于IP安全组播的实现。
董小维[2]2012年在《基于IP网络的校园视频监控系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理目前，数字化视频监控系统已被广泛应用于各种领域，但存在着网络带宽不足、数据存储管理难以及监控智能层次低等问题。本文采用H.264算法以及IP组播技术设计并实现了校园安全防范视频监控系统。该系统具有视频数据传输速率快、数据检索速度快、管理智能化等特点。本文首先对关键技术：视频编解码技术H.264算法与IP组播技术进行了研究。并应用优化了的H.264视频编码技术降低了视频数据在网络中的传输数量。采用IP组播技术解决了网络带宽资源不足的问题，保证了视频监控的实时性。在数据存储管理方面，采用了OpenCV技术进行视频录像，提出了集中存储方式、并将数据库与文件系统相结合的数据存储管理方案，解决了视频数据量大的存储和数据管理困难的问题，并提高了视频数据的安全可靠性。本文在后续的研究工作中，将对视频图像高清技术、图像分析技术和存储新技术进行研究，实现较高层次的智能化校园视频监控。
侯春玲[3]2009年在《公安IP视频会议系统终端的设计与实现》文中提出随着覆盖全省的公安视频指挥系统的建立,各级公安部门对视频效果高清晰度和实时性的要求不断提高,IP视频会议终端系统日益成为公安视频指挥系统顺利运行的重要保证。但基于PC机插板的视频终端选用H.264协议实现高清晰度图像时,其硬件系统难以解决视频处理速度慢的问题,不能保证图像的实时性。本文从视频终端高清晰度和高实时性的高质量图像需求出发,研究基于DSP的视频终端提高视频处理速度的方法。通过对当前实现H.264协议的方法进行比较分析,指出基于PC机插板的视频终端实现H.264的不足。经过深入分析DSP TMS320 DM357实现提高视频编码速率的原因,通过对基于DSP TMS320 DM357终端的硬件设计和软件优化,设计和实现了一款适应需求的高性能终端。在终端硬件设计上,以提高系统运行速度为中心,提出了基于DSP DM357硬件平台设计方案。选用具有极高处理能力DSP DM357芯片,并设计有利于提高存取速度的存储结构,设计和实现了具体硬件平台。在终端软件优化上,为进一步提高系统运行速度,分别进行了系统运行软件的优化设计和基于DSP DM357的H.264编码优化。针对H.264协议编码软件和基于DM357嵌入式硬件平台实现存在的问题,在存储结构、代码结构、运算语句和指令执行几方面,进行基于DM357优化。在保证图像清晰度的前提下,提高视频编码速度,实现了终端实时性图像的显示。最后,对视频编码优化效果进行仿真测试验证。结果证明了终端硬件设计和软件优化的有效性,达到了视频终端设计目标。
夏佳宁[4]2008年在《无线IP视频通信中差错控制技术的研究》文中认为无线信道差错率高,网络状况具有时变特性,因此,无线视频通信面临更多技术难点。本文研究无线局域网视频通信中的差错控制技术,研究了一种自适应混合自动请求重传(HARQ)差错控制机制和算法,在NS2仿真平台上实现了该算法。该算法实时监测无线接入点链路层的队列长度与包的重传次数,动态计算冗余包的数量,从而,有效减少平均冗余包个数,平衡了网络负载,提高了信道利用率,提高了系统视频传输能力。本文研究了目前无线通信领域应用的主要差错控制机制、算法与国内外无线视频通信差错控制新技术,在802.11协议差错控制算法的基础上,研究了应用于无线局域网视频通信的自适应HARQ机制,其核心算法为动态前向纠错算法(Dynamic FEC),详细论述了该算法的实现过程。由于二态隐马尔科夫模型HMM(hidden Markov model)体现了无线链路差错的突发性,本文采用HMM对无线链路的错误特性进行建模。本文把真实视频流引入NS2仿真体系,作为视频源数据。算法仿真在HMM模型和真实视频流的基础上完成。仿真结果证明,相对于静态FEC算法,动态FEC算法有效减少平均冗余包个数,提高了信道传输能力,同时与静态FEC算法具有相近信噪比和丢包率特性。算法设计中充分考虑了计算复杂度和协议扩展平滑性,因此算法具有可行性。
