压缩传输范文（精选7篇）

压缩传输 第1篇

信号数据从表现形式上可归结为:模拟信号和数字信号民。模拟信号指幅度取值是连续的, 平时我们听到的声音、看到的电视图像阳模拟信号。从模拟信号转换到数字信号一般要经过抽样、量化、和编码这样三个过程, 最终变成由一连串由0和1来代表的脉冲数字信号。数字信号指幅度的取值是离散的, 幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小, 易于有数字电路进行处理, 所以得到了广泛的应用。

2 数据压缩

一路普通模拟视频信号经数字化后, 其数据量将高于100Mbit/s, 这样一套节目的音视频信号数字化后的数据量将相当巨大, 这大大增加了传输的困难, 因此, 数据压缩技术成为必要也变得很关键。图像信息的压缩是利用信息之间的相关性, 即时间相关性、频率相关性、空间相关性和能量相关性进行时间压缩。频率压缩、空间压缩和能量压缩, 去掉冗余度, 达到压缩码率的目的。实现数据压缩技术方法有两种:一是在信源编码过程中进行压缩, 可节省存储空间和传输带宽;二是改进信道编码, 发展新的数字调制技术, 提高单位频宽数据传送速率。目前, 常用的图像压缩编码标准包括以下几种。

2.1 H.263

H.263是国际电联l TU-T1996年5月正式颁布的一个标准草案, 是为低码流通信而设计的, 称为“低比特率通信视频编码”。但实际上这个标准可用在很宽的码流范围, 而非只用于低码流应用。H.263采用了半象素的运动材偿, 在低码率下能够提供较好的图像效果。在H.263中, 数据流层次结构的某些部分是可选的, 使得编解码可以配置成更低的数据率或更好的纠错能力, 并且包含四个可协商的选项以改善性能。H.263采用无限制的运动向量以及基于语法的算术编码, 采用事先预测和与MPEG中的P-B帧一样的帧预测方法, 支持五种分辨率, QCIF、CIF、SQ-CIF、4CIF和16CIF。1998年IUT-T推出H.263+, 采用先进的帧内编码模式, 增强的PB帧模式改进了原版本H.263的不足, 增强了帧间预测的效果, 去块效应滤波器不仅提高了压缩效率, 而且提供重建图像的主观质量。

2.2 H.264

H.264标准是ITU-T的VCEG (视频编码专家组) 和ISO/IEC的MPEG (活动图像专家组) 的联合视频组 (JVT, ]ointVideoTeam) 开发的标准, 也称为MPEG-4Part10, “高级视频编码”。在相同的重建图像质量下, 据数据分析, 在同等的画质下, H.264比上一代编码标准MPEG-2平均节约64%的传输码流, 而比MPEG-4ASP要平均节约39%的传输码流。H.264技术还具备容错能力强、网络适应性强等优势, 正好适应了目前国内运营商接人网带宽还非常有限的状况。H.264与以往标准的重要区别是:支持一定范围的图像块尺寸 (可小到4x4) 和更细的分像素运动矢量 (在亮度组件中为1/4像素) 。H.264标准使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段, 在较低的带宽上提供高质量的图像传输是它的亮点, 所以H.264将对诸如数字卫星广播、数字视频存储以及互联网传播等一系列技术进行改进, 以提高视频质量, 扩展多媒体业务的应用范围。有关专家认为, H.264最终将取代目前广泛应用的MPEG-2标准。

2.3 MPEG-2

MPEG组织于1994年推出MPEG-2压缩标准, 被称为“21世纪的电视标准”。包括系统编码、视频编码及音频编码三部分标准, 以实现视/音频服务与应用互操作的可能性。MPEG-2图像压缩的原理是利用了图像中的两种特性:空间相关性和时间相关性。这两种相关性使得图像中存在大量的冗余信息。如果能将这些冗余信息去除, 只保留少量非相关信息进行传输, 就可以大大节省传输频带。MPEG-2的编码图像被分为三类, 分别称为I帧, P帧和B帧。I帧图像采用帧内编码方式, 即只利用了单帧图像内的空间相关性, 而没有利用时间相关性。P帧和B帧图像采用帧间编码方式, 即同时利用了空间和时间上的相关性。P帧图像只采用前向时间预测可以提高压缩效率和图像质量。P帧图像中可以包含帧内编码的部分, 即P帧中的每一个宏块可以是前向预测, 也可以是帧内编码。B帧图像采用双向时间预测, 可以大大提高压缩倍数。为更好地表示编码数据, MPEG-2用句法规定了一个层次性结构。它的编码码流分为六层, 自上到下分别是:图像序列层、图像且 (GOP) 、图像、宏块条、宏块、块。MPEG-2标准的特点是不对编码具体执行过程进行规定, 而只对编码结果即己压缩数据的比特流和解码功能标准化。

2.4 MPEG-4

1999年2月运动图像专家组MPEG正式公布了MPEG-4 (ISOIlEC14496) 标准第一版本同年年底推出第二版, 于2000年年初正式成为国际标准。它是一个基于对象的视频编码压缩标准, 它所定义的码率控制目标就是获得在给定码率下的最优质量, 它为互联网上传输高质量的多媒体视频提供了很好的技术平台。MPEG-4采用ACE (高级译码效率) 技术, 它是一套首次使用于MPEG-4的编码运算规则, 因此, 它的视频质量分辨率比较高, 而数据速率相对较低, 与MPEG-2相比, 可节省90%的储存空间。MPEG-4为多媒体数据压缩提供了更为广阔的平台, 它可以将各种各样的多媒体技术充分用进来, 包括压缩本身的一些工具、算法, 也包括图像合成、语音合成等技术。同时, 它集成了尽可能多的数据类型, 以实现各种传输媒体都支持的内容交互的表达方法。借助于MPEG-4, 我们有可能建立个性化的视听系统。所以, MPEG-4从提出开始就引起了人们的关注。

