解码技术论文范文15篇

前言：我们精心挑选了数篇优质解码技术论文文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

解码技术论文

第1篇

0 引言

中文MARC是中国机读目录（China Machine-Readable Catalogue）的简称，中文MARC的主要作用是将各类书目信息编目成统一的标准计算机可读形式，便于读者检索以及各图书情报部门之间交流书目。学位论文是高校大学生为获取相应级别学位而撰写的关于在校期间所学知识的应用或所完成的科研成果。

目前，我国各高校的学位论文大部分都是用中文撰写的，也有一小部分是用外文撰写的。高校图书馆将学位论文收藏至自建特色数据库，就需要对学位论文进行编目，对学位论文编目时要保证编目产生的关于学位论文的数据的质量，以方便读者检索并利用学位论文。

1 中文MARC编目学位论文存在的问题

高校图书馆对文献资源进行有效的分类标引和主题标引，并用相应的著录、编目格式使文献资源的主要检索项及特点形成书目的形式就是高校图书馆的编目工作[1]。学位论文编目的工作流程一般为：回溯编目―审校―典藏―贴书标―入库上架。学位论文作为一种特殊的文献资源，其编目具有自己的特点：1）编目难度高。高校大学生研究的学术领域及学术方向繁多，其具体研究方向小而专，对非专业编目人员来说，分类编目比较困难；2）编目工作量巨大。教育事业飞速发展，各高校每年都在扩大招生，进而各高校每年产出的学位论文数量激增，而高校图书馆编目人员有限，而且图书馆每年还要有其他书目入馆需要编目，因此编目人员总的工作量非常大。3）学位论文撰写语种不统一。部分高校设有外国语学院，这些学院的部分学生所撰写的学位论文所使用的语种一般为外文。

中文MARC是以UNIMARC为基本依据，根据我国出版物的具体情况制定的[2]。中文MARC机读记录字段区有如下10个功能块：0―标识块；1―编码信息块；2―著录信息块；3―附注块；4―款目连接块；5―相关题名块；6―主题分析块；7―责任者块；8―国际使用块；9―国内使用块[3]。中文MARC通过对每个功能块增设功能不同的多种字段及子字段、对每个字段又增设不同要求的标识符的方式更为详细的记录文献信息。

高校图书馆编目学位论文最终要达到的目标是：1）精准、全面、直观的反映出学位论文所表达的科研成果，包括科研成果的领域，关键词等信息。2）准确标引学位论文，形成规范数据，方便读者进行检索。编目学位论文是读者可以使用学位论文的前提和基础，学位论文编目工作的质量直接关系到读者对学位论文的使用情

况[1]。因此，学位论文编目工作是高校图书馆工作中的一个重要分支，各高校对学位论文编目工作都很重视。但是由于学位论文本身具有的特殊性和中文MARC编目具有的高技术性，导致中文MARC在对学位论文进行编目的时候会出现一些问题，而这些问题的出现直接影响了学位论文编目的质量，进而影响到学位论文在高校图书馆乃至整个学术界的正常流通。中文MARC在高校图书馆学位论文编目中存在如下问题。

1）标准不统一。当前我国使用比较普遍的中文MARC编目标准有两种：一种是国家图书馆编写制定的全国图书馆联合编目中心系统标准；一种是北京大学图书馆编写制定的中国高等教育文献资源保障系统，即CALIS系统标准[3]。虽然采用这两种中文MARC编目标准编目的数据覆盖面都很广，共享性也比较强，但还是应该将这两种标准结合，制定一套唯一的编目标准。有了唯一的标准，各高校图书馆在选择编目系统时也不需要进行比较，既方便了高校图书馆编目工作，也能使图书信息流通更顺畅。

2）标引不规范。《中国图书分类法》是高校图书馆编目分类的主要依据。由于部分高校图书馆还有自己编写的《图书馆编目分类细则》，并结合这两个规范来进行编目，因此在很多编目细则上出现了不一致现象。

3）著录字段不完整。中文MARC编目虽然具有详细的编目规则，但是不同的编目员对规则的理解会有所不同。在中文MARC著录中，字段和指示符都有详细的规定，如果出现指示符的漏著、错著都会直接影响到学位论文的检索。

4）外文语种撰写的学位论文编目格式不统一。当前我国图书馆使用USMARC对外文图书进行著录，而有些图书馆认为只有原版外文书籍才应该用USMARC进行编目，其余外文图书应该按中文MARC格式来著录。因此，使用外文撰写的学位论文编目格式就出现了两种，即USMARC格式和中文MARC格式。这种不一致的编目格式会严重影响到学位论文的网上共享，对数字图书馆的建设也有不利影响。

高校图书馆每年进书量都很大，新进图书只有经过编目才能入库上架，读者才能在馆藏书目检索系统中检索到图书，而高校图书馆专业的编目人员非常有限，因此就会出现非专业人员对图书进行编目，比如燕山大学图书馆学位论文的编目工作就是由勤工助学的学生来完成的。编目工作对人员专业要求比较高，编目细则又非常繁杂，虽然专业的编目人员已经设定号学位论文编目格式，但是非专业人员在对学位论文进行编目的时候很容易就会出现漏著、错著的现象，而在对学位论文编目中出现的错误只有非常专业的编目人员才能及时发现，这样就会导致很多编目过程中出现的错误到最后都没有被发现，从而影响到读者对学位论文的检索。

2 改进与展望

第2篇

关键词：高速公路，视频传输联网，压缩编码，关键技术

在科技迅猛发展的今天，代表交通行业先进生产力的高速公路监控系统采用将传统视频模拟信号经过抽样、量化和编码成二进制数字信号，然后进行各种功能的处理、传输、存贮和记录的数字视频技术的方式处理信息相对于传统的模拟方式来说具有较大的优势及较高的性价比。也就是实现了高速公路省域数字联网监控系统，但与此相关的如何在较窄的带宽上进行视频的可靠传输，又成为必须解决的问题。数字化的视频不经过压缩则占用的带宽太宽。

一、压缩编码技术的发展

视频压缩编码的理论基础是信息论。科技论文。压缩就是从时域、空域两方面去除冗余信息。压缩编码的目的就是要以尽量少的比特数表征图像，同时保持复原图像的质量，使它符合特定应用场合的要求。不同的图像编码技术的研究一直遵循着两条主线索不断的展开，一是对图像信源特性的不断认识:二是对人类视觉系统的不断认识。对两方面的不断深入研究，都推动着图像编码技术的进步。经过十多年的发展，图像编码技术经历了两代历程，即考虑图像信源统计特性的第一代图像编码技术和考虑人眼视觉特性及图像传递景物特征的第二代图像编码技术。

第一代图像编码技术以信息论和数字信号处理为理论基础，以Shannon的编码理论为指导的，充分利用了图像空域时域的相关性进行压缩编码，目的是去除图像信源数据中的相关性(数据冗余)。常见的有嫡编码、预测编码、变换编码和矢量编码等技术等已成为这类图像编码技术中的较成熟的经典技术。它们已被现行图像压缩编码标准所广泛采用。

第二代图像编码技术在利用人眼视觉特性及图像传递景物特征的基础上，结合了模式识别和计算机图像学的方法。它突破了信息论的框架，充分利用人的视觉心理特性和图像的各种特征对图像进行编码，可以获得很高的压缩比。近几年出现的小波变换和神经网络等新的编码方法已受到人们的高度关注。它们的最大特点就是引入了新的数学工具和理论，如小波理论、分形几何理论、神经网络理论和计算机视觉理论等。科技论文。新一代的图像编码技术主要有分形图像编码、基于神经网络(NN)的图像编码、模型编码和小波图像编码。

二、压缩编码的标准

国际上有很多图像压缩标准，目前比较流行的三类视频编码标准，主要用于会议电视的H.261/263标准，用于运动图像的M-JPEG标准和MPEG系列标准。其中MPEG是国际标准化组织ISO/IEC下的一个制定动态视频压缩编码标准，它为视频压缩编码技术的实用化作出了巨大贡献。MPEG又包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4三个正式国际标准。我们知道，衡量一种压缩技术的好坏的三个重要的指标如下:

1、压缩比要大。即压缩前后所需的信息存储量之比要大;

2、实现压缩的算法要简单，压缩、解压缩速度要快，尽可能做到实时压缩解:

3、恢复效果要好，要尽可能地恢复原始数据。

所以根据实际需求和应用才能准确衡量一个压缩技术的好坏。通过比较可以得出，适于高速公路远程图像监控的主要是MPEG系列。MPEG1主要应用于码率为1.2~2Mb/s的图像压缩，根据一些实践经验，其图像传输清晰度不能很好地满足高速公路图像传输的要求。而MPEG-2完全吸收了MPEG1所采用的压缩编码技术，同时性能加以扩展，涵盖了从常规图像到HDTV等非常宽范围内的视频压缩业务。主要应用于码率为4~20Mb/s的高清晰度图像编码，MPEG-2标准由于采用了帧内和帧间压缩方法，简单地讲是对每一幅图像，称之为帧，进行即用一定的算法对帧自身、以及相邻两帧之间的冗余部分进行去除。从而避免了将已有的信息再次传递给接收端，从而提高了压缩效率，降低了传输所需的网络带宽。另外采用MPEG-4压缩算法其实也是一个不错的选择，但是当前基于这种算法的都是软件的解决方案，没有适合的硬件压缩芯片，市场上暂时没有单机的图像传输编解码器，还有待进一步的发展完善。所以尽管对运动图像不断有新的压缩标准出现，但MPEG-2标准的优势在实用化方面己远远走在前面。综上可知目前MPEG-2图像压缩标准在图像质量和图像应用领域具有很大的优势。

三、视频编解码器

（一）视频编解码器结构

视频编解码器主要完成视频图像的编解码工作，用于实现为远端监控现场的视频图像的远程传输，并通过现有通信系统接口及通道对视频的编解码参数进行控制的设备。视频编码器为远端监控现场使用的视频压缩传输设备，视频解码器为监控中心使用的视频解压缩设备。科技论文。根据视频数字输出接口形式的不同，视频编解码器大致可以分为:NXEI接口和IP接口2种。

1、NXE1接口视频编解码器

这种视频编码器结构主要包括A/D转换模块、视频压缩模块、复用电路及多El反向复用电路。外部输入的模拟视频信号通过BNC接口接入A/D转换模块，将模拟视频信号转换成非压缩的视频数据。视频压缩模块将这些非压缩的视频数据，以M-JPEG或MPEG-2方式进行编码压缩，同时对语音信号进行编码。编码压缩后的数字图像信号、语音信号以及通过数据口接入的RS485控制信号和其他异步数据通过复用电路复用，然后再通过多E1反向复用电路复接到l-8个2M的E1接口上进行传输。

