0引 言
電力系統是國民經濟的主動脈,是人民正常生活最基本、最必須的保障;并且,隨著現代社會的發展,人們對電力的依賴越來越強烈。因此,保障電力系統的正常運行是十分必要的。
為了保證電力設施的安全運行,需要視頻圖像監控系統。由于微波站已經安裝了微波傳輸通道,因此可以采用現有的微波通道,就地取材。
微波通道的主要缺點是帶寬窄、誤碼率高。采用世界上最先進的壓縮標準是H.264,以構成高質量的圖像監控系統。為了能夠采用這一最新的視頻壓縮技術,采用由德州儀器(TI)公司最新推出的達芬奇平臺。它里面包含了2個核,一個TI的TMS320C64x+和一個ARM9內核。一個負責運行操作系統的控制與調度任務,另一個負責處理計算比較劇烈的任務。2個核互相配合,形成一個功能強大的多媒體處理平臺。
我們在德州儀器公司的DVE電感器生產VM的硬件基礎之上,確定了視頻傳輸系統的硬件結構,設計并開發了視頻終端的軟件和中心站接收和瀏覽視頻的軟件,完成了整個系統的原理性開發。最終性能測試表明,我們能夠在小于64K的帶寬下,完成較好質量的CIF圖像的視頻傳輸。而在384K的帶寬條件下,完成D1高分辨率的視頻圖像的連續傳輸。
1基于微波的視頻監控系統結構
微波站圖像監控系統的基本機理如下,它是由若干視頻傳輸終端和一個中心站組成。各個視頻監控點的視頻信息通過點對點的微波通道,傳輸至中心站的計算機進行監控。微波傳輸的關鍵裝置是阿爾卡特(Alcatel)A9800,它是一套點對多點的數字無線接人系統,使用TDM/TDMA FDD的空間接口進行傳輸。系統原理結構如圖1所示。
2視頻終端的硬件平臺達芬奇DaVinciTM
采用的基于達芬奇的視頻終端的結構圖如圖2所示,主要參照TI推出的基于達芬奇的DVEVM(數字圖像評估系統)的硬件系統:
達芬奇平臺上的軟件開發平臺DVSDK:即數字視頻開發平臺,是由Monta Vista公司提供,它包括:
(1)eXpress Configure Kit:它可將各個不同的軟件模塊即成為一個可執行文件,避免手工集成包括ARM和DSP上的軟件,以及如何協調它們的工作。例如音視頻的編解碼模塊、TI的Codec Engine、TI的DSP/BIOS real-time kernel及其TI的DSP/BIOS Linker等。
(2)TMS320C644x SoC Analyzer。它是一個單一的圖形化系統,幫助開發員發現系統運行的瓶頸,找出問題并加以解決。它包括:系統集成、負載分布、數據輸入輸出等各種行為。
(3)Monta Vista操作系統:Monta Vista是公認的十分穩定的Linux操作系統,但DVSDK中專為數字視頻應用而進行了大量的優化,使其成為支撐視頻處理最優秀的作業系統。
3視頻壓縮技術H.264的應用
H.264的基本一體成型電感器流程是編碼器先將圖像分割成圖片,圖片再分為宏塊,對于每個宏塊根據幀的類型分別加以處理。對于獨立(I)幀,采用所謂的幀內預測,對非獨立幀,采用幀間預測,即所謂的運動搜索,然后進行預測。并對預測采用DCT變換,最后采用熵編碼(算術或變碼長編碼)。H.264由于采用了以下技術使壓縮比大幅提高:
(1)1/4、1/一體成型電感器8運動搜索技術,使運動搜索的匹配精度提高;
(2)多參考幀技術;
(3)幀內的精細預測技術;
(4)4×4小塊預測技術,使圖塊更加容易匹配。
在H.264的基礎上我們還進行了以下改進:
(1)應用視覺模型進一步減少視頻信號所占的帶寬。即對變換較大的圖像部分采用較大的量化步長,較平坦的部分采用較小的量化步長。壓縮后的圖像質量與沒有采用視覺模型的圖像,幾乎沒有明顯的區別,或只有一點點的降低,但圖像的壓縮比可增加可達10%左右。但電感器廠家PSNR上反映出來的誤差稍大,但對很多應用來講,人們電感磁環并不很關心具體的PSNR的大小。而以眼見為實的東西為準。
假設基準的量化水平為q,欲進行變換的塊的變化量,從橫向相鄰像素的絕對誤差之和為△:
大功率電感廠家 |大電流電感工廠