MPEG-4编码算法的研究及在输变电站远程环境监视系统中的应用

摘要

数字视频编解码技术是视频信号进行现场实时监控，远距离传输和海量信息存储的关键技术。本文选取目前的热点MPEG-4标准的视频编码部分为研究对象，对MPEG-4的核心算法之一的运动估计和补偿部分进行了全面的分析，深入研究了块匹配算法。为了达到提高重建图像质量和减少传输比特数的目的，提出了减小搜索块大小的方法。通过实验比较得知，采用7种大小不同的搜索块，提高块匹配算法的精度，对提升重建图像质量和节省比特率是有效的。 熵编码算法的好坏对整个视频编码过程产生的误差有着较大的影响，本文在分析传统的三种熵编码方式基础上，深入研究MPEG-4采用的混合熵编码方法，结合输变电场所远程监控系统要求抗干扰能力强的特点，采用了新的统一变长熵编码算法，提高重建图像质量和视频流在信道中的抗误码能力，拓宽编码适用范围。 MPEG-4标准的开源代码xvid经块匹配算法和熵编码算法的优化，并在本文开发的MFEG-4编码及播放系统的运行验证后，结果表明：压缩比高；在人眼可识别的范围内，提高了重建图像质量，图像细节表现力丰富，马赛克很少；在相同图像质量前提下，传输比特率减少值在20％以上；提高了抗干扰能力，减少了信道中的尖峰脉冲，重建图像的质量维持在一个稳定的水平。 变电站远程环境监视系统是数字视频编码的典型应用，也是实现变电站无人值守的必备条件。本文针对传统远程视频监控系统布控范围小，传输信道不稳定，视频存储技术落后的现状，提出了建立基于网络布局的，以嵌入式处理器为核心的输变电站远程环境监视系统的设想，并采用数字硬盘录像机存储多媒体的载体，解决了传统磁带存储方式的弊端。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

第二章运动补偿算法的研究及其优化

第三章熵编码算法的研究及其MPEG-4算法的优化

第四章MPEG-4软件编码播放系统开发

第五章MPEG-4在输变电站远程环境监视系统的应用研究

第六章总结

参考文献

缩略语

致谢

攻读学位期间主要的科研成果