视频解码器结构主要包括D/A转换模块、视频解压缩模块和分接电路及多E1反向复用电路。对数据的处理过程为视频编码器的逆向处理。多E1反向复用电路从多个2M的E1接口上接收数据并进行分解，复原出数字图像信号、语音信号和数据，并以M-JPEG或MPEG-2的相应方式对数字图像信号进行解压缩，还原出模拟图像并输出。

采用多El传输方式可以充分利用己有SDH通信网的资源，灵活分配带宽，用户可根据网络资源和对图像的要求任意分配N个E1。一般情况下每路图像使用3-4个El即可，最多使用4个E1也就够了。由于El是SDH的标准接口，所以，在SDH通信体制下，使用简单、方便。

2、IP接口视频编解码器

IP接口视频编解码器在编码方式和内部结构上和NXEI接口视频编解码器基本相同，其差异主要是视频数据输入、输出接口。IP接口视频编解码器视频数据输入、输出接口采用10M以太网接口，满足TCP/IP协议。其最大视频带宽为8M，另外2M用于传输语音和数据。

(二)编、解码器之间互联

编、解码器之间互联既可通过E1接口，也可以通过10/100M以太网接口。这取决于通信系统所能提供的接口和所选用的编解码器的数字接口。互连方式一般采用编解码器一一对应的方式。在实际的应用过程中，数字图像所占用的带宽取决于对图像质量的要求。由于高速公路的图像主要是高速运行的汽车，为保证图像的连续性，防止拖尾和“马塞克”现象。数字图像所占用的带宽一般为6-8M.对采用NXEI接口编解码器，需要3-4个E1接口互连。对采用10M带宽的IP接口编解码器来说，1个IP接口只能传输一幅图像。

参考文献：

[1] 路林吉,吕新荣. 数字图像监控技术讲座第一讲概述[J]电子技术, 2001,(07) .

[2] 宋成柏. 港口视频监控系统解决方案探讨[J]中国港口, 2002,(07) .

第3篇

关键词：NiosII，嵌入式，高清，视觉，单片机

总体结构

系统硬件分为：高清图像采集板、NiosII核心板、单片机接口板三部分。软件由NiosII和单片机软件组成。考虑到程序的标准化、可移植性，NiosII程序和单片机程序都使用标准C编写。

高清图像采集

方案一用工业用高清镜头采集影像，再对模拟视频解码，得到高清视频数据。解码芯片可选AD的ADV7181C，10位集成多格式标清高清视频解码器，四个10位ADC采样速率最高110MHz，支持720p/1080i高清分量，最高对1024x768、70Hz（XGA）RGB图形进行数字化处理。科技论文。或TI TVP5150AM1，超低功耗优化架构，工作状态下功耗仅为113mW，只需一个晶振就能支持所有标准，可通过I2C对亮度、对比度、饱和度、色调、锐度等控制，功能强大使用方便。或飞利浦SAA7114H，该芯片最多允许6个复合视频输入，显示比例调整分辨率调整,解码精度高支持视频窗口缩放。科技论文。此方案成本高体积大。

方案二用高清图像传感器采集，直接输出高清图像数据。从芯片的性能指标、价格供货、技术支持、开发难易程度等方面考虑，Omni公司的OV9712芯片较为合适。该传感器为1/4”标清高清CMOS图像传感器，像素尺寸3.0um，内置OmniPixel3-HS技术，可提供WXGA（1280X800）分辨率、640x480、HD720p三种格式图像，10bit彩色rawRGB并行图像数据输出，PLL锁相环，高信噪比图像质量，镜头校正，画面缺陷补偿。该方案成本百元左右，硬件简单性能稳定，符合实际要求。

设计OV9712采集电路时，要使用独立电源，电路板上尽量减小信号线长度及避免上下层平行布线，电源芯片放在板子外侧。外围器件尽量以OV9712要求参数一致，电路中模拟地与数字地分开走线最后汇集一点。OV9712有效图像传感区域不在芯片中间位置，而是偏右偏上，为了使目标图像能处于画面中心，绘制电路板时要注意调整芯片位置，具体尺寸参见OV9712器件手册。

Nios核心板

FPGA芯片选型比较如下：

第4篇

（一）功能及主要技术指标要求

直读式电子压力计实现井下压力和温度参数的测量，并将测量结果通过单芯铠装电缆实时传送至地面解码控制仪，主要技术指标要求如下所示。

a)压力测量范围：（0～30、45、60、80）MPa；压力测量误差：0.04%F.S；

b)温度测量范围：（-20～+150）℃,测量误差：±1℃；

c)传输距离不小于6000m；通讯误码率1.0×10-7。

（二）基本方案及工作原理

直读式电子压力计由井下电子压力计和地面解码控制仪两部分组成，其中井下电子压力计由压力传感器、温度传感器、信号放大电路、模数转换电路、单片机系统、编码电路、数字通讯接口电路和装载于单片机系统中的相关工作软件组成，解码控制仪由解码电路、通讯接口电路、通用计算机(油田配置)和相关工作软件组成。

工作过程中，井下电子压力计由地面解码控制仪通过单芯铠装电缆提供能源，温度和压力传感器分别将环境压力和温度转换为电信号输出，该电信号经放大和模数转换后由单片机系统进行数据实时采集和处理，然后按一定周期经数字通讯口输出。井下电子压力计和井上解码控制仪之间通过单芯铠装电缆连接，解码控制仪中通讯接口电路接收井下电子压力计输出的压力和温度数据，并经解码后输入计算机中进行实时分析和处理。

2、数据传输方案选择

设备之间数据通讯通常有并行通讯和串行通讯两种方案，并行通讯的缺点是传输距离短，通讯信道所占点号多，而串行通讯与之相反。根据井下电子压力计与井上解码控制仪的数据传输特点，需选择串行数据传输方式。

在曼彻斯特编码中，用电压跳变的相位不同来区分逻辑1和逻辑0，即用正的电压跳变表示逻辑0，用负的电压跳变表示逻辑1。

在油田测井中，井下电子压力计在井下采集大量信息，并传送给地面解码控制仪；但井下电子压力计到地面解码控制仪这段信道的传输距离较长且环境恶劣，常用的NRZ码不适合在这样的信道里传输，而且NRZ码含有丰富的直流分量，容易引起滚筒的磁化。曼彻斯特编码方式使得信号以串行脉冲码的调制方式在数据线上传输，和最常用的NRZ码相比，消除了NRZ码的直流成分，具有时钟恢复和更好的抗干扰性能，这使它更适合于从井下到井上的信道传输，因而在井下电子压力计和地面解码控制仪之间选用曼彻斯特编码使数据传输可靠性更高、传输距离更远。

3、曼彻斯特码编码软硬件设计

每一周期井下电子压力计需将采集到的压力和温度两个参数分别进行曼彻斯特编码方式输出，井下电子压力计与地面解码控制仪之间按如下通讯协议进行。

a)压力与温度均以字为单位进行传送，先发送压力字，后发送温度字，一个压力字和一个温度字的组合称为一个消息；

b)每一个字由20位组成，第1～3位为3个起始位，第4～19位为16个数据位，第20位为奇偶校验位；

c)压力字3个起始位电平为先高后低，温度字起始位为先低后高，高低电平均各占一位半，压力字与温度字校验位均采用奇校验；

d)传输的波特率：5.7292kbps（175μs/位），传输一个消息共耗时3.5ms。为保证数据传输可靠性，井下电子压力计同一消息在一个采样周期内重复发送两次，地面解码控制仪根据校验位判断每个字的正确性。

由单片机编程输出两路I/O控制信号，经过滤波电路、运放电路、整型电路后，产生曼彻斯特编码双相电平信号，并经单芯铠装电缆送至地面解码控制仪。为满足曼彻斯特编码格式及井下电子压力计与地面解码控制仪之间的通讯协议，井下电子压力计软件采用如下的编程方式输出波形。

a）压力字同步头为262.5μs高电平后跟随262.5μs低电平，温度字同步头为262.5μs低电平后跟随262.5μs高电平；

b）若数据位为逻辑0，则在87.5μs低电平后跟随87.5μs高电平；

c）若数据位为逻辑1，则在87.5μs高电平后跟随87.5μs低电平；

d）校验位的波形产生方式与数据位相同。

4、曼彻斯特码解码软硬件设计

地面解码控制仪需将井下电子压力计输出的曼彻斯特码进行解码，并按通讯协议用软件将接收到的曼彻斯特码数据转换为井下电子压力计测得的压力和温度数据，即地面解码控制仪中的解码过程为井下电子压力计编码过程的逆过程。曼彻斯特码解码过程可分为如下三部分：

a)同步字头检测，并辨别其为温度数据还是压力数据。

b)对曼码形式的数据进行解码，从曼彻斯特码波形中分离出同步时钟，并将时钟和数据进行处理使曼码数据转化为非归零二进制数据。

c)将串行数据转化为并行数据，并进行奇偶校验，以检验数据传输的正确性。

经过几千米铠装电缆传输上来的数据，幅度衰减到毫伏级，因此井上需要精密的解码电路，才能保证数据传输无误码率。井下传输上来的数据经过滤波电路、精密运算放大器、双D触发器输出曼码波形给单片机，经过单片机的程序转化为井下的压力与温度数字量。

5、试验结果

直读式电子压力计首台产品完成厂内试验后，到油田用8000m的铠装电缆连接井下电子压力计和地面解码控制仪，将电子压力计下放到井下6500m的深度，在温度高达150℃、压力为30～60MPa的油井中测试压力和温度。在三次连续5个小时的测试过程中，数据传输准确可靠，没有出现丢点现象，误码率为零。

6、结束语

试验数据统计分析结果表明，本文研究结果解决了直读式电子压力计通讯方案、通讯协议、单芯远距离传输、曼彻斯特码编解码软硬件设计等关键技术，增强了电子压力计在油田测井领域的市场竞争力。

参考文献：

[1]1553B总线及其在测控网络中的应用.计量与测试技术.侯青剑.2005.3

第5篇

由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有TrueColor的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480TrueColor图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。

贰、WAVELET的历史起源

WAVELET源起於JosephFourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由JosephFourier(1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。

小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J.Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系{a-1/2Ψ[(x-b)/a]；a,b?R,a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。

1986年，Y.Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj,k(x)，其二进制伸缩与平移系{Ψj,k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j,k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（CompactlySupported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。

三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍

一、WAVELET的压缩概念

WAVELET架在三个主要的基础理论之上，分别是阶层式边码(pyramidcoding)、滤波器组理论(filterbanktheory)、以及次旁带编码(subbandcoding)，可以说wavelettransform统合了此三项技术。小波转换能将各种交织在一起的不同频率组成的信号，分解成不相同频率的信号，因此能有效的应用於编码、解码、检测边缘、压缩数据，及将非线性问题线性化。良好的分析局部的时间区域与频率区域的信号，弥补傅利叶转换中的缺失，也因此小波转换被誉为数学显微镜WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。