李笑凇[5]2007年在《基于IP技术的网络远程视频监控系统的研究与实现》文中研究说明随着互联网应用的蓬勃兴起，图像压缩编码与流媒体技术的逐步演变，系统处理能力的大幅度提升，使数字信息技术作为一项领先的技术手段，促进网络图像和应用，降低产品成本，提高灵活性、可扩充性等方面提供了强大的技术驱动力。受益于这些技术突破，基于宽带技术的网络图像应用在远程监控中逐步得到推广使用。由于网络图像业务应用面的扩展，使电子监控已不仅仅局限于安全防范，而是成为一种对各行各业都行之有效的监督手段，其应用领域的灵活性也已经远远超出了传统的安防监控所定义的范畴。网络视频监控业务是指为客户在使用宽带网络基础上提供图像、声音和各种报警信号远程采集、传输、储存、处理与转播的一项全新电信增值业务。通过这种业务，用户可以不受时间、地点限制，方便的对监控目标进行实时监控、监督管理与录像存储，也可以在监控地点布置报警设备与监控终端设备连接实现报警联动。当发生一些异常情况时，系统可通过事先设置好的报警模式，通过E-MAIL、手机等方式将警告信息传送给定制用户，并对异常情况进行录像抓拍。视频监控系统一直是监控领域中的热点，它以直观、方便、信息内容丰富而在各个行业得到广泛应用，如：交通、电力、通信、石油、码头、仓库、金融、政府机关企事业单位办事窗口及要害部门、军队、公安、监狱、水利／水厂、民航等部门。本文首先介绍了网络视频监控系统的发展历史背景以及发展趋势，接着介绍了在音视频编码的国际标准，并对网络视频监控的关键技术加以阐述。重点讨论了视频监控领域中的各种编码技术，网络传输技术和流媒体技术。并在此基础上开发实现了远程视频监控系统。本文研究的关键技术，创新点和所作的工作如下：1．详细讨论了当前国际音视频编码的标准，并针对新一代的基于对象的编码标准MPEG-4在存储空间、图像清晰度、网络传输、纠错能力等方面的优势作了分析且在实际工作中予以实现。2．研究视频监控系统的载体——通信网络，并实现了采用视频传输宽带IP技术来发送传输视频数据。(1)本文设计监控系统建立在现有网络基础之上，建立在当前最先进的网络传输技术基础之上采用了IP over ATM、IP over SDH等技术。(2)为了在MCU与客户端，前端视频服务器与MCU多点的通信应用中实现高效率的分组通信采用了IP组播的技术使得网络上传输的信息包的总量大大减少。3．实现如何在中心服务器中支持WEB方式监控，用户可以在普通PC上通过IP网络观看监控图像，支持多画面轮询功能。这样用户不必安装任何软件只需使用浏览器访问中心服务器即可。4．实现对所有用户采用集中式、分区管理的方式进行组织。用户管理包括用户登陆管理、用户查询、用户添加和删除等基本操作管理以及权限管理。把权限细化为系统管理、视频浏览、云台控制等，将用户分为电信管理员、电信操作员、客户管理员、普通用户四类采用用户分级管理机制，根据用户的不同身份，给予不同的操作权限。5．研究实现如何支持分布式录像，同一系统中可配置多台数字录像服务器协同工作。提供了录像服务器的所有业务逻辑，包括与MCU通信、分布式级联管理、录放像任务管理、录像机状态管理、客户端请求处理等。6．采用嵌入式设计的编码器和中心服务器。使之具有高可靠性，安全性好，接口丰富易于扩展的特点，很好的实现了无人值守的要求。7．实现中心服务器的级联，形成树状结构，使得音视频码流可以分级管理。高级中心服务器负责管理其子中心服务器并负责转发各子中心服务器间信令。从而可以方便的提供跨地市，跨省区的视频监控服务。8．根据企业监控业务的需求，参与设计车间厂房的监控解决方案。使得监控系统配合现场环境的工控设备，对通信电源、厂房空调等设备实行集中监控管理。实时的监控车间的运行情况，记录和处理相关的数据，即时侦测故障，告知管理人员。9．根据交通系统的需求，参与设计城市交通系统的解决方案。使得监控系统可以很好的对城市交通流运行状态及其交通设施和交通环境进行监测监视和控制。保证行车安全和道路畅通。该视频监控系统是数字化、网络化的监控系统，该系统采用MPEG-4高效率图像编解码技术和嵌入式设计。可提供高清晰监控图像、软件视音频切换、录放像、远程控制、远程信号采集、WEB服务、全程集中控制等功能。系统既可以采用点对点编解码方式传输监控图像，也可以采用集中监控方式。系统功能先进，可靠性好，网络适应能力强，可适用于网络化监控和远程监控。
南敬昌[6]2003年在《基于IP VOD视频传输编码的分析与研究》文中研究指明随着IP宽带网和宽带接入网的投入和使用，基于IP的VOD应用越来越广泛。本文从IP VOD系统技术出发，广泛地讨论了视频信号在IP网上传输时所涉及到的关键技术及今后研究的方向。简单介绍了目前所使用的视频压缩编码标准及采用的压缩算法和技术。同时针对Internet上传输带宽波动性，提出了两种可用于Internet传输的可伸缩视频编码方案--FGSS(精细空间可伸缩视频编码)和PFGS(渐进精细可伸缩视频编码)，提出了用于极低码率的小波变换编码算法。然后，分析了多媒体流的资源分配问题等。最后，给出了一种基于IP VOD系统的视频平台并进行了测试。
