电子化评审系统视频编解码技术研究

具备高清、低延时和高压缩率品质的视频编解码技术是确保电子化评审顺利实施的核心关键技术。对高效视频编解码技术进行了深入研究,提出了一种基于动态场景快速预测的可变码率并行编码技术,该技术基于H.264视频编码框架,通过对当前编码画面复杂度和场景变化率的准确分析,并参考若干帧已编码图像的各类编码特性统计信息,为当前画面分配合理的码率,从而不仅有效地节省了带宽,还保证了画面质量的稳定性。另外,为实现高清视频实时编码,还采用了一种可在帧级、块组级、宏块级和像素级等多个层次同时实施的并行编码算法。对大量具有不同运动特征的国际标准视频测试序列进行的测试表明,所提出的视频编解码技术相对于此前综合效果最优的x264编码器,在同等的解码图像质量条件下,带宽平均节省约30%,运算效率提高约1.5倍,延时减少100~200 ms。     

高集成度多种格式并行输出的视频测试信号源研制

在大规模自动化生产过程中,为了对不同型号的电视机主板进行测试,需要一种能同时输出不同格式、多种接口、多种分辨率的视频测试信号源。通过对多媒体视频传输原理及不同格式视频接口信号的研究,在一片先进的Artix-7系大规模可编程XC7A100T芯片上,实现了超高清、高清的数字视频HDMI接口信号和模拟标清视频VGA、CVBS、YPRPB格式的信号同时输出。首先,根据视频显示的基本原理,产生对应不同分辨率、不同场频的并行数字视频基带信号。然后,将并行的超高清、高清分辨率的数字视频信号进行并串转化,成为串行的TMDS信号,送到HDMI接口显示;将并行标清分辨率的信号送入调制模块及数模转换转器成为CVBS、VGA、YPRPB格式的模拟视频信号。在一片XC7A100T芯片内将并行的超高清、高清数字信号转换成串行差分TMDS信号,节省了视频信号的并串转换处理芯片,节约了成本。整个系统提高了产生视频测试信号的集成度,减小了测试装备的体积,方便生产视频设备的厂家进行测试。     

基于IME6400的嵌入式视频压缩和传输系统

本文设计了一种基于MPEG-4硬件压缩芯片1ME6400的嵌入式视频传输系统。该系统通过摄像头采集视频数据，采用可编程视频采集芯片SAA7114对视频信号进行A／D转换．采用1ME6400对视频数据进行编码压缩，最后通过网络发送到客户端。本文具体介绍1ME6400与S3C2410和SAA7114的接口设计，还介绍了IME6400的firmware的数据编码接收的具体实现方式。     

基于H．264算法的网络视频传输系统实现

本文介绍了基于H.264算法的网络视频传输系统的实现方案。该方案采用目前最新的视频压缩标准——H.264作为视频编解码算法,i．MX27作为系统的中心处理器,嵌入式Linux作为操作系统,RTP／UDP作为网络传输协议,实现了视频实时的在网络上传输。系统运行结果表明：该系统可以在Internet上实现视频的实时传输,显示帧率为10帧／秒以上（CIF格式）。除此之外,为了保证视频信息在传输过程中的安全性,在压缩视频的过程中,给信息提供了加密功能。本课题研究的基于H264视频编码算法的网络视频传输系统可以实现30帧／秒的视频信息传输效果。     

全天候车载驾驶员监控系统相机设计

为了监控驾驶员的异常驾驶行为,提升驾驶的安全性,设计了一款全天候车载驾驶员监控系统相机。对该相机涉及的RGB-IR CMOS图像传感器、双通道带通滤光片镜头、硬件电路及主动式红外照明等方面进行了研究。首先分析了RGB-IR CMOS图像传感器红外增强特性;其次根据应用场景及适配的图像传感器确定了镜头的设计参数,完成了镜头光学结构设计与优化,并选取了合适的双通道带通滤光片;接着完成了相机硬件电路的整体设计;最后评测了该相机的彩色、红外成像性能及图像在算法中的有效性。实验结果表明,该相机可以实现日间高清彩色成像和夜间高清红外成像,符合车规级性能标准,图像能实现10～15 m长距离传输,另外相机还具有成本低、稳定性高等优势。     

高清视频技术及其在电力通信的应用

从标准体系、编解码原理、视频封装格式、硬件接口类型等方面,对高清视频技术进行了介绍,详细描述了高清视频应用的基本系统组成,希望对电力通信专业技术人员有所启发。     

基于AVS的变电站远程视频监控系统

AVS是我国具有自主知识产权的视频编码标准,其性能基本上与H.264持平,而实现成本和算法(以及芯片)复杂度却大大低于H.264,具有较高的性价比.文章探讨将AVS标准引入变电站视频监控中,实现AVS视频编码技术对视频图像的压缩、传输和解压缩等功能,内容涉及系统的结构设计、传输控制方案、AVS编解码标准的运用等问题.对变电站视频监控系统的改革带来的优越性进行了详尽地描述.     