WAVELET转换在数位影像转换技术上算是新秀，然而在太空科技早已行之有年，像探测卫星和哈柏望远镜传输影像回地球，和医学上的光纤影像，早就开始用WAVELET的原理压缩/还原影像资料，而且有压缩率极佳与原影重现的效果。

以往lossless的编码法只着重压缩演算法的表现，将数位化的影像资料一丝不漏的送去压缩，所以还原回来的资料和原始资料分毫无差，但是此种压缩法的压缩率不佳。将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态，控制解码後影像的品质，选择适当的编码法，而且还在撷取图形资料时，先帮资料「减肥。如此才是WAVELET编码法主要的观念。

二、影像压缩过程

原始图形资料色彩模式转换DCT转换量化器编码器编码结束

三、编码的基本要素有三点

（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。

（二）其转换的系数是可以量化的。

（三）其量化的系数是可以用函数编码的。

四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份

（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。

（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。

（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。

（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种本论文由整理提供

为内插。

（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffatslineartimecodinghistogram的基础上。

（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。

肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势

一、在其结构上加强完备性。

二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。

四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。

六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。

七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。

十、增加trelliscoding。

十一、增加零元树。

现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。

伍、影像压缩研究的方向

1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。

2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。

3.如何控制解码影像的品质。

4.如何选择适当的编码法。

5.人的视觉系统对影像的反应机制。

小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。

陆、在印刷输出的应用

WAVELET影像压缩格式尚未成熟的情况下，作为印刷输出还嫌太早。但是後续发展潜力无穷，尤其在网路出版方面，其利用价值更高，WAVELET的出现就犹如当时的JPEG出现，在影像的领域中掀起一股旋风，但是WAVELET却有JPEG没有的优点，JPEG乃是失真压缩，且解码後复原程度有限，能在网路应用，乃是由於电脑的解析度并不需要太高，就可辨识其图形。而印刷所需的解析度却需一定的程度。WAVELET虽然也是失真压缩，但是解码後却可以还原资料到几乎完整还原，如此的压缩才有存在的价值。

有一点必须要提出的就是，并不是只要资料还原就可以用在印刷上，还需要有解读其档案的RIP，才能用於数位印刷上。等到WAVELET的应用成熟，再发展其适用的RIP，又是一段时间以後的事了。

在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。

柒、结论

WAVELET的理论并不是相当完备，但是据现有的研究报告显现，到普及应用的阶段，还有一段距离。但小波分析在信号处理、影像处理、量子物理及非线性科学领域上，均有其应用价值。国内已有正式论文研究此一压缩模式。但有许多名词尚未有正式的翻译，各自有各自的翻译，故研究起来倍感辛苦。但相信不久即会有正式的定名出现。这也显示国内的研究速度，远落在外国的後面，国外已成立不少相关的网站，国内仅有少数的相关论文。如此一来国内要使这种压缩模式普及还有的等。正式使用於印刷业更是要相当时间。不过对於网路出版仍是有相当大的契机，国内仍是可以朝这一方面发展的。站在一个使用其成果的角度，印刷业界也许并不需要去了解其高深的数理理论。但是在运用上，为了要使用方便，和预估其发展趋势，影像压缩的基本概念却不能没有。本篇文章单纯的介绍其中的一种影像压缩模式，目的在为了使後进者有一参考的依据，也许在不久的将来此一模式会成为主流，到时才不会手足无措。

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6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。

7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。

附录：

嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送

目前网路最常用的静态影像压缩模式为JPEG格式或是GIF格式等。但是利用这些格式编码完成的影像，其资料量是不变的，其接受端必须完整地接受所有的资料量後才可以显示出编码端所传送的完整影像。这个现象最常发生在利用网路连结WWW网站时，我们常常都是先接收到文字後，其网页上的图形才，慢慢的一小部份一小部份显示出来，有时网路严重塞车，图形只显示一点点後就要再等非常久的时间才再有一点点显示出来，甚至可能断线了，使得使用者完全不知道在接收什麽图案的图形，无形中造成网路资源的浪费。此缺点之改善，可以使用嵌入式零元树小波转换(EZW)来完成。

阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(LowpassSubband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。

基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(LayeredEmbeddedZerotreeWavelet，简称LEZW技术。这个技术本论文由整理提供

使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。

LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(BaseLayer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。

LEZW技术也可以应用於渐进式传送，对於一个渐进式影像传送系统而言，控制其解析度将可以改善重建影像的视觉品质。而常用的渐进式传送方法有使用向量量化器或零元树资料结构编码演算法则。但是向量量化器需要较大的记忆体及对与传送中的错误敏威，而利用EZW技术所设计的渐进式影像传送系统，可以改善这些缺点，所以享有较好的效能。但是它也有缺点就是，应用於渐进式传送时是根据全解析度来做编码及传送，因此在低码率的限制之下时，若用全解析度来显示影像将使得影像模糊不清。所以在低码率传送时的影像以较低的解析度来显示时，则可以使影像的清晰度有所改善。

所以将LEZW技术延伸至渐进式传送，在编码之前可以先设定每一级(Stage)的解析度与传送每一级所累加的码率(AccumulatedRate)，然後再编码与传送之。该系统在低码率时用低解析度来显示影像，在较高码率时则以高解析度来显示影像，将改善渐进式传送的视觉品质。此系统在编码传送的过程中，允许传送的位元流在任一点位置被中断停止，而接收端可以由所接收到的资料，将影像重建在资料中断时的解析度下。

渐进式影像传送与阶层式影像传送的设计方法是相似的，只不过在传送方法上两者有相当大的不同。在阶层式影像传送系统中，所有图层的资料是平行的一起传送出去的。而渐进式影像传送则是以级对级(Stage-by-Stage)的方式传送的。因此，利用LEZW技术所设计的渐进式传送可看做是单一图层(Single-Layer)系统，其解析度与传送都是可以控制的。如此网路资源的浪费，便可得到某种程度上的解决。

第6篇

论文关键词：医疗器械　交互式　设计

论文摘要：医疗器械的发展经历了从最早的仅仅满足使用需求到现在需要满足使用者内心感受的巨大变革，同时对于医疗器械设计理念在不同时代也给予了不同的定义，当今社会所追求的物质与精神的统一决定了医疗器械设计也必须从外观设计转向涉及使用者内心感受的交互式设计阶段，这是科技与人，历史与发展结合的必然产物。交互式设计在医疗器械中的作用，旨在思考机器与人，人与机器的和谐发展。

二十世纪二、三十年代包豪斯提出的“功能主义”在工业设计中影响很大，医疗器械的设计有相当长一段时间以“理性主义”思潮为主流，遵循“形式追随功能”原则，其“技术至上”的倾向导致了产品与人的情感、与环境的疏远。这种高估 “物”的技术作用，而忽视“物”的人文价值的作法，是不符合当今时代要求的。

我国医疗器械产品技术除在超声聚焦等少数领域处于国际领先水平外，多数关键技术被发达国家大公司所垄断，国产高端医疗器械产品技术性能和质量水准落后于国际先进水平10年左右。与此同时，将产品的“设计”行为视为或从事为“装饰”行为，仍是我国企业中医疗器械设计的主流。这种认识和行为上的肤浅化、歪曲化，正使相当多的企业遭受严重的短期损失（如产品积压）和长远损失（如失去市场）。

一、设计对话——作品与受众的信息交流

医疗器械的交互式设计在于有效地传递产品与服务的信息，树立良好的品牌形象与企业形象，刺激消费者的购买欲望，并从精神上给人以美的享受，最后达到推动经济发展的目的。这就要求设计师在设计创新的时候需要考虑到产品与消费者之间的这种对话，以保证产品生产投入市场之后可以获得较好的市场认同度。从而也在一定程度上促进设计的发展。

设计师根据市场竞争态势与消费者需求趋向等信息来确定设计作品的开发与传播，同样，消费者作为设计信息终端部位的信宿，是设计信息的接受者，他在接受信息时必须经过解码过程。对于设计师而言，就需要在设计创新的过程中进行思考，来规划这一个解码的过程。

对于设计受众来说，信息的解码过程大体可分为注意、识码、分析、记忆、行动几个阶段。当设计作品引发他们关注时，才能产生审美注意，设计信息引起注意是信宿接受信息，解码过程的开始，当解读相关信息后，也就获得了某种设计信息。了解了产品的性能、特点，感受到它的造型、质量。联想到对提高自己生活品质的利益和好处，从而在心理上缩短了与产品的距离，萌生一种拥有的欲望。识码、分析是设计信息解码过程的主体，是信息的接受与处理。设计信息作用的实现就从这里开始，因此也是很重要的。记忆，行动是设计信宿解码过程的完成，于是设计活动与设计对话就在这种双向信息交流中开始与终结。在设计的创新阶段，设计师可以针对不同的产品进行相应有效的注意、识码、分析、记忆、行动的针对性预设计，从而为这个结果的实现提供前提。

二、多维思考

医疗器械的交互式设计在明确命题之后，具体实践的过程则要求进行多维思考。所以在设计创新和开发阶段，设计师从多维角度考虑出发，在避免重复传统的无序思维发散的基础上，为达到医疗器械交互设计在设计开发之后能准确的与市场消费需求相吻合而充分的实现附加值的最大化，定位情感消费与设计开发相结合方法，还需要提出一些基于命题和市场的概念描述：

1.辅助物：现阶段对医疗器械的交互式设计需求注重的是情感上的共鸣，辅助物是一个玩具亦或一个玩伴甚者一种友谊，一种美好的心情。

2.适用人群确立：有想法、充满了想象力、勇于尝试和创新，对现行交互式设计文化耳濡目染，关心自己，关心他人，重视生活，物质和精神的双重需求。

3.共性与个性：或许是某个按键、表面、质感、颜色与使用者产生共鸣。

有了这样的概念性描述之后，基本上明确了医疗器械的交互式设计导向，也就为下一步工作做好了充分的准备。

三、设计效用性

由于现代设计信息创意水平的提高，企业整体营销战略的加强，一般有远见卓识的企业传播的设计信息都具有长期效果，对受众起着举一反三的作用，并使其获得经济，艺术与审美的多种效应。而在创意上这种长期的有效性就表现为对设计产品创意程度的应用。产品的周期决定了产品的寿命，创意是这一产品在市场上的卖点。可以通过对效用性的研究，来分析特定产品在特定情况下的设计过程和实现的方法。

从仅仅满足功能到产品的外观设计一直到今天的交互式设计，从最早的仅仅满足使用需求到现在需要满足使用者内心感受，设计的发展经历无数次的变革，医疗器械设计也必将迈入一个崭新的世界。

第7篇

Abstract： JPEG2000 is a new image coding standard which can provide better rate-distortion performanc than the JPEG standard. But a lot of computation redundancy exists in the traditional implementation of JPEG2000 encoder， in particular at the lower bit rate. That makes the encoder need more encoding time and working memory size. In order to reduce the computational complexity， the paper proposed a new JPEG 2000 image size conversion algorithm， the algorithm can greatly reduce the image conversion required computation amount and time.