肖巍[7]2006年在《H.264解码端相关技术的研究及其在IP机顶盒中的应用》文中研究说明联合视频工作组JVT(Joint Video Team)于2003年正式提出了新一代视频压缩标准H.264/AVC。H.264/AVC标准支持从低带宽、高误码率的无线移动视频通信到高带宽、低误码率的有线视频广播等多种应用,因此,日益受到业界的关注。为了实现更高的编码效率,H.264/AVC标准采用了很多新的编码技术,如多参考帧预测、多尺寸编码块模式、1/4像素精度运动矢量、整数变换量化、基于内容的熵编码、新型帧内预测、去除方块效应的滤波器等。在解码还原的图像质量相同的情况下,H.264/AVC比MPEG-2和H.263的编码性能至少提高一倍以上。更高的视频压缩比,使得H.264/AVC编解码器的计算复杂度成几倍甚至十几倍的增长,需要消耗大量的时间和系统资源,同时,H.264针对网络流媒体的应用采用了分层结构、参数集等技术增加了网络适应性,提高H.264网络传输的效率和纠错能力。为实现H.264网络视频的实时播放,需要解决的问题包括:①H.264编码数据的传输、解析;②寻找高效的优化算法,减少解码器巨大的计算复杂度。本文针对项目中使用的基于x86架构的纯软件解码的IP机顶盒平台,从H.264网络媒体实时播放的角度,对支持H.264的流媒体协议栈和H.264解码器优化这两个方面进行了研究、应用。首先,本文针对H.264/AVC网络适应性的各方面技术进行了深入的分析,提出了一套支持H.264编码流传输、解析,具有可扩展框架的流媒体协议栈解决方案,其中着重介绍了H.264的分层结构、参数集、组帧模式等技术特点和实现方法,同时还介绍了流媒体协议栈具有可扩展功能的整体架构和各模块的接口设计。其次,本文讨论了基于x86架构IP机顶盒的H.264解码器的纯软件优化问题,在参考相关资料的前提下,从算法角度实现了一种运动补偿的优化算法,以及一种基于分组的可变长快速CAVLC熵解码算法。同时还从代码实现上给出了程序优化的一些方法,包括指令集的优化和程序结构上的优化等。对于优化后的解码器,重新设计了它的外部接口函数,并将此H.264解码器模块链接进机顶盒播放器的解码器管理模块中,从而达到扩展原有解码器功能的目的。之后我们对优化前后的H.264解码器进行了性能测试,结果显示,解码速度明显提高,实现了在目标平台上CIF图像的实时解码。最后,把协议栈和解码器整合进播放器,并用此播放器进行了功能测试和性
宋巧莉[8]2008年在《基于IP网络的桌面视频会议系统的设计》文中研究指明随着Internet的迅速发展和多媒体通信技术的进步,在IP网络上开展视频会议受到了人们的广泛重视。本文分析了基于IP网络的视频会议系统的特点,从分析系统的功能结构和设计原则出发,对有关系统实现的关键技术,尤其是对多媒体及通信技术进行了深入探讨,并给出具体的实现方法。全文共分六章,以基于C/S模式的桌面视频会议系统为基础,针对系统功能结构、实时网络传输机制、多媒体视频/音频技术、会议控制和数据交互机制等几个关键问题,进行详细设计和编程实现。第一章主要是介绍本论文的课题背景和研究的意义及内容简介。第二章对系统的功能进行深入分析,并在此基础上设计了系统的运行流程和逻辑结构模型。第叁章从视音频数据在网络上传输的特点分析入手,深入研究为保证传输质量所采用的一系列关键技术和策略,并实现这些技术,主要包括:多媒体压缩技术、组播技术、流量和拥塞控制策略、差错恢复机制、双缓冲技术、同步策略等。第四章分析视频/音频这两种多媒体的采集和编解码技术,给出具体实现方法。第五章设计会议的相关流程,实现会议管理和数据交互功能,例如:实现了文字交流、白板、文件传输。第六章对本文所提到的系统进行总结以及对以后待完善的工作进行说明。
