无线视频监控系统的实现及帧率变换技术的研究

摘要

视频监控系统目前己经广泛应用于金融、电力、电信和交通等部门，为这些行业的安全防范和环境监控起到重要作用。随着近年来无线通信技术和视频编解码技术的不断发展，数字视频监控技术通过与无线接入技术结合起来之后，它的扩展性、移动性以及适应性都得到了进一步的改进和提高。 本文提供一种基于CDMA 1x的低码率视频图像传输技术的总体解决方案和具体实现。该方案将嵌入式处理技术、视频压缩处理技术以及无线网络传输技术相结合，并集成了GPS定位技术。 方案以XScale IXP425为控制平台，以W718LC采集压缩卡为视频数据的采集压缩模块，以CDMA模块为数据传输模块，共同实现一个具有强大功能的无线视频监控系统。 在实现基于CDMA 1x网络的视频监控系统的同时，还研究帧率变换技术。帧率变换技术是视频后处理技术的一种，有利于提高视频显示特性。基于此，帧率变换技术可以在低比特率无线信道的视频通信上发挥很大的作用。 本文提出了一种帧间内插方案，并详细阐述了性能测试的流程及结果。方案充分利用编码数据中的信息，有效的减少了帧率变换技术实现的时间，并且降低了所需硬件的性能要求。 文章最后对研发的无线视频监控系统中存在的一些问题给予阐述，提出了一些改进的措施，并对无线视频监控的下一步发展做了展望；同时对帧率变换技术的某些限制和进一步的发展及研究方向做了分析和说明。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1．1无线视频监控系统简介

1．1．1视频监控系统的历史发展

1．1．2无线视频监控系统的优势

1．2课题的来源及意义

1．3本文的任务和目标

1．4本文的组织结构

第二章无线视频监控系统中的关键技术

2．1视频编码压缩技术

2.1.1数据压缩原理

2．1．2 JPEG图像压缩标准

2.1.3 H.26X标准

2.1.4 MPEG-X标准

2．2视频数据处理技术

2.2.1视频数据存储

2.2.2视频回放

2.2.3视频运动检测与分析

2.3通信协议

2.3.1 IP协议

2.3.2 TCP协议

2.3.3 UDP协议

2．3．4 PPP协议

2．4无线通信网络

2.4.1 WLAN

2.4.2 GPRS

2.4.3 CDMA 1x

2.4.4 WLAN、GPRS、CDMA 1x比较

2．5嵌入式技术

2.5.1嵌入式系统

2.5.2嵌入式Linux

2.5.3嵌入式处理器

第三章无线视频监控系统的总体解决方案

3．1系统组成

3．2视频压缩模块的设计

3.2.1 CCD摄像机

3．2．2视频压缩卡

3.3视频传输模块的设计

3．4视频控制模块的设计

3．5监控中心

3．6系统的主要功能和参数

第四章无线视频监控系统的具体实现

4．1 软件移植

4．1．1系统启动过程

4．1．2 Redboot的启动

4．1．3 Redboot的config配置和升级

4．1．4 Linux启动

4．1．5 Linux和Ramdisk的升级

4．2串口通信的实现

4．2．1 串口工作原理

4．2．2 Linux下串口通信的基本函数

4．2．3 GPS数据的读取与解析

4．2．4 W718LC数据的读取和解析

4．3网络通信的实现

4.3.1 AT指令集

4.3.2路由机制

4.3.3 网络编程

第五章帧率变换技术的研究

5.1 简介

5．2帧间内插

5.2.1 帧间内插技术的种类

5．2．2帧间内插技术的研究现状

5．3运动估计

5.3.1搜索算法

5.3.2匹配准则

5.3.3视频质量评定

5．4运动补偿帧间内插的测试方案

5．4．1方案原理

5．4．2关键技术

5．4．3测试平台

5．4．4测试流程与结果分析

第六章总结与展望

参考文献

攻读硕士期间发表论文与参与的项目

致谢