关键词： JPEG2000；转换；频率域

Key words： JPEG 2000；transformation；frequency domain

中图分类号：TN919.81 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0184-02

0 引言

JPEG2000是新一代的静态图像编码国际标准，与已有的JPEG标准相比，它可以提供更好的图像质量和更高的压缩率，但其计算的复杂度也远高于JPEG算法。一般在处理JPEG 2000图像时，若欲将其图像尺寸缩小，首先需由JPEG 2000解码器处理，将JPEG 2000图像解码到空间域图像后，在空间域里将图像缩小至所需尺寸后，再经JPEG 2000编码器将图像作编码，最后得到尺寸缩小后的压缩图像。但是由于在空间域里使用图像大小转换方法来缩小JPEG 2000图像，需要大量的计算量、繁杂的处理过程、以及占用大量的存储空间。为了加快图像尺寸转换处理速度、降低计算复杂度、以及有效降低存储空间占用，本论文提出一个快速的JPEG 2000图像尺寸缩小转换算法。流程如图1。

在我们的快速JPEG 2000图像尺寸缩小转换方法中，首先将原始JPEG 2000图像经EBCOT解码以及反量化步骤解出图像的频率域编码信息后，再透过频率域图像尺寸缩小转换方法，直接在频率域里缩小图像尺寸，最后再通过量化与EBCOT编码等步骤，将图像尺寸缩小后的图像频率域编码信息编成JPEG 2000图像。

本文所提的JPEG 2000图像尺寸缩小转换方法与空间域图像大小转换方法相比，所提的方法省掉反向小波转换、反向色彩转换、后置处理、前置处理、正向色彩转换、以及正向小波转换等六个步骤。由于所提的方法不需将频率域编码信息转成空间域图像，因此本论文所提的方法除了可更快速的转换图像大小外，也可省下存放空间域图像内容所需的存储空间以及减少所需的计算量。

1 简化JPEG 2000压缩与解压缩流程

在快速JPEG 2000图像尺寸缩小转换方法中，保留了EBCOT解码、反量化、量化与EBCOT编码等四个部分，主要原因说明如下：

1.1 EBCOT编/解码 JPEG 2000编码后的图像会储存成封包的格式，但封包并非以子频带为单位储存，所以要取得各子频带的内容，必须先经过EBCOT解码才行。再者本文的方法有可能需要对子频带再进行小波转换，因此EBCOT编/解码过程不可省略。

1.2 量化与反量化保留量化与反量化步骤的主要原因在于图像经由正向小波转换后，会产生不同大小的子频带频率信息，不同子频带频率信息使用不同的量化步长值进行量化。

子频带与量化步长值这两者有相对应关系，换句话说以具有7个子频带的JPEG 2000图像而言，必须要有7个相对应的量化步长值。而子频带与量化步长值所产生的数目与小波转换的层数有关，对于一个经过m层小波转换的影像，所具有的子频带数目Nsubbands计算公式为：Nsubbands=3×m+1，图2所示为图像经由二次小波转换后所产生的七个不同的子频带。

每个子频带的量化步长值都是由一组独立的控制参数（ε，μ）决定，该组控制参数必须记录于JPEG 2000码流头部，供译码端还原量化步长值使用。图3所示为一张图像经过三次小波转换后所产生的频率域情况。

本文所提的频率域图像尺寸缩小方法会改变原本图像的小波转换层数，进而影响到量化步长值与子频带的对应关系。当使用不同小波转换层数时，每个子频带的量化步长值会不同。所以，当图像在进行尺寸缩小前，先使用原本JPEG 2000图像的量化步长值对图像进行反量化，还原频率域信息，当图像尺寸已调整缩小后，再用新的量化步长值来量化频率域信息，即可解决量化步长值与子频带不一致的问题。

在我们所提的方法中，分别会遇到小波层数足够与小波层数不足的情况。假设一张JPEG 2000图像小波层数为m层，欲要将图像尺寸缩小为原来的（1/2n×1/2n）大小时，假如n

若n>=m发生，也就是小波层数不足。首先经EBCOT解码后，产生不同的子频带信息。针对不同的子频带信息使用反量化，接着进行图像缩小的工作，将不需要的外频信息去除，保留的频率信息因小波层数不足（小波层数需为1层以上），要对保留的频率信息再进行小波转换。产生出来的小波频率域尺寸大小超过欲转换尺寸，可将外频的小波频率信息去除，保留LL子频带。此时图像大小虽已符合转换所需大小，但JPEG 2000规定图像至少要有一层小波转换，所以必须再做一次小波转换，得到一张小波转换层数为1的JPEG 2000图像，最后再经量化与EBCOT编码，得到尺寸缩小后的JPEG 2000图像。

2 频率域图像尺寸缩小转换方法

图1中间的频率域图像尺寸缩小转换方法主要工作包括缩小频率域图像尺寸与修改JPEG 2000图像码流主标头相关参数等步骤，详细步骤如下：

2.1 括缩小频率域图像尺寸

①小波转换层数足够的作法。假设当图像的小波层数为m层，欲将图像尺寸缩小为（1/2n×1/2n）大小时，若n

首先使用EBCOT解出频率域信息，再对需保留的频率域信息作反量化动作，接着将整张图像的尺寸缩小，并且丢弃不需要的外频频率信息，最后将所保留的频率域信息再重新经过量化与EBCOT编码，即可得到图像尺寸缩小后的JPEG 2000图像。

②小波转换层数不足的作法。假设当图像的小波层数为m层时，欲将图像尺寸缩小为（1/2n×1/2n）大小时，若n>=m，就是小波层数不足，则除了丢弃m个外层的中高频信息外，还需要将原来最内层的低频信息，进行（n-m）+1次小波转换，再将所产生的（n-m）层的中高频信息丢弃。由于以上的（n-m）次小波转换后的中高频信息最终将被丢弃，因此在进行以上小波转换时可直接省略许多计算工作，不必进行完整的小波转换。此法为本文提出的快速小波转换方法。

2.2 修改JPEG 2000图像码流主标头相关参数 JPEG 2000图像码流主标头记录原始图像大小、块状（tile）大小、小波层数、各子频带的量化步阶值参数（ε和μ）等数据信息。在我们所提方法中，并没有将图像解回空间域，而是在频率域信息缩小图像尺寸后，直接进行量化和EBCOT编码，产生新的JPEG 2000图像。新的JPEG 2000图像码流主标头数据无法像空间域转换方法由JPEG 2000压缩方式设定，而必须自行修改JPEG 2000图像码流主标头内的相关参数。

3 小结

JPEG 2000具有的多种特性使其有着广泛的应用前景。目前许多图形图像公司如Pegasus，Aware等在开发的图像软件中集成了JPEG 2000图像压缩技术；有的公司如ImagePower等已开发出JPEG 2000的DSP芯片。JPEG 2000将取代JPEG在图像压缩领域发挥重要作用。本论文提出一个新的快速图像压缩方法，可大幅降低使用空间域转换时的处理时间，以及所需存储空间，但是本文所提方法只针对静态图像实现固定大小的缩小转换，无法对图像作任意大小转换，对图像作任意大小转换是一个很好的发展方向，需作进一步研究。

参考文献：

[1]杜伟娜，孙军，倪强.基于JPEG2000的高效率控制算法[J].上海交通大学学报，2006，40（1）：16-19.

第8篇

论文关键词：软交换,h.248协议,MGC,MGW

软交换作为下一代网络的核心技术倍受业界关注。软交换的核心思想是呼叫与承载分离、业务与控制分离，就是将传统交换机的媒体流承载、呼叫控制、业务提供等功能分散到不同的网络构件中。传统的网关既要支持媒体变换又要支持媒体控制和信令，功能过于复杂，对于IP电话系统的大规模部署有很大的制约。于是人们提出了网关分离的思想，即把原来集媒体和信令转换功能的网关分离为媒体网关和信令网关，两者通过媒体网关控制器联系，结构见图1。

图1. 网关分离功能模型

其中MGW(Media Gateway)负责媒体格式的转换及PSTN和IP两侧通路的连接；SGW(SignallingGateway)负责信令的底层转换，即从TDM 电路传送转变为IP网络中的传送方式，从应用层的角度看，SGW 对于信令仍是透明的；MGC(Media Gate—way Controller)，又称SoftSwitch或Call Agent，负责根据收到的信令控制MG 的连接建立和释放。MGC对信令消息进行分析和处理并进行应用层的互通变换。不同类型的网关可以支持不同类型的终端。

1 H．248协议概述

1.1 连接模型

H．248协议的连接模型由关联域(Context)和终端(Termination)组成，终端指媒体网关上发起或终结一个或多个媒体流的逻辑实体，关联域用来描述终端之间的连通关系，只有存在于同一关联域的终端之间才可通信。

1.2协议消息

H.248协议定义了8 个命令，分别为：(1)仅由MGC端发起的命令：Add为MGC指示MG 向指定的关联域中加入终端；Subtract为MGC指示MG从关联域中去除终端；Move为MGG指示MG把终端从一个关联域移到另一个关联域；Modify为MGC指示MG修改终端的属性、事件或信号等；AuditValue为MGC请求MG返回终端的属性、事件、信号和统计特性的当前值；AuditCapabilities为MGC请求MG返回反映网关处理能力的终端的属性、事件、信号和统计特性的所有可能值。(2)仅由MG端发起的命令有：Notify为MG向MGC报告其检测或发生的事件。(3)MGC端和MG端都可发起的命令有：ServiceChange为MG 向MGC通知终端将要退出服务或恢复正常的服务，MGC也可用此命令向MG指示相关终端退出服务或恢复正常的服务。用于对协议连接模型中的逻辑实体（关联和终端）进行操作和管理，命令提供了实现对关联和终端进行完全控制的机制。

1.3 事务和消息

每个事务(transaction)赋予一个事务标识，用以关联事务请求和事务响应。事务分别为事务请求、事务进展和事务响应。事务请求由事务发送者调用，用于发送命令；事务进展由事务接收者调用，表示事务还在处理中；事务响应由事务接收者调用，用于回送命令执行结果。一个或多个事务级联组合后形成消息(message)。消息有一个头部，其中包含消息发送者的标识。消息中包含的各个事务独立处理，没有顺序规定。

1.4 协议编码和传输

H．248协议消息可以采用ASN．1和文本两种方式进行编码。在IP网络上，传输层可使用TCP或UDP协议，推荐使用UDP协议传送。由于UDP是无连接的协议，所以H．248协议采用了定时重发机制，保证了消息的正确传送。

2. H.248协议的实现

2.1解码模块的总体设计方案

H.248协议解码采用模块化的设计思想整个解码软件分为：消息预解码模块、事务预解码模块和动作解码模块。

消息预解码：判断消息长度是否合法，如果是，执行下一步，否则退出对消息头解码对事务类型及事务ID解码，搜索事务字符串，将事务字符串分发给相应的事务预解码单元。

事务预解码：对动作的上下文ID解码搜索动作字符串并将动作字符串分发给相应的动作解码单元。

动作解码：对动作字符串解码，生成h.248的内部消息。完成对h.248消息的解码。

因此在对h.248消息解码的过程中最主要的参数是：

Message_Id: (Domain Address/domain name/Device/name). a string of chars

Transaction_Id: 32bit int.

