高保真實(shí)時(shí)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像采集壓縮和遠(yuǎn)程傳輸平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)

時(shí)間：2023-05-01 11:42:24 電子通信論文我要投稿

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摘要：基于大量的實(shí)際研究工作，論述了高保真實(shí)時(shí)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像采集壓縮和遠(yuǎn)程傳輸平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想、總體結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)化策略。著重對(duì)視頻采集技術(shù)、壓縮技術(shù)、圖像實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、同步技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)作了具體闡述。在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞：高保真自適應(yīng) 幀間壓縮雙向調(diào)節(jié)

高保真實(shí)時(shí)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像采集壓縮和遠(yuǎn)程傳輸平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)

在Internet飛速發(fā)展和廣泛普及的今天，信息傳輸從兩方面加強(qiáng)力度：一是多媒體化；二是實(shí)時(shí)化。在此基礎(chǔ)上，高保真準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像采集、壓縮和遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)成為許多先進(jìn)國家計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的重要研究課題。在軍事上，戰(zhàn)場(chǎng)信息已經(jīng)不只是文字類型，而需要為決策者提供高質(zhì)量的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)圖像信息，以便及時(shí)準(zhǔn)確地了解戰(zhàn)場(chǎng)真實(shí)情況；另外，對(duì)國外新式戰(zhàn)斗機(jī)、導(dǎo)彈等先進(jìn)武器和裝備，也不只是從文字上了解散其功能、從靜態(tài)圖片上了解其形狀，而是要解其在實(shí)戰(zhàn)中的具體功能、實(shí)際威力以及真實(shí)效果，使決策者和科技人員獲得動(dòng)態(tài)和感性的認(rèn)識(shí)，有身臨其境之感。在工業(yè)上，需要對(duì)一些多變的、有毒的、人類不宜久留的場(chǎng)合進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在醫(yī)療上，則需要一些高級(jí)專家對(duì)異地的病人進(jìn)行診斷和治療……這些都是基于高保真實(shí)時(shí)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像采集壓縮和遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)的綜合實(shí)現(xiàn)。本文結(jié)合課題組長(zhǎng)期的研究闡述其主要技術(shù)及其優(yōu)化策略。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是基于Internet實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程部點(diǎn)之間的高保真準(zhǔn)動(dòng)態(tài)圖像的實(shí)時(shí)傳輸。整個(gè)系統(tǒng)貫徹如下設(shè)計(jì)思想：發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)都具對(duì)圖像質(zhì)量的控制功能，以適應(yīng)Internet傳輸率不穩(wěn)定的情況；對(duì)圖像采用多種類型的壓縮技術(shù)，以適應(yīng)不同的圖像分辨率和環(huán)境要求；在Internet信道傳輸率較差時(shí)，能夠啟動(dòng)自適應(yīng)功能。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

在物理上，本系統(tǒng)分為發(fā)送站點(diǎn)和接收站點(diǎn)兩部分。在邏輯上，本系統(tǒng)分為圖像采集、壓縮和傳輸子系統(tǒng)、性能控制子系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)包含如下六個(gè)獨(dú)立的功能模塊，如圖1所示。

（1）圖像采集、壓縮和傳輸子系統(tǒng)

·圖像采集模塊，發(fā)送站點(diǎn)從攝像機(jī)讀原始視頻流，按一定的格式存儲(chǔ)為視頻數(shù)據(jù)。

·圖像壓縮模塊，發(fā)送站點(diǎn)將視頻數(shù)據(jù)壓縮，為網(wǎng)絡(luò)傳輸作準(zhǔn)備。

·視頻傳輸模塊，利用RTP和UDP協(xié)議將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程站點(diǎn)。

·視頻解壓縮模塊，接收站點(diǎn)將接收到的壓縮數(shù)據(jù)用解壓縮算法還原成視頻數(shù)據(jù)。

（2）性能控制子系統(tǒng)

·客戶/服務(wù)器同步模塊，使發(fā)送站點(diǎn)和遠(yuǎn)程接收站點(diǎn)在視頻格

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