文档介绍：浙江大学硕士学位论文
摘要
随着信息技术的发展,视频监控系统的应用越来越广。目前各种视频编码标准在视频监控系统
中都有应用。由国际运动图像专家组于年制订后,成为第一个真正的多媒
体视频压缩编码标准。
目前有两种监控系统的实现手段专用的实现和通用的实现。前者的优点是可以对
算法进行高度优化缺点是灵活性差,当采用新算法时必须重新设计系统。通用的实现手段
则有很强的灵活性,开发时间短,成本也较低。
本文叙述了的发展、特点与应用,然后介绍了德州仪器公司的芯片
的结构与特点。提出了基于芯片的解码器实现方案,
说明了通用程序开发流程,首先对各个模块的开销进行了分析,然后对可变长解码
和逆离散余弦变换算法进行研究与改进,利用芯片的特点采用了各种优化手段,最
后实现了实时解码。
关键词视频压缩解码器线性汇编
浙江大学硕士学位论文
妙
浙江大学硕士学位
第一章绪论
, 选题背景和意义
随着科学技术的发展,特别是计算机技术与通信技术的进步,人们对通信的要求越来越高。现
代通信己经不再是单纯意义上的语音和文本通信,图像、视频和数据通信所占的比例越来越大。人
们希望无论何时何地都能够方便快捷地获得语音、图像和视频等多媒体信息,因此多媒体压缩、计
算和传输技术成为研究的热点
在十年前,全运动数字视频用于桌面设备的技术就已经基本成熟。数字信号在表示、传输和存
储方面的优点使它很容易在同一网络上提供各种服务。数字视频己经在视频电话、视频会议、电缆
电视、可视图文、图像监控等方面迅速地发展起来。其中图像监控是现代管理、控制的重要手段之
一,以其直观、方便、信息内容丰富而被应用于众多领域。随着计算机、电子和通信技术的迅猛发
展,监控技术已经从模拟技术发展到数字技术。监控系统涉及的领域也在不断扩大,从局域网到广
域网,从城市内到城市之间,从国家内部到世界范围,都能建成一个网络化的多媒体监控系统
目前,为解决视频监控中的实时编解码问题,国内外广泛考虑以下几种解决方案
①从网络结构方向来解决。比如在宽带网络中,采用网络化分布式视频接入、集中控制管
理、分布式共享的策略来实现例。网络化分布式视频接入,是指采用专用的视频接入设备,将监控
模拟视频信号转换成数字视频以多播方式就近接入网络。集中控制管理,是指通过专门的视频调
配服务器来控制和调配监控视频的接入和访问服务。分布式共享,是指通过多播方式实现监控视
频的传输,满足多个业务职能部门用户的共享需求。采用光纤通信来解决带宽问题。文献
研究了从网络方向来解决远程视频监控。
②从图像压缩及解压缩的角度来解决最初研究的较多的压缩技术有和。这
些技术都是通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性信息来减少数据量。的基
本编码算法是采用帧间预测十离散余弦变换〔运动矢量十可变长编码,
适合在的低带宽下传输实时视频图像,但图像质量不理想类似于标
准不同点在丁它引入了双向运动补偿,在的传输速率下图像清晰度能达到较好
效果。后来对的研究渐渐成为热点。文献是从视频编码角度
研究远程视频监控系统。
针对以上两种研究方向,分别存在着以下缺陷和问题
首先,布署新的网络结构是比较耗费资金,比如光纤网络的铺设就需要很大的成本,而且灵活
性不强。并且对于现在广泛应用的网络,传输条件比较恶劣,突发事件较多,网络结构
的改进毕竟有限,因此在这个领域寻求切实可能并廉价方便的视频监控解决方案难度较大。
浙江大学硕十学位论文
其次,对于和标准,信号带宽较窄,图像边缘轮廓模糊在压缩比较高时,会引
起图像分块边缘不连续,从而导致“马赛克’‘现象。对于,存在一「面缺陷一是压缩比还
不够人,在多路监控情况,录像所要求的磁盘空间过大。尤其当主机超过路时,为了保存
一个月的存储量,通常需要个硬盘,或更多,硬盘投资大,而由此引起的硬盘故障和维护更
是叫人头疼。是图像清晰度还不够高。由于最大清晰度仅为,考虑到容量、模
拟数字量化损失等其它因素,回放清晰度不高,这也是市场反应的主要问题。三是对传输图像的带
宽有一定的要求,不适合网络传输,尤其是在常用的低带宽网络上无法实现远程多路视频传送。四
是的录像帧数固定为每秒帧,不能丢帧录像,使用灵活性较差。从目前广泛采用的压缩
芯片来看,也缺乏有效的调控手段,例如关键帧设定、取样区域设定等等,造成在保安监控领域应
用不适合,造价也高。
本文采用从图像压缩及解压缩的角度来解决视频监控中的实时编解码问题。在图像解压缩中算
法的运算很人