Transcaction_type: Enum values (Request, Reply, Pending, ResponseAck)

Context_Id:32bit. NULL=0, CHOOSE=0xfffffffe, ALL=0xffffffff

Termination_Id: a string of chars.

Command_Id:Enum values {Add, Modify, Subtract, Move, AuditValue,

AuditCap, Notify, ServiceChg)

…

2.2基本类的定义

模块化的设计思想，H.248协议的解码功能实现采用面向对象的程序设计方法，对外仅提供相应的解码接口函数。在该方案中我们主要定义以下几个基本类：H248Mesg，H248Transaction ，H248Context ，H248Command。

class H248Mesg

{

protected:

Uint8 *pData;

Uint32 dataLen;

//Message ID

Istring msgId

Uint32 megacoVersion;

//Message Encode Type

Uint8encodeType;

//Reconstruction Info

ReconstructNode *reconNode;

//H248 transactionList.

Tlist transactioinList;

//SU syntax error indicator

Ibool suSyntaxErrFlag;

virtual void parse(Ibool digitflag) = 0;

…

}

*pData为数据指针，dataLength是协议数据单元在内存中的长度，我们根据这两个变量确定一个h.248协议数据在内存中的确切位置.以及MegID，版本号等。

对于text模式我们将定义： H248TextMsg，H248TextTransaction，H248TextContext，H248TextCommand。他们之间的关系见图2。

图2 h.248类图

3 消息解码的应用

通过解码模块的应用可以将消息解码的信息提供给网络管理系统，网络管理系统可以将这些信息进行组合形成呼叫合成如图3所示，CDR等管理信息。

图3 呼叫合成

4 结束语

第9篇

【关键词】无线防火监控

森林火灾是一种突发性强、破坏性大、救助困难的自然灾害。做好森林防火工作，有效预防和扑救森林火灾，是确保人民生命财产安全的迫切需要.当森林发生火灾时，只有做到早发现、早解决，才能把损失降到最小。针对我国森林防火的实际需要，专门设计了一整套森林防火的解决方案。

1 系统设计

系统设计图，如图1所示。

1.1 图像传输设备的选择及技术参数

模拟图像传输系统采用调频体制，信号带宽27MHz。为了保证信号之间互不干扰，两路信号中心频率间隔应大于38MHz。目前国产模拟图像传输系统主要有L波段、S波段、Ku波段几种，频率范围分别为：L波段：950～1750MHz；S波段：2200～2700MHz；Ku波段：11～13GHz。

如果以38MHz频率间隔计算，各频段可同时传输的最多路数分别为：L波段：21路；S波段：13路；Ku波段：50路。

本系统共需同时传输15路图像信号，L波段利用频率复用技术可以做到30路图像传输，从系统要求整体设备性能及造价来考虑，选择L波段。微波传输需满足视距传输条件，即监控点至控制中心传输路径上无遮挡（收发天线间可视）。

该系统方便安装，传输图像鲜明，主要是利用微波频段传输，包括报警信号、伴音和视频。

微波图像传输系统：主要技术指标：频段：L波段950～1750MHz、KU波段11～13GHz；功率：10～40dBm；

微波工程接收机技术指标：输入频率： 950-2050MHz；输入阻抗：75Ω；输入电平：-65-- -35dBm；中频带宽：27MHz；噪声门限：6dB典型值；视频制式：PAL；去加重：CCIR405-1 625行；视频输出：1V峰-峰值；频率响应：+1- -2dB（10KHz-5MHz）；工作电压： AC150V-AC270V；功耗：15W；LNA电源：18V/100mA。

1.2 无线指令遥控系统

无线遥控是指实现对被控目标的非接触遥远控制，在工业控制、航空航天、家电领域应用广泛。我们设计的系统提供的数据接口，以适应各种协仪。由发射和接收部分组成，可以控制云台、镜头。

2 原理设计

如图2所示。

2.1 功能简述

在森林内多个地点放摄像机，通过无线发射C（带烟传感接收）发射各种信号，接收机能够看到森林中各个监控点的实时状况。

前端指令机能接收到监控点发出的指令，解码器来执行中心的指令，控制云平台左右上下的转动，以及对镜头进行长焦、短焦的改变等。

2.2 控制原理

2.2.1 无线图像传输的过程

无线图像传输频率复用采用分割方式，图像通道采用微波点对点的方式。摄像机通过采集的视频信号输送给发射机，然后输出给天线，以微波的无线形式传送给监控设备的天线，接收设备接收到信号了以后，再经过解调还原视频信号，这样就可以有确盘录像机中显示图像了。

在实际使用的微波通信线路中，总是使用方向性非常强的天线，并把收、发天线对准，以使接收端收到较强的直射波。但是，由于受天线的方向性所限，总会有一部分电磁波透射到地表面，经地表面反射后到达收信端的天线，或散射进入太空；其次，由于大气层中存在不均匀的气体，也会造成电磁波的折射和吸收，损失掉一部分能量；另外，由于微波无法穿过传输线路上的固体物，所以，在传输路线上的固体物，特别是高大的建筑物，就会使微波造成绕射和电平损耗。因此，微波通信既有直线传输特性，又有多径传输特性，在无遮挡的情况下，传输距离可达70公里。广泛用于公安、武警、消防、交通、金融、油田、厂矿等领域的远距离无线监控系统。

2.2.2 无线指令控制的过程

控制通道采用码分多址、一对多点方式。指令信号通过主机输入指令参数，再通过发射天线发射到森林中的各个监控点中，监控点接收到主机发射过来的信号，先通过校验，再通过无线指令接收机解调出控制数据给解码器，解码器再根据地址码来判断是否解码，同时具备双向语音功能，可以适时对话。

3 结束语

实验证明：通过采用硬盘录像系统，进行实时录象，上级领导可以通过联网的计算机进行远程监控并查询录像资料，能真实记录火灾发生及救火的过程，提供有效真实的资料，其性能可靠；高清晰、高画质，成为技术先驱。

参考文献

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[5]谢磊.基于ZigBee的仓库数据采集传输管理系统研究[D].西安：西安工业大学[硕士学位论文]，2011.

[6]李志华.基于无线传感器网络的火灾预警系统设计[D].汕头：汕头大学[硕士学位论文]，2009.

[7]颜学义.基于ZigBee的智能火灾报警系统[D].长沙：国防科学技术大学[硕士学位论文]，2008.

[8]吴起，蒋军成.基于BP神经网络技术的实验数据分析处理[J].中国安全科学报，2006，16（01）：39-43.

[9]田亚.基于ZigBee无线传感器网络系统设计和实现[D].上海：同济大学[硕士学位论文]，2007.

作者简介

李庆华（1979-），男，湖南省郴州市人。现为东莞市同门电子科技有限公司高级电工。研究方向为电路设计与开发。

第10篇

由於在现今资讯流通普遍的社会中，影像的需求量越来越大，影像的数位化是必然的趋势。然而在数位化过的影像所占的资料量又相当庞大，在传输与处理上皆有所不便。将资料压缩是最好的方法。如今有一新的模式，在压缩率及还原度皆有不错的表现，为其尚未有一标准的格式，故在应用上尚未普及。但在不久的未来，其潜力不可限量。而影像之於印刷有密不可分的关系。故以此篇文章介绍小波（WAVELET）转换的历史渊源。小波转换的基础原理。现今的发展对印刷业界的冲击。影像压缩的未来的发展。

壹、前言

由於科技日新月异，印刷已由传统印刷走向数位印刷。在数位化的过程中，影像的资料一直有档案过大的问题，占用记忆体过多，使资料在传输上、处理上都相当的费时，现今个人拥有True Color的视讯卡、24-bit的全彩印表机与扫描器已不再是天方夜谭了，而使用者对影像图形的要求，不仅要色彩繁多、真实自然，更要搭配多媒体或动画。但是相对的高画质视觉享受，所要付出的代价是大量的储存空间，使用者往往只能眼睁睁地看着体积庞大的图档占掉硬碟、磁带和光碟片的空间；美丽的图档在亲朋好友之间互通有无，是天经地义的事，但是用网路传个640X480 True Color图形得花3分多钟，常使人哈欠连连，大家不禁心生疑虑，难道图档不能压缩得更小些吗？如此报业在传版时也可更快速。所以一种好的压缩格式是不可或缺的，可以使影像所占的记忆体更小、更容易处理。但是目前市场上所用的压缩模式，在压缩的比率上并不理想，失去压缩的意义。不然就是压缩比例过大而造成影像失真，即使数学家与资讯理论学者日以继夜，卯尽全力地为lossless编码法找出更快速、更精彩的演算法，都无可避免一个尴尬的事实：压缩率还是不够好。再说用来印刷的话就造成影像模糊不清，或是影像出现锯齿状的现象。皆会造成印刷输出的问题。影像压缩技术是否真的穷途末路？请相信人类解决难题的潜力是无限的。既然旧有编码法不够管用，山不转路转，科学家便将注意力移转到WAVELET转换法，结果不但发现了满意的解答，还开拓出一条光明的坦途。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论。小波分析，无论是作为数学理论的连续小波变换，还是作为分析工具和方法的离散小波变换，仍有许多可被研究的地方，它是近几年来在工具及方法上的重大突破。小波分析是傅利叶（Fourier）分析的重要发展，他保留了傅氏理论的优点，又能克服其不足之处。可达到完全不失真，压缩的比率也令人可以接受。由於其数学理论早在1960年代中叶就有人提出了，而到现在才有人将其应用於实际上，其理论仍有相当大的发展空间，而其实际运用也属刚起步，其後续发展可说是不可限量。故研究的动机便由此而生。

贰、 WAVELET的历史起源

WAVELET源起於Joseph Fourier的热力学公式。傅利叶方程式在十九世纪初期由Joseph Fourier (1768-1830)所提出，为现代信号分析奠定了基础。在十九到二十世纪的基础数学研究领域也占了极重要的地位。Fourier提出了任一方程式，甚至是画出不连续图形的方程式，都可以有一单纯的分析式来表示。小波分析是近几年来才发展出来的数学理论为傅利叶方程式的延伸。