新型电力内外网视频安全隔离技术的研究

电信运营商已建成的视频监控系统覆盖城市道路、重要路段、车站、港口、码头、重要单位等,电力系统可通过与电信视频监控系统联网,将其相关的视频信号接入电力系统,实现所需场景的实时监控,这样既减少了设备投资,又解决了电力监控布点问题。文章基于软交换技术的控制与媒体分离的核心思想,提出一种电力内外网视频安全隔离技术方案。方案采用视频控制与视频传输分离的方式。研究应用了外网视频通信技术、视频编解码技术、内外网信息隔离技术,重点研究应用外网视频信号传输至电力系统的安全隔离技术,为电力系统各种视频业务应用提供更广泛、更全面的远程现场监控技术支撑。     

大尺寸 TFT 屏视频信号的尺度变换与降场频实现

为解决测试超高清视频处理主板需要更换不同规格TFT屏幕的难题,同时进一步缩短测试耗时;提出了一种FPGA器件联合DDR3 SDRAM存储芯片的尺度变换和降场频的系统结构,将不同分辨率和不同场频的视频信号归一化为高清视频信号。系统以4 K@60 Hz超高清视频作为输入信号,送到由FPGA控制的DDR3组成的视频数据读写模块中,实现数据跨时钟域传输和尺度下变换处理及视频数据的连接;连续输出尺度下变换与降场频处理后的高清视频信号。经对比实验测试,相较于多路FIFO加DDR3的存储结构,消耗的存储资源减少352 256 bit,同时转换过程耗时减少6.761μs。结果表明本系统更适用于生产线上视频处理主板的测试需求。     

质量可伸缩编码技术在视频会议系统的应用

文章结合湖北电网应急指挥中心高清视频会议系统、视频监控系统的实际应用,围绕应用质量可伸缩的视频编码,开展了如下工作：采用一种小波编码器来实现质量可伸缩的视频编码,着力解决高清视频会议系统在有限通信带宽、复杂网络环境和终端设备异构性等现状下出现图像画面抖动的实际问题。     

基于FPGA的CCD成像电路软件设计

为满足CCD成像电路集成化、小型化的发展需求，设计了一种高性能的新型成像电路系统，采用FPGA作为成像系统的控制核心，产生A/D转换器的配置驱动信号实现模数转换，对图像数据进行编码合成转换成数传格式输出成像，通过遥测遥控三线接口实现成像系统与外部的通讯，用以接收星上辅助数据及成像参数调整指令等。实验结果表明，设计的成像电路软件能够满足卫星相机视频处理功能的测试需求，成像效果清晰，简化了硬件电路的同时提高了软件集成度，具有很高的工程应用价值。     

数字信号的远程基带传输系统设计

针对石油测井行业中井下视频信号传输受到线缆自身特性、传输距离和外界环境等因素的影响,导致图像数据传输速率慢,传输质量差的问题。采用增强信号强度、优化信号传输方式和编码方式来降低传输距离对数字信号传输速度的影响;信源编码和差分传输技术可以有效降低线缆自身特性和环境因素对数字信号传输质量的影响,提升信号的信噪比,从而实现数字信号的远距离高速传输。通过实际测试表明,该传输系统在600KB/s的传输码率下,解码模块恢复的图像峰值信噪比(PSNR)值为32.0574,结构相似性(SSIM)值为0.8988,满足本系统的设计需求,具有较高的实际价值。     

基于LPC2378的远程视频监控系统及图像优化算法

对利用ARM芯片LPC2378实现的用于输电线路的低功耗远程实时视频监控系统进行了研究.该系统硬件以内核为ARM7DMI的32位微处理器LPC2378芯片为核心,包括电源、视频采集/编码、气象传感器及无线通信等部分.系统监控中心通过访问无线网络以控制下位机对现场视频及气象数据进行采集后,对数据进行相应的处理.提出了对ARM7处理器的程序优化方法,并在一种新的JPEG图像压缩算法的基础上提出了针对ARM7硬件结构的离散余弦(DCT)为基础的有损压缩算法,输出码符合JFIF规范,生成jpg格式文件.论述了软件优化设计:C库优化、视频编码优化等关键技术.经过理论分析和系统实时测试表明,系统设备运行稳定、速度快、功耗低,性能良好.     

基于ASIFT算法的绝缘子视频图像的识别与定位*

为了实现智能提取直升机巡检视频中的绝缘子图像,基于ASIFT原理的图像处理技术和数据库技术,提出了一种新的绝缘子图像识别与定位方法。该方法首先建立标准的绝缘子图库,通过改进UL－PCNN红外图像分割算法提取绝缘子特征值,然后将输电线路视频与标准图库中的绝缘子图片利用ASIFT算法进行匹配,进而识别和定位视频中的绝缘子。实验结果表明,ASIFT方法具备良好的抗绝缘子图像仿射变形性能,可以在少量人工辅助的条件下对图像进行处理,提高了架空输电线路绝缘子故障检测的自动化处理程度。     

基于H.264的网络视频服务器的设计

本文设计了一种基于H.264视频压缩编码技术的网络视频服务器.硬件设计采用SA7111A芯片完成输入视频A/D转换;以TMS320DM642 DSP芯片为核心硬件平台实现视频压缩编码;利用微处理器SA1110、以太网接口控制器RTL8139C及相应外围设备实现网络控制和传输.软件设计包括视频编码和网络传输控制两个模块.实测结果表明,在普通IP网络环境下,基于H.264的网络视频服务器较好地实现了视频实时编码和传输,同时具有清晰连续的图像质量.