基于ARM平台分布式视频编码设计与实现.doc

西安电子科技大学硕士学位论文基于 ARM 平台的分布式视频编码的设计与实现姓名:夏群申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:陈健 201201 无线多媒体传感器网络???是在传统无线传感器网络的基础上引入音视频和图像等多媒体信息的一种新型传感器网络,在社会各个领域中均有广泛的应用前景。随着可靠性路由协议和多媒体信息处理两大领域研究的不断深入, ??正逐步走向工程应用。将编码器的计算负载转移到解码器。对于将这种编码方式应用于??视频节点, 的特性,首先,实现了一种用空间换取时间的??惴ǎ?盟惴ɑ?贒?系数现方案在有限的内存消耗代价下降低了复杂度,一定程度上缩短了交织造成的时?????????????????????????????瓸??????????????????????????????????????????????????猵????????痶??????甋??????????????????????????????????????????????????????????????. ????????????????????????????????????????????????????????第一章绪论第一章绪论传感器技术的应用始于上个世纪七十年代,最早是采用点对点传输和连接传感控制器来实现传感器网络的,这就是通常所说的第一代传感器网络时代,此时信息内容相对单调。伴随着其他基础类学科的发展,第二代传感器网络的技术条件日渐成熟,其主要特征是具有了获取各种信息信号的综合处理能力。而现场总线技术开始应用于传感器网络则开启了传感器网络的第三个时代。此外,无线技术的大发展无疑给了传感器网络又一次划时代飞跃的机会,它使得传感器网络的应用渗透到了军事、大众生活、科研教育等各个方面,这也标志着无线传感器网络第四个时代的来临????????, ??有着广泛应用前景的主要原因在于节点可以大规模随机播撒,以适应日渐复杂的应用环境,尤其是那些不便可以定义为:大量静止或移动的传感器以多跳和自组织的方式构建的,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息为目的的无线网络。经过二十一世纪第一个十年的迅猛发展,以音视频为主要信息的多媒体技术已经成为人民生活不可或缺的一部分,它影响着广大群众生活的方方面面。相应????????到了越来越多的人的关注。??是在传统的无线传感器网络的基础上引入了音、视频等多媒体信息,因此节点一般都装备有??摄像头、微型麦克风、温度传视频监控、环境监测、森林防火、交通监控、智能家居、医疗卫生、科学观测等视频图像作为人类接收信息最为直接和丰富的方式,有着其无可代替的地位。???研究方向。它通过合理的部署节点,使之按照适当的方式布置在目标区域的周围, 依靠各节点自组成网,从而获取和处理目标环境的视频信息,协同完成特定的任务。这种特点决定了无线视频传感器网络特别适用于复杂地形和高危险的环境, 美军在阿富汗战争中对森林和山洞等复杂地形的侦查和监控就是依靠无线视频传感器节点图??无线多媒体传感器网络系统架构图?????/????传感器模块无线通讯模块图??传感器节点架构图第~章绪论当前, ??的研究方向主要包括节点系统设计、媒体协议设计、路由协议设计以及多媒体信息处理,现分别介绍如下。?节点系统设计。目前已经较为成型的节点设计可以分为两类:一类是以微处理器为核心部件的嵌入式系统设计方式,目前的绝大多数节点都采用了这种方式。精密的仪器在播撒或者工作的过程中若遭遇碰撞或者恶劣的天气环境,很容易损坏,因此生存能力不能保证。对这些问题的解决依赖于能源获取技术,高性能的?,它决定着无线信道的运作方式和网络传输性能。在??中,由于多媒体传输的信息量大且对网络实时性要求很高,因此媒体协议的设计面临着传输突发性和数据拥塞过载等问题。休眠机制的选择也对能耗和通信延迟有着不小的影响。目前,媒体协议设计主要集中在两个方面:基于竞争的媒体协议和基于调度的媒体协议??。值得关注的是,多输入多输出?????甶???路由协议设计。这是??的研究重点之一,主要实现的是在网络中任意需要通信的两点间建立并维护数据传输路径。针对??所具有的节点资源严重受限、网络拓扑结构变换频繁以及传输方式以数据为中心的特性,目前国内外的型与网络覆盖的差异性对网络拓扑结构和路由协议的影响以及数据聚合问题。目前国内外对路由协议的研究主要围绕实时路由协议和可靠路由协议两个方面,前?、?????和?????龋?笳叩牡湫托?橛蠥???和低功耗、低延时、低误码率和高可靠性等方面却没能得到根本的改善,尤其是对多媒体的支持能力较为有限。?多媒体信息处理。作为??的另一个主要的研究方向,关键是要解决如何在能量受限、存储受限和处理能力受限的情况下高效的编码多媒体信息。显然, 传统的