小波分析方法的提出可追溯到1910年Haar提出的小波规范正交基。其後1984年，法国地球物理学J. Morlet在分析地震波的局部性质时，发现传统的傅利叶转换，难以达到其要求，因此引进小波概念於信号分析中，对信号进行分解。随後理论物理学家A.Grossman对Morlet的这种信号根据一个确定函数的伸缩，平移系 { a -1/2 Ψ[(x-b)/a] ；a，b?R ，a≠0}展开的可行性进行了研究，为小波分析的形成开了先河。

1986年，Y. Meyer建构出具有一定衰减性的光滑函数Ψj，k(x)，其二进制伸缩与平移系 {Ψj，k(x)=√2jΨ(2jx-k)；j，k?Z}构成L2（R）的规范正交基。1987年，Mallat巧妙的将多分辨分析的思想引入到小波分析中，建构了小波函数的构造及信号按小波转换的分解及重构。1988年Daubechies建构了具有正交性（Orthonormal）及紧支集（Compactly Supported）；及只有在一有限区域中是非零的小波，如此，小波分析的系统理论得到了初步建立。

三、 WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍

一、 WAVELET的压缩概念

WAVELET并不会保留所有的原始资料，而是选择性的保留了必要的部份，以便经由数学公式推算出其原始资料，可能不是非常完整，但是可以非常接近原始资料。至於影像中什度要保留，什麽要舍弃，端看能量的大小储存（跟波长与频率有关）。以较少的资料代替原来的资料，达到压缩资料的目的，这种经由取舍资料而达到压缩目地的作法，是近代数位影像编码技术的一项突破。即是WAVELET的概念引入编码技术中。

二、影像压缩过程

原始图形资料色彩模式转换 DCT转换量化器编码器编码结束

三、编码的基本要素有三点

（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。

（二）其转换的系数是可以量化的。

（三）其量化的系数是可以用函数编码的。

四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份

（一） Wavelet Transform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。

（二） Filters（滤镜）：这部份包含Wavelet Transform，和一些着名的压缩方法。

（三） Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。

（四） Entropy Coding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。

（五） Arithmetic Coder（数学公式）：这是建立在Alistair Moffat s linear time coding histogram的基础上。

（六） Bit Allocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。

肆、 WAVELET影像压缩未来的发展趋势

一、在其结构上加强完备性。

二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。

四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。

六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。

七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。

十、增加trellis coding。

十一、增加零元树。

现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。

伍、影像压缩研究的方向

1. 输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。

2. 如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。

3. 如何控制解码影像的品质。

4. 如何选择适当的编码法。

5. 人的视觉系统对影像的反应机制。

陆、在印刷输出的应用

在网路出版上已经有浏览器可以外挂读取WAVELET档案的软体了，不过还是测试版，可是以後会在网路上大量使用，应该是未来的趋势。对於网路出版应该是一阵不小的冲击。

图像压缩的好处是在於资料传输快速，减少网路的使用费用，增加企业的利润，由於传版的时间减少，也使印刷品在当地印刷的可能性增高，减少运费，减少开支，提高时效性，创造新的商机。

柒、结论

参考文献

1.Geoff Davis，1997，Wavelet Image Compression Construction Kit，。

2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。

3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。

4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。

5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。

6.江俊明，民八十六年，小波分析简介，私立淡江大学物理学系硕士论文。

7.曾泓瑜、陈曜州，民八十三年，最新数位讯号处理技术（语音、影像处理实务），全欣资讯图书。

附录：

嵌入式零元树小波转换、阶层式嵌入式零元树小波转换、阶层式影像传送及渐进式影像传送

阶层式影像传送系统的主要功能为允许不同规格之显示装置或解码器可以从同一编码器中获得符合其要求之讯号，如此不需要对於不同的解码器设计不同的编码器配合利用之，进而增加了其应用的范围，及减低了所架设系统的复杂度，也可以节省更多的设备费用。利用Shapiro所提出的嵌入式零元树小波转换(EZW)技术来设计阶层式影像传送系统时，其编码的效果不是很好。主要的原因是，利用(EZW)技术所设计的编码器是根据影像的全解析度来加以编码的，这使得拥有不同解析度与码率要求的解码器，无法同时分享由编码器所送出来的位元流。虽然可以利用同时播放(Simulcast)技术来加以克服之，但是该技术对於同一影像以不同解析度独立编码时，将使得共同的低通次频带(Lowpass Subband)被重复的编码与传送，而产生了相当高的累赘(Redundancy)。

基於上述情况，有人将嵌入式零元树小波转换(EZW)技术加以修改之，完成了一个新式的阶层式影像传送系统。该技术为阶层式嵌入的零元树小波转换(Layered Embedded Zerotree Wavelet，简称 LEZW技术。这个技术使我们所设计出来的阶层式影像传送系统，可以在编码传送前预先指定图层数目、每层影像的解析度与码率。

LEZW技术是将EZW技术中的连续近似量化(SAQ)加以延伸应用之，而EZW传统的做法是将SAQ应用於全部的小波转换系数上。然而在LEZW技术中，从基层(Base Layer)开始SAQ一次仅用於一个图层(Layer)的编码，直到最高阶析度的图层为止。当编码的那一图层码率利用完时，即表示该图层编码完毕可以再往下一图层编码之。为了改善LEZW的效率，在较低图层的SAQ结果应用於较高图层的SAQ过程中，基於这种编码的程序，LEZW演算法则可以在每一图层平均码率的限制下，重建出不同解析度的影像。因此，LEZW非常适合用於设计阶层式影像传送系统。

第11篇

关键词： H.264标准；视频压缩；视频编码

0 引言

以数字视频的采集、压缩、处理为核心的现代视频监控技术，采用先进图像处理芯片对视频进行压缩处理，把智能图像处理技术用于图像显示、监控成为嵌入式视频监控系统的重点研究方向[1]。无论是MPEG1、MPEG2或者是MPEG4、H.263都已经无法满足运动图像压缩的要求，这时新一代的H.264标准便被制定，H.264作为新一代的编码方式，有效提升了视频压缩率，仅需原先的一半带宽即可播放相同质量的视频，而且视频编码的码率更加灵活，架构主要包括，帧内预测、帧间预测、转换、量化、去区块滤波器、熵编码等模块，下面将研究H.264视频编码的关键技术及其应用前景。[2]

1 H.264压缩标准

H.264是两个组织专家ITU-T和ISO为多媒体传输设计的数字视频编码标准[3]，全称是MPEG-4AVC，翻译成中文意思是“活动图像专家组-4的高等视频编码”，或称为MPEG-4Part10。各种分辨率的视频图像格式都可以被H.264视频编码标准支持，包括sub-QCIF、QCIF、CIF、4CIF、16CIF等[4]。H.264是一种视频压缩标准，同时也是一种被广泛使用的高精度视频的录制、压缩和格式。H.264比其他编码标准有着更高的视频质量和更低的码率，被广泛用于网络流媒体数据、各种高清晰度电视陆地广播以及卫星电视广播等领域。H.264的特点是能低码率、高清晰持续提供较高的视频质量，能大大加强图像的编码效率和改善图像数据在网络中的传输效率。[1]，使网络更加灵活、适应性更强，最大的好处就是节约了成本，弥补了技术差距，让存储与视频管理变得更高效。

2 H.264编码器的结构和特点

H.264只是规定了输入码流的格式及编码之后输出比特流的句法结构，其标准的编码思路是混合编码模式，以帧间和帧内预测来清除空间和时间的冗余分量，用变换和量化编码来清除频域冗余分量。H.264视频编码在一定情况下提高了视频压缩编码性，其视频解码与编码实现的过程相反，依据帧内编码进行逆量化，反变换，重构帧，最后经块滤波器平滑滤波后得到重建图像，[1]H.264编码器的功能组成框图如1。

3 H.264编码器关键环节分析

3.1 帧内预测比起H.263，H.264提供了更多不同的工具来降低码率，以编码单位来说，h.264中每个宏块（macroblock/mb）大小都是固定的16×16像素，能够实现高分辨率视频的压缩，对于帧间编码来说，它允许变换块的大小根据运动补偿块的大小进行自适应的调整；对于帧内编码来说，它允许变换块的大小根据帧内预测残差的特性进行自适应的调整。

3.2 帧间预测 H.264标准与早期标准不同之处在于，它所使用的是块结构运动补偿，运算精度精确到1/4像素点上。[8]不仅如此，H.264标准还使用了多帧预测的方法，能够明显改善预测增益。[5]

3.3 整数变换与量化 H.264中整型变换与之前的MPEG系列标准所采用的DCT变换都有区别：

①它是整形变换（所有的操作都为整数运算，不存在解码精度损失）。②用整数算术变换可以确保编解码之间实现零失配。③变换的核心运算部分只用到加法和移位运算，不需要乘除运算。④到量化器的缩放乘积因子为整数，减少了乘积因子的数据位数。[4]量化的目的是减小信号的值域，以更少的比特来表示信号，从而达到减少数据量的目的。H.264中量化的步长总共有52种，其按照12.5%递增，并且变换系数的读取有双扫描和之字形两种方式。

3.4 熵编码熵编码是对数据的冗余信息进行压缩的方法，变长编码和Huffman编码相结合进行，以较短的字长表示出现概率较大的数据，较长的字长表示出现概率较小的数据来达到降低数据量的目的。

CAVLC是一种变长编码。先对变换系数进行zig-zag扫描。用行程码（L，V）表示扫描以后的数据，V代表数值，L代表该数出现的次数。因为视频块在整形变换和量化后，大部分变换系数成为0，只有很少的数据在低频部分，用行程数L代表连续出现的0的个数，V代表0串后挨着的非零值，接着对L和V分别采用Huffman编码进一步压缩，有不同的码表可以查询亮度块和色度块。行程编码大大降低了编码的码字字长。CABAC是一种二进制算术编码，其通过构建模型来预测当前的视频信号。相对于CAVLC编码，CABAC的编码效率更高，更节省码率。[4]

3.5 码率控制 H.264视频编码标准虽然对于编码器的结构实现模式没有具体的规定，但编码器实现的核心问题要解决编码器的结构、相应的视频编码如何控制。H.264编码器采用基于拉各朗日Lagrangian优化算法的率失真优化模型实现视频编码的控制，其实现方法简单而且效率高。[5]

H.264编码标准由于以上关键技术的支持，获得了较高性能编码，但编码器复杂度增加，约为MPEG2的4倍，MPEG4的2倍。其高复杂度原因有两个方面，一是编码选项复杂，二是计算量高。具体内容有宏块的划分及搜索模式的组合的选取、高精度亚像素运动补偿和多参考顿预测，H.264更细化，更精确的数据压缩导致了计算量高。[6]

4 应用前景

H.264作为一种具有高效压缩性能的视频压缩编码技术，其在制定的过程中就充分参考和吸收了H系列和MPEG系列的优秀研究成果，修改或重新制定了其中不合理的部分，使其有很好的压缩性能。H.264能够比H.263和MPEG-4大约省去50%的码率。[7]H.264的高效的视频压缩能力和优异的网络适应性，为视频数据传输的可靠性提供了保障，其可广泛应用于数字摄像、英特网、数字视频录像、DVD及电视广播等领域的图像压缩。

5 结束语

网络视频监控系统要达到良好的监控效果，仅提高摄像头的分辨率是不行的，只有通过改善数字视频的压缩技术，降低视频传输的误码率，提高视频的质量，才能推动网络视频走向智能化。[1]H.264标准的推出是视频编码标准的一次重要的进步，尽管其算法复杂，但是能够大幅度提高编码效率，使得应用范围更加的广泛。

参考文献：

[1]李红京.基于H.264视频压缩技术的网络视频传输系统设计[J].河北工业科技，2011，28（4）：236-239.

