基于网络的嵌入式数字图像通信系统的研究

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1、浙江大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofdigitaltechnology，manynewfeaturesappearintheimagecommunicationsystem．Firstlythispaperanalyzesthedevelopmentandtrendofvideomeetingsystemsandvideomonitorsystems，twotypicalapplicationsofdigitalimagecommunicationsystem，and

2、pointsoutthekeytechniques．Secondlysometechniquessuchasimagesensor,Ethemetinterface，designofnetworkprotocolarediscussed．Thirdlyasimplevideocollectionsystembasedonthesetechniquesisdesigned．Lastlytheapplicationsandproblemsofthissystemareintroduced．2浙江大学硕：}学位论

3、文．tZ．—J一月

4、J吾大规模集成电路与计算机技术的发展和办公室自动化与国际信息交流的发展大力推动了图像通信的发展，图像通信正逐渐成为人们生活中常用的～种通信方式。图像通信系统通常分为模拟图像通信系统和数字图像通信系统两种。数字式图像传输具有如下的一些优点：1．可以多次中继而不至引起噪声严重积累；2．有利于采用压缩编码技术；3．可采用数字通信中的抗干扰编码技术，以提高抗干扰性能；4．易于实现保密通信；5．采用大规模集成电路，使功耗降低、体积减小、重量减轻、可靠性提高、维修简便，并最终降低成本：6．易于计算机

5、联网，便于综合业务的应用。鉴于以上这些优点，数字图像通信系统正在逐渐取代模拟图像通信系统，在生产生活中得到目益广泛应用。本论文以数字图像通信系统的整体框架结构为基础，从它的典型应用：视频会议系统和视频监控系统的发展丌始研究，从中找出数字图像通信系统目前和未来发展的关键技术，对这些技术进行一定的实验和研究，并提出自己的设计方案及还存在的问题。第一章系统概论1．1数字图像通信系统的基本组成数字图像通信系统的组成框图如图1—1所示图1-1：数字图像通信系统的组成框图图中的图像信息源是指经光电变换后所得到的图像信息

6、。完成光电变换的设备称为图像通信系统的输入设备，常用的输入设备有摄像机和CCD(电荷耦合器件)、CMOS(!J=卒I,金属氧化物半导体)的摄像头等。由信息源送给信源编码器的图像信号可以是模拟的，也可以是经过抽样和量化后的数字信号。由于图像信号具有相关性强的特点，采用信源编码器可以去除这种相关性以压缩图像信号的频带或降低信号传输的数码率。这样当图像信号通过信道传输时，可以提高存贮介质的利用率。信道编码器主要是提高对信道的抗干扰性能，调制器是完成频谱变换的作用，使数字信号更利于在信道中传输，常用的调制方法有调幅

7、、调频和调相。图像显示器显示被复原的图像，常用的有CRH阴极射线管)显示器，LCD(液晶)显示器等。1．2国内数字图像通信系统的发展和现状数字图像通信系统现在主要应用于会议电视和可视电话、vOD(视频点播)、4浙江大学坝L学位论文远程教育、医疗和监控系统。下面主要研究其中较典型的视频会议系统和视频监控系统两方面的技术现状。1．2．1视频会议系统视频会议系统自1993年进入我国，在这10年得到了快速的发展，从政府机关、金融系统逐渐发展到远程医疗、远程教学、企业管理等领域。国内、外很多科研机构和厂商都进行了多媒

8、体多点会议通信系统的研究，并推出了各自的视频会议产品，ITU—T(国际电信联盟)推出了视听多媒体通信系统国际标准的H．200系列建议，使不同厂商的多媒体通信产品能够互通，推动了多媒体通信技术标准化的进程。视频会议系统发展到现在已经历经三代产品，下面逐一介绍三代产品的优缺点、视频会议系统已有的规范和视频会议系统的发展趋势。1．2．1．1第一代工控机平台产品从80年代中期至90年代初，视频会议产品结构均具有共同的特点，所以统称为第一代视频会议产品。该产品为工控机平台产品，且具有以下特点：1)产品结构为工控机底板

9、上插各种功能卡，结构复杂，稳定性差；2)处理能力弱，只能在2Mb／s速率实现较好的图像传输质量，在低速线路上，图像质量差；3)价格昂贵，当时一套视频会议终端产品为7～8万美元；4)只能在高速带宽(2Mb／s)上使用，DDN(数字数据服务)的租用费很贵，运营成本高；5)硬件故障率较高，如果某一块功能板发生故障，将导致整个系统失效；设备兼容性较差，不同厂家的设备不能互通：6)维护复杂，需专业维护人员：7)用户面狭窄，