基于FPGA的高速多路视频数据采集系统

针对同时处理高速多路视频数据的需求,以NiosII软核CPU为核心,通过在FPGA上构建可编程片上系统（Sys—ternOnProgrammableChip,SOPC）,利用SOPC系统自定义外设接口,配合DMA技术,完成对A／D转换后的多路视频数据的同时解码采集。视频解码模块采用滑动窗法快速检测定时基准信号。FPGA可重构的特性可以使系统根据实际应用需要在原方案基础上扩展、裁减功能模块,并根据资源情况重构系统,达到资源与效率的最优匹配。     

OAZE: A network-friendly distributed zapping system for peer-to-peer IPTV

IPTV systems attracting millions of users are now commonly deployed on peer-to-peer (P2P) infrastructures and provide an appealing alternative to multicast-based systems. Typically, a P2P overlay network is associated with each channel, composed of users who receive, watch and redistribute this channel. Yet, channel surfing (aka as zapping) involves switching overlays and may introduce delays, potentially hurting the user experience when compared to multicast-based IPTV. In this paper, we present a distributed system called OAZE (Overlay Augmentation for Zapping Experience) which speeds up the switching process and reduces the overall cross-domain traffic generated by the IPTV system. In OAZE, each peer maintains connections to other peers, not only in a given channel, but also in a subset of all channels to which the associated user is likely to zap. More specifically, we focus on the channel assignment problem, i.e. determining, in a given P2P overlay, the optimal distribution of the responsibility to maintain contact peers to other channels. We propose an approximate algorithm providing guaranteed performances, and a simpler and more practical one. Our experimental results show that OAZE leads to substantial improvements on the connections between peers, resulting in less switching delay and lower network cost; it then represents an appealing add-on for existing P2P IPTV systems.     

Integer-multiple-spacing-based scheduling for multimedia applications in IEEE 802.11e HCCA wireless networks

This paper is concerned with improving bandwidth utilization while guaranteeing quality-of-service (QoS) requirements for multimedia applications in IEEE 802.11e HCCA wireless networks. We propose two integer-multiple-spacing-based (IMS-based) designs: the IMS-based-δ and IMS-based-l designs. In the IMS-based designs, the scheduling spacing of any traffic must be an integer multiple of the minimum spacing. The IMS-based designs have more potential to improve the bandwidth utilization because they schedule traffic with longer spacings compared with the prior designs. Besides the improvement of the bandwidth utilization, the IMS-based-δ design can guarantee the packet delay requirements, where a δ factor is introduced to ensure that the bandwidth utilization must benefit from longer spacings, while the IMS-based-l design can guarantee the packet loss requirements. Numerical results show that the improvement of the bandwidth utilization for the IMS-based-δ and -l designs can be up to 7.7% and 56% or more, respectively, compared with the prior designs.     

自适应变步长最大风能捕获算法

风能具有随机性、不稳定性的特点,为了提高风力发电系统中风能的利用效率,在比较各种最大风能捕获算法的基础上,分析了爬山搜索法和叶尖速比法的不足,提出了自适应变步长搜索算法来捕获最大风能.通过改进爬山搜索法的变步长策略,明显加快了搜索速度,通过引入初始估计叶尖速比值,大大缩小了搜索范围.该算法不需要实时检测准确风速,不依赖风力机最佳功率曲线,有效地降低了成本,提高风力发电的效率.文中重点分析了算法的自适应性和变步长策略,仿真结果表明,该算法能够使风力机更快速到达最大功率点,动态响应快,收敛性好.     

基于运动信息自适应的快速运动估计算法

UMHexagonS是H.264视频编码标准中所采用的快速整像素运动估计算法,但在许多实时场景的应用中,该算法还明显存在搜索点数过多、搜索速度较慢的缺憾,急需进一步的改进和优化。在UMHexagonS算法的基础上,提出一种基于运动信息自适应的快速运动估计算法。使用动态搜索窗为不同尺寸的块自适应地分配预测搜索窗;根据当前块的运动剧烈程度选择运动类型自适应的搜索方案;通过分析实际运动序列水平、垂直方向的偏向特性依次采用带方向的十字型搜索和自适应的矩形—菱形搜索;利用预测运动矢量的方向信息采用自适应的多层次八边形区域搜索;并依据块的尺寸大小采用自适应的六边形搜索。实验结果表明,本文算法相比于UMHexagonS算法而言,图像的峰值信噪比(PSNR)平均提高了0.0125 dB,同时运动估计时间减少了13%32%,其场景自适应能力和实时性能都得到了很大的增强。     

一种PC式数字录像机软件系统的设计与实现

介绍了一种PC(个人计算机)式数字录像机软件系统的设计与实现,给出了该软件系统的组成框架,对系统主要功能的设计与实现进行了简介,包括图像预览、录像与回放、移动侦测与遮挡、电子地图等。文章给出了系统设计中的多厂家设备支持、系统性能优化两个关键问题的设计与实现。该PC式数字录像机软件系统界面友好、功能完善、运行稳定,用户易于掌握使用,同时具有良好的可扩展性,在实际使用中效果良好。     

数字视频监控系统的多画面合成系统研究与应用

本文提出并实现的多画面处理系统充分利用了数字视频技术的最新发展,同时也利用了ADV61l模块实现系统灵活性的优点,充分介绍了多画面合成系统的性能和主要技术指标,阐述了系统各部分的实现原理,探讨了系统的性能优化方法并对系统的进一步开发提出了一些设想。     

基于关键帧的动画视频检索研究

在分析了动画视频层次化结构的基础上,针对动画视频的特点,重点介绍了基于关键帧的颜色特征提取方法,并将基于关键帧的检索方法应用于动画视频中,实验验证了该检索方法的有效性。     

基于深度特性的帧间预测快速算法

高效视频编码(High Efficiency Video Coding, HEVC)的帧间预测部分存在很高的计算复杂度, 为了降低编码时间复杂度, 提出了一种基于深度特性的帧间预测快速算法。首先, 对帧间PU(Prediction Unit, PU)模式进行分类为规则和不规则块; 然后运用本文的方式定义当前CTU(Coding Tree Unit, CTU)的内容复杂程度; 最后对编码深度进行分区为SD(Small Depth, SD)、HD(High Depth, HD)区域, 位于SD区只进行规则的划分方式, 位于HD区根据当前CTU的复杂程度, 对复杂块进行不规则划分方式的遍历, 对简单块只进行规则划分, 从而实现快速编码算法。结果表明, 与HM16.9相比, 本文提出的算法在低时延和随机接入配置下分别降低了28.6%和23.8%的编码时间, 且编码性能不受影响。     

淹没深度对三自由度波能浮子获能的影响

为明确浮子淹没深度对三自由度浮子装置获能的影响,提出漂浮式与淹没式两种浮子模型,计算并比较在不同淹没深度和波浪条件下浮子的获能特性。浮子模型具有纵荡、垂荡与纵摇3个运动自由度。浮子选用直立圆柱体浮子。淹没深度分别设置为其高度的0.5、1.0、1.5与2.0倍,质量相同。漂浮式浮子模型作为对照,基于线性势流理论与边界元方法,建立浮子水动力学模型,计算浮子水动力学参数及运动响应,并采用线性能量转换(power take-off, PTO)系统阻尼,计算并对比浮子在最优PTO阻尼下的平均输出功率,分析淹没深度对浮子获能的影响。研究结果表明,增大淹没深度可以减小浮子的波浪激励力和平均输出功率。对于三自由度浮子,漂浮浮子在低频波浪下获能特性较好,而具有较小淹没深度的浮子在高频波浪下性能更优。