[2]齐淋淋，向健勇，唐巍.H.264视频压缩关键技术及其应用前景[J].电子科技，2005（10）13-16.

[3]党晓军，尹俊文.基于H264的嵌入式视频监控系统研究[J].计算机技术与应用进展，2008：407-412.

[4]刘继红，孙海龙，屈鹏.TD-MBMS中H.264视频压缩的实现过程[J].信息通信，2008，4：14-16.

[5]牛建民.H.264视频压缩算法应用研究[M].同济大学工程硕士学位论文，2007，5.

[6]蒋文倩.基于H.264视频采集与无线传输系统的设计与实现[M].武汉理工大学硕士学位论文，2013，3.

第12篇

【关键词】安卓系统嵌入式ARM 远程控制

引言

智能家居控制系统以家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保控制系统平台。其中家居电器控制采用弱电控制强电方式，既安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖、投影机、音像设备以及新风系统等进行智能控制，用以避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出时断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患等等。本系统设计正是在这样的背景下产生，并以家居音频设备为控制对象。整个系统的设计是通过随身携带的智能手机利用无线网络和家庭无线路由对嵌入式ARM为核心的音乐播放器进行远程操控。下文是对整个系统的设计原理和设计过程的详细论述。

一、总体方案设计

整个系统由智能手机、路由器、开发板三个部分组成。智能手机通过连接无线信号实现与开发板的通信，这里由于所使用的mini2440开发板缺少无线网卡的支持，所以路由器充当了无线网卡的作用，负责发射无线信号：

1.1 硬件方案

硬件平台选用友善之臂提供的mini2440开发板，处理器采用基于ARM9内核的Samsung S3C2440。由于S3C2440内部配有64M SDRAM，256M NandFlash，所以完全可以胜任内部的音频解码任务。另外，为了保证系统运行时的稳定性，采用了专业的CPU内核电源芯片和复位芯片。相对来说，手机的选择比较自由，只要是安卓系统的智能手机都可以，在APP测试时，要求手机的安卓操作系统是Android2.3版本或以上。

1.2软件方案

要将硬件设备连接并且工作，关键是软件的开发，因此软件开发环境的选择很重要。整个系统的软件开发主要包括操作系统的裁剪和移植、音频播放程序的开发、Android应用的开发三个部分。音频解码采用软件解码。主要是利用CPU进行音频数据的解码，这需要在Linux操作系统下移植一个开源音频解码库--madplay。采用软件解码虽然增加了CPU的开销，但大大缩短了开发时间，而且不需要考虑解码芯片的选择和驱动问题。

智能手机选用了安卓的操作系统，主要考虑到安卓系统是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，且市场占有量较高，2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。 2013年的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1%，全世界采用这款系统的设备数量已经达到10亿台，2014年第一季度Android平台已占所有移动广告流量来源的42.8%，首度超越iOS（运营收入不及iOS）。

二、软件开发

2.1 操作系统裁剪

操作系统的裁剪是系统设计的重点，一个精简的操作系统不仅可以加快系统的开机时间，还能减小CPU的开销，使系统运行的更加流畅。操作系统由uboot、内核、文件系统组成，需要裁剪的部分包括内核（去掉不必要的配置）以及文件系统

2.2 音频解码数据库的移植

madplay是linux下的开源音乐播放器，利用开源解码库libmad实现音频的编解码，目前该播放器除了不支持网络歌曲的播放外，其余功能都支持，如快进、暂停、继续等。开发人员需要自己开发一个自己的可视化界面或者播放器的管理程序，这样使用起来才方便、快捷。系统设计时需要在开发板的ARM内核上运行madplay可执行文件，所以移植madplay也是本次设计的重要环节。

2.3 音乐播放器设计

播放器的核心代码就是音乐的播放程序，在整个行程序运行时的内部主控流程：

父进程负责接收按键信息或者socket信息。监听部分由select（）函数完成，当按键或者socket文件描述符发生变化的时候，父进程首先判断按键或者socket信息，根据不同的信息向子进程或者孙进程发送不同的信号。如，父进程收到的按键信息是“暂停”，调用kill（）函数向子进程和孙进程发送SIGSTOP信号就可以暂停音乐的播放。

2.4 Android应用程序设计

Android操作系统下设计控制软件可简可繁，这里的界面的设计由于缺少专业UI的支持，所以设计的比较简单。用到的控件主要有Button、TextView、ScrollView、ListView、TabHost，其中前面4个采用常规控制，调用简单，只需在activity_main.xml文件中调用并设置相应的属性（如长、宽、在页面中的位置等）即可。TabHost用起来有点麻烦，这里需要注意两点：

在开发自己的app过程中，主要难点在于新的线程接收服务器返回的信息，其主要的代码如下：

Android部分的设计逻辑明了，算法简单。作为客户端或者命令发送端，只需向服务器发送自己的指令即可。

三、性能测试

系统的运行需要开发板、路由器以及APP三者的配合，路由器和开发板之间通过网线连接。需要设置路由器和开发板在同一个网段。测试中，路由器IP为192.168.1.10，开发板IP为192.168.1.22。经测试，播放器可以通过按键或者APP实现歌曲切换、音量调节、歌曲信息显示、播放模式的切换。并且经过裁剪的操作系统启动速度快，从系统上电到程序运行仅需要20秒。

本系统设计关键在于操作系统的裁剪移植以及加入了手机APP的控制。省去了QT以及内核中不必要的模块，使播放器的开机速度更加快，同时也减小了CPU的资源消耗；加入手机APP的控制，符合目前智能家居的发展趋势，使得播放器使用起来更加的方便、人性化。

系统还存在一个问题未能很好解决。歌曲播放完毕并且切换到下一首后，手机APP测并不能实现播放曲目的更新。

目前，APP上显示的歌曲信息只有三种情况会更新：点击上一首或者下一首、暂停后继续、点击开始播放。试着修改代码，子进程在实现共享内存更新后将歌曲信息发送给APP，但是问题来了，APP和开发板的通信是基于UDP协议，即无连接，通俗的说，每次通信过程，只有当APP发送数据给开发板，开发板收到数据后同时记下了客户端（APP）地址信息，通过地址信息将数据返回给APP。所以如果系统上电后APP并未接入网络，开发板发送数据时将会报错。感兴趣的读者可以在APP发送数据给开发板后设定一个标志位，然后根据这个标志位判断播放下一首歌曲的时候是否要将歌曲信息发送给APP。

参考文献

[1] Matt Welsh & Lar Kaufman，linux权威指南[M] 中国电力出版社 2000 年3月

[2]科波特，LINUX设备驱动程序[M] 中国电力出版社

第13篇

壹、前言

贰、WAVELET的历史起源

三、WAVELET影像压缩简介及基础理论介绍

一、WAVELET的压缩概念

二、影像压缩过程

原始图形资料色彩模式转换DCT转换量化器编码器编码结束

三、编码的基本要素有三点

（一）一种压缩/还原的转换可表现在影像上的。

（二）其转换的系数是可以量化的。

（三）其量化的系数是可以用函数编码的。

四、现有WAVELET影像压缩工具主要的部份

（一）WaveletTransform（WAVELET转换）：将图形均衡的分割成任何大小，最少压缩二分之一。

（二）Filters（滤镜）：这部份包含WaveletTransform，和一些着名的压缩方法。

（三）Quantizers（量化器）：包含两种格式的量化，一种是平均量化，一种是内插量化，对编码的架构有一定的影响。

（四）EntropyCoding（熵编码器）：有两种格式，一种是使其减少，一种为内插。

（五）ArithmeticCoder（数学公式）：这是建立在AlistairMoffat''''slineartimecodinghistogram的基础上。

（六）BitAllocation（资料分布）：这个过程是用整除法有效率的分配任何一种量化。

肆、WAVELET影像压缩未来的发展趋势

一、在其结构上加强完备性。

二、修改程式，使其可以处理不同模式比率的影像。

三、支援更多的色彩。可以处理RGB的色彩，像是YIQ、HUV的色彩定义都可以分别的处理。

四、加强运算的能力，使其可支援更多的影像格式。

五、使用WAVELET转换藉由消除高频率资料增加速率。

六、增加多种的WAVELET。如：离散、零元树等。

七、修改其数学编码器，使资料能在数学公式和电脑的位元之间转换。

八、增加8X8格的DCT模式，使其能做JPEG的压缩。

九、增加8X8格的DCT模式，使其能重叠。

十、增加trelliscoding。

十一、增加零元树。

现今已有由中研院委托国内学术单位研究，也有不少的研究所的硕士。国外更是如火如荼的展开研究。相信实际应用於实务上的日子指日可待。

伍、影像压缩研究的方向

1.输入装置如何捕捉真实的影像而将其数位化。

2.如何将数位化的影像资料转换成利於编码的资料型态。

3.如何控制解码影像的品质。

4.如何选择适当的编码法。

5.人的视觉系统对影像的反应机制。

陆、在印刷输出的应用

柒、结论

参考文献：

1.GeoffDavis，1997，WaveletImageCompressionConstructionKit，。

2.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（上），峰资讯股份有限公司。

3.张维谷.小宇宙工作室，初版1994，影像档宝典.WINDOWS实作（下），峰资讯股份有限公司。

4.施威铭研究室，1994，PC影像处理技术（二）图档压缩续篇，旗标出版有限公司。

5.卢永成，民八十七年，使用小波转换及其在影像与视讯编码之应用，私立中原大学电机工程学系硕士学位论文。

第14篇

论文关键词：光栅，图像，伴音

一台待修的彩色电视机，首先要对此电视机的工作原理进行分析，了解它的信号工作流程，掌握各点的正常工作电压，并通过检测故障时的工作电压，两者进行比较，当电压相差较大时，就可以通过原理分析找到故障所在。一般情况下，在接通电源后，操作主要旋钮，通过观察屏幕和试听伴音等，便能知道故障的大体范围。在进行维修时经常采用短路法，这个方法比较适用于有干扰方面的故障，具体操作是从放大器的后级向前级逐一短路对地信号，当干扰消失时，表明此点以前有故障。