林熙[9]2006年在《基于IP网络的数字视频监控系统关键技术的研究与应用》文中提出随着计算机网络技术、多媒体技术、计算机视觉与模式识别技术的不断发展,一种以数字化、网络化、智能化为特点的新一代的数字视频监控系统应运而生——基于IP网络的数字视频监控系统,它可以广泛应用于网络视频监控和会议、多媒体视讯调度指挥、银行数字视频监控和远程医疗等许多方面。对其关键技术的研究具有重要的理论与现实意义。 一般而言,视频监控的关键技术主要包括视频采集压缩、视频信号可靠地传输、信息存储调用的智能化与系统的集中管理。具体到网络视频监控系统,高效的视频压缩和网络传输一直是人们关注的焦点。由ITU-T的VCEG和ISO/IEC的MPEG共同组成的联合视频组JVT开发了新的数字视频编码标准H.264/AVC(后面简称H.264),它一方面通过采用一些新技术极大地提高了视频压缩效率,另一方面也比以往的标准更加具有网络友好性。 本文首先研究了数字视频压缩的基本原理,对最新视频压缩标准H.264的关键技术进行了总结和分析。在研究了视频传输技术、数字存储技术和相关网络通信协议的基础上,对网络视频监控系统进行了具体设计,使用VC++6.0编程语言对系统模块在原有SDK包的基础上进行了设计和开发,最后通过实际演示在局域网内实现了视频图像的实时传输,基本达到了系统的要求。 论文还进一步研究了H.264在网络监控系统中的应用,并将其新提出的SP/SI条带编码技术应用到了网络监控系统中,客户端可以在不同的时间动态的根据网络带宽选择此时最优的视频码流。并对H.264标准的帧内预测和DCT整数变换技术进行了较深入地探讨。提出了一种帧内预测模式选择算法,通过实验证明在视频图像信噪比基本上不变的情况下,可以大大降低运算复杂度,从而减少了计算机运算的时间,提高了视频压缩效率。
何亚军[10]2007年在《JPEG解码IP的研究与实现》文中指出JPEG(Joint Picture Expert Group)是压缩静态图像的国际标准。它的主要应用是以压缩的形式存储和传输静态图像，因此它在数字图像、数码相机、网页嵌入式图像和许多其它的领域中有着广泛的应用。随着移动终端、多媒体、Internet网络、通信以及图像扫描技术的发展，人们对图像数据处理的实时性要求越来越高，用软件压缩数据的方法已经难以达到实时性的要求。所以用硬件实现图像处理算法已经成为必然的趋势，也成为目前研究的热点问题。本文首先对JPEG编解码的原理进行了阐述，它主要包括Huffman解码、反量化、逆向离散余弦变换(IDCT, Inverse Discrete Cosine Transform)和色彩空间转换几个过程。这为JPEG解码器的设计提供了一定的理论基础。其次，用系统级设计语言SystemC对JPEG解码器进行系统建模，系统级建模在复杂系统芯片设计中具有越来越重要的作用，此系统模型有利于加速整个JPEG编解码系统芯片的集成验证和优化过程。第叁，用HDL对JPEG解码模块进行RTL(Register Transfer Level)级实现，并在EP2S180开发板上对设计进行FPGA(Field Programmable Gate Array)验证，然后基于SMIC0.35的工艺库对设计进行了逻辑综合。第四，在RTL级的设计中，对电路中的关键部分Huffman解码模块进行了优化，这不仅使得Huffman解码速度得到提高，而且减少了存储器的消耗；此外还对后处理模块的处理速度做了进一步地改善。
参考文献：
[1]. 图像编码的实现及IP传输[D]. 朱永辉. 浙江工业大学. 2000
[2]. 基于IP网络的校园视频监控系统的设计与实现[D]. 董小维. 西安电子科技大学. 2012
[3]. 公安IP视频会议系统终端的设计与实现[D]. 侯春玲. 哈尔滨工程大学. 2009
[4]. 无线IP视频通信中差错控制技术的研究[D]. 夏佳宁. 吉林大学. 2008
[5]. 基于IP技术的网络远程视频监控系统的研究与实现[D]. 李笑凇. 贵州大学. 2007
[6]. 基于IP VOD视频传输编码的分析与研究[D]. 南敬昌. 辽宁工程技术大学. 2003
[7]. H.264解码端相关技术的研究及其在IP机顶盒中的应用[D]. 肖巍. 电子科技大学. 2006
[8]. 基于IP网络的桌面视频会议系统的设计[D]. 宋巧莉. 武汉科技大学. 2008
[9]. 基于IP网络的数字视频监控系统关键技术的研究与应用[D]. 林熙. 武汉理工大学. 2006
[10]. JPEG解码IP的研究与实现[D]. 何亚军. 合肥工业大学. 2007
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