一、无光栅、无图像、无伴音

无光栅、无图像、无伴音的故障现象说明彩色电视机整机供电不正常。引起整机供电不正常的故障部位可能在电源电路或行扫描电路。首先观察电源保险丝是否熔断，并测量行扫描电路是否短路以及电源电路的输出电压，即可判断故障出在哪部分。若保险丝没有熔断，行输出电路直流电阻约等于零欧姆光栅，或电源电路的输出电压在70V左右，故障出在行扫描电路。并用万用表电阻挡测消磁电路。如测得消磁电路阻值很小并不逐渐增大，说明消磁电阻已经失效，应用同规格消磁电阻更换；如果测得消磁电路阻值为零欧姆，则应重点检查滤波电容，然后更换失效的元件。否则故障出在电源电路。

二、无光栅、有伴音

从彩色显像管要产生高速电子流轰击屏幕的角度分析，外围电路须向彩色显像管提供各极电压。这些电压都是取自行输出变压器，若伴音、公共通道的供电也是取自行输出变压器，那么伴音电路工作正常，说明行输出电路工作正常，这样故障部位检查范围可缩小到视放电路、彩色显像管及其外围电路。若公共通道、伴音通道由开关电源供电，那么对于无光栅、有伴音故障检修必须首先检查行输出电路工作是否正常，然后再检查视放电路、彩色显像管、行场偏转线圈及其外围电路。

三、有光栅、无图像

有光栅，说明电源、扫描电路工作正常。无图像说明公共通道即高频调谐器、中放电路或解码电路工作不正常。如何判断故障出在上述的哪一部分呢？我们对有光栅、无图像的故障可根据画面是否有雪花点、伴音工作是否正常，来判断故障发生部位。若故障现象为屏幕有雪花、无图像、无伴音，则故障部位在高频调谐器；若故障现象是有光栅、无图像、无伴音，则故障部位在中放通道；若故障现象为有光栅、有伴音、无图像，则故障部位在解码电路。

四、无彩色

彩色电视机无彩色说明彩色解码器损坏。[1]用集成电路组成的彩色解码器，可先用万用表直流电压挡测量各管脚对地的工作电压，如某管脚或几个管脚所测值与标称值相差较多，而外围电路又没有故障时，可判断是集成块损坏论文参考文献格式。这时可更换同型号的集成块。[2]用分立元件组装的彩色解码器，如4.43MHZ压控振荡器或副载波放大电路中的晶体管、振荡线圈、变容二极管等元件损坏，可更换。

五、色纯化不正、图像模糊、彩色失调

彩色电视机色纯化不正、图像模糊、彩色失调[1]如显像管磁化不太严重，可在显像管锥体上放1个用塑料胶布缠起来的消磁圈，接通交流电源1分钟左右即可。[2]如显像管磁化严重，不能用上面的方法应采取人工消磁。方法是：找 φ0.6mm左右的漆包线绕成约φ90mm、匝数为近千匝的线圈，将它直接接在200V交流电源上，手持线圈在屏幕周围慢慢转几圈，然后在不断电的情况下慢慢离开屏幕，在离开屏幕两三米远时，切断电源。以此来消除故障。

六、伴音不正常

伴音不正常指的是无伴音，伴音失真，或伴音声音小。图像、彩色正常，只是伴音不正常，说明高频调谐器、中放、预视放都正常，故障在伴音通道。因此，应重点检查6.5MHZ带通滤波器、伴音中放、鉴频电路光栅，低放和功放。但高频调谐器、声表面滤波器的频率特性不良、中频38MHZ谐振电路失谐时，也会出现有图像、伴音不正常的故障。通常若故障为无伴音，或音量在最大位置时喇叭无声，其故障部位在音频放大电路，对于遥控彩色电视机还得考虑系统控制电路是否静噪或模拟量控制电路工作是否正常。喇叭有“吱、吱”声故障出在伴音中放电路。若故障现象为伴音失真或声音小，故障出在低频放大电路；若伴音失真同时还伴随着较大的噪声或蜂呜声，故障出在伴音通道。通常故障是由伴音鉴频电路6.5MHZ谐振电路失谐引起的。

七、亮度开得愈大，光栅愈暗

彩色电视机亮度开得愈大，光栅愈暗时可更换高压整流管或增大显像管栅极电路中的电阻。

八、系统控制失灵

彩色遥控电视机本机面板上控制仓中的键钮操作功能正常，而遥控器操作控制失灵，说明故障在红外遥控器或红外遥控接收放大电路。通常采用辐射法进行判断。所谓辐射法，是根据红外遥控器中振荡器的振荡频率为455kHZ，因与收音机中频465kHZ相近，所以可以利用收音机进行感应检测。其检测方法是将红外遥控器，紧靠收音机磁棒位置附近，按动红外遥控器任一个功能键，若收音机发出的“嘟、嘟”声微弱或无反应，说明红外遥控器不良。若收音机有较响亮的“嘟、嘟”声发出，说明红外遥控器是好的，故障出在红外接收和放大电路。

[参考文献]

[1]章夔.电视机维修技术[M]. 高等教育出版社，1996.

[2]王一群，蔡声镇，林和.电视机原理与检修技术速成[M]. 福建科学技术出版社，1998.

第15篇

关键词：嵌入式网络视频，监控矩阵

0.概述

网络化时代的监控中心，只需要一根网线或者光线便能传输上千路视频、音频和控制信号，这将彻底颠覆传统的模拟视频监控的系统构架，网络化变革已经成为传统矩阵厂家不得不应对的挑战。

还有一种数字视频矩阵技术，采用“虚拟矩阵＋多个嵌入式解码器”组合实现。在解码侧采用多个单路嵌入式解码器，分别对应前端若干个网络视频源，通过服务器上运行的“虚拟矩阵”软件，实现对前端视频源的调度和控制。。嵌入式解码器的应用，提高了解码侧的可靠性，但是由于该系统是由多个网络视频解码器组合而成，给系统的管理带来了复杂性，而且由于控制软件仍然运行在WINDOWS平台上，无法解决操作系统在安全性、稳定性等方面的固有问题。网络化监控的发展，需要一套真正面向网络化应用的矩阵解决方案，在这种情况下，嵌入式网络视频矩阵应运而生。

嵌入式网络视频矩阵充分考虑到了网络视频监控环境下的传输、解码、控制、管理等需求特点，提供了一体化的解决方案。通过一个以太网口，网络视频矩阵可以接收和传输上千路视频、音频和控制信号，并实现多路视频信号同时解码和分组切换。网络视频矩阵运行在嵌入式操作系统上，相比于WINDOWS操作系统，其可靠性、防网络病毒攻击的能力大大提高，也降低了维护成本。网络视频矩阵采用模块化的结构设计，电源、背板、控制模块、解码模块分别由不同的模块实现，这种设计不但提高了系统运营的可靠性，而且在系统的扩容行方面也优势显著。通过增加解码卡，就可以实现解码端口的扩容。

由以上比较我们可以看出，嵌入式网络视频矩阵在网络视频信号分组切换及上电视墙的应用上具有较大的优势，代表了未来网络视频矩阵的发展方向。

1.嵌入式网络视频矩阵组网及应用

网络视频矩阵的典型应用如下图所示：

嵌入式网络视频矩阵典型应用如上图，网络视频矩阵将摄像头产生的模拟图像信息进行压缩、编码处理后，通过网络口送入局域网或广域网进行远程传输。该产品满足了网络化时代对分布监控、远程访问、集中管理的要求，实现了与模拟监控终端的无缝融合，可以广泛适用于公安、军事、道路交通、大型企业、学校、银行、机场、地铁、智能小区等各个领域的监控。。

嵌入式网络视频矩阵支持MJPEG视频格式和MPEG4视频格式的解码输出。如果采用MPEG4编解码标准，前端视频服务器每路图像大小为352*288，其对应的码率在500Kbit/s到1Mbit/s之间，16路视频解码所需要的总带宽也就8M/16M之间，网络视频矩阵配备的100M网口是完全可以满足的。目前监控中心基本都配备了100M以上带宽，完全能够满足大容量网络视频矩阵的需求。

通过网络视频矩阵进行网络监控的时候，每路视频的时延主要存在三个方面：前端网络视频服务器编码带来的时延，网络传输带来的时延和解码带来的时延。这对视频矩阵的时延提出了更高的要求，为了减少网络传输带来的时延，视频矩阵必须以实时的方式进行网络接收、处理，即使在进行切换时，也要保证视频的实时性。基于嵌入式系统的软件在实时性上面远远高于其它解决方案；同时，解码也必须具备较高的实时性，根据大量的试验表明，解码时延不能超过1/3秒，人们在进行监控观察时不会觉得有明显的延迟。

2.嵌入式网络视频矩阵的系统优势

大路数嵌入式网络视频矩阵的设计具备了如下的特性：

2.1超大容量

通过增加相关的功能子板，产品将具备更大容量。以卓扬科技VE2016网络视频矩阵为例，目前支持2048路输入、16路解码输出，但是可以通过增加解码显示子板使系统具备20、24、28路甚至更高的解码输出容量。

2.2平滑扩容

产品可以根据用户的需要随时方便的增加解码路数和减少解码路数。当用户需要增加解码路数的时候，只需要多插入一块解码显示子板就可以了；如果用户需要减少显示路数，也只需要从当前系统中拔出一块解码显示子板就可以了。

2.3稳定性高

系统的模块化设计，结构的模块化设计，使产品易于调试，生产及维护，从而使产品具有更高的稳定性。这一点，电信业产品的高稳定性运行已经可以证明这样的设计思想将带来更高的稳定性。

2.4便于维护

在这样设计思想下，一旦某一路发生故障，最多影响其所在的子板，而其它子板都能够继续照常工作，故障不具有无限波及性，错误被限制在一个很小的范围内，这为设备维护、检修带来了很大的便利。

2.5扩展性强

由于功能都是在子板上完成，我们只要设计出不同功能的子板就可以扩展产品的功能。如卓扬科技的VE2016网络视频矩阵，只要将其中的解码显示子板更换成视频编码子板，就变成了一款大容量嵌入式的网络视频服务器。

2.6完善的管理手段

网络视频矩阵支持电信级的SNMP网管协议以及RADIUS用户认证协议，与前端的网络视频服务器一起，可以纳入统一网管和用户认证系统中，给系统管理带来的极大的便利。

3.结语

正是因为网络视频矩阵具有了以上的诸多优势，使得在科学技术日新月异的今天，先进的网络化技术能够充分地应用到视频监控行业中。。新技术的广泛应用必将带来安防行业变革性的发展。有理由相信，在不久的明天，大容量、嵌入式的网络视频矩阵必将大行其道。

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