3 信道传输

数字信号在传输中往往由于各种原因, 使得在传送的数据流中产生误码。在有条件接收系统中, 误码率高就会使解扰信息在传输中造成误码, 误码引起的不良后果可能造成寻址出差错找错地址;授权出差错使得付费用户收不到解扰后的节目, 而未付费的用户反倒看到了节目;密钥出错使解扰器不能解扰等。所以, 在有条件接收系统中, 要在电路技术方面采取各种措施来防止误码。通过信道编码这一环节, 对数码流进行相应的处理, 使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力, 可极大地避免码流传送中误码的发生。误码的处理技术有很多种, 这个过程我们就称之为信道编码过程。提高数据传输效率, 信道编码的任务就是降低误码率, 增加通信的可靠性, 再配之以诸如前向校验、重要数据重复发送等多重措施可使得误码率降到更低的范围。对不同的信号传输方式采取不同的信道编码, 数字卫星广播要求传输信道的信噪比低, 常采用正交相移键控调制 (QPSK) ;地面无线发射的数字电视广播多采用残留边带调制 (VSB) 和编码正变频分调制 (COFDM) , VSB抗多径传播效应好 (即消除重影效果好) , COFDM抗多径传播效应和同频干扰好。地面HFC网络数字电视广播多采用正交幅度调制 (QAM) , 此方式调制效率高, 要求传输信道的信噪比高。

3.1 正交相移键控调制 (QPSK)

QPSK是一种通过转换或调制来传达数据的调制方法。它在星状图中使用四个点, 平均分布在一个圆周上。在这四个相位上, QPSK每个符号能够进行两位编码, 以格雷编码的方式显示在图形上以最小化误码率 (BER) 。由于QPSK方式具有较强的抗干扰能力, 所以多用在数字卫星广播和有线V向网的回传。

3.2 残留边带调制 (VSB)

VSB是介于单边带调制与抑制载波双边带调制之间的一种调制方式, 在双边代调制基础上, 通过适当的滤波器, 保留信号一个边带频谱的全部, 另一个边带频谱成份只留一小部分。由于VSB基本性能较好, 而VSB调制中的边带滤波器相对其它的更容易实现, 所以VSB调制在广播电视、通信等系统中得到广泛应用。

3.3 多载波正交频分复用调制 (OFDM)

OFDM是一种多载波数字调制技术, 它将无线通信传输信号分割成了多个副载波进行传输, 而每个副载波仅携带很小一部分的数据负载, 就能利用更长的符号周期, 从而使通信传输信号更不容易受到多径传输的干扰或者其他外界的特殊干扰。OFDM作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术将被更广泛应用于宽带移动通信领域。

3.4 正交幅度调制 (QAM)

QAM使用数字信号去调制载波的幅度和相位, 使载波的幅度和相位受控于数字信号, 常用有16QAM、32QAM、64QAM等。这种调制由于载波的幅度和相位都带有信息, 所以它比QPSK。

参考文献

[1]杨荣菊, 丁一, 曹经珊.数字信号的数据传输[J].黑龙江科技信息, 2008-06-05.

压缩传输 第2篇

先上结论：

(1)总体来说，对于文本文件，压缩要比不压缩传输效率更高些，但效果不明显(因为瓶颈不在网络传输这块，而在于压缩，参见下文测试1与2，3与4的对比);

(2)采用边打包边压缩边传输边解压的流式传输方式的话，传输效率能比直接scp/rsync的方式提高35%;

(3)具体到流式传输的ssh和nc的方式上，因为nc不需要用户验证、不需要加密传输的数据，效率稍微高一点，对比效果不明显(因为瓶颈不在网络传输这块，而在于压缩);

(4)在实际使用中更倾向于采用ssh的方式，因为：可以采用push或者pull的方式，且一条命令搞定，同一个源可以有多个并发，而nc需要先在接受端监听端口，然后在发送端开始传输，需要分别执行2条命令，担心：如果在传输的同时有第三者同时向接收端的监听端口发送数据，容易造成数据的不完整性，但实际测试发现nc的接受端只能和一个发送端建立连接进行数据传输，如果正在传输数据，那么第三者发往改监听端口的数据将不会传输，只有新监听端口或者等传输完成后，再重新启用改端口进行传输，总之还是倾向于与ssh的方式。

测试环境：centos5.5 千兆局域网络

测试目录/var/log大小8.9GB

[root@cap131 ~]# du -h /var/log/

28K /var/log/prelink

8.0K /var/log/conman.old

8.0K /var/log/vbox

24K /var/log/cups

50M /var/log/redis

76K /var/log/nginx

6.1M /var/log/sa

8.0K /var/log/conman

8.0K /var/log/ppp

18M /var/log/audit

152K /var/log/php-fpm

8.8G /var/log/rabbitmq

12K /var/log/pm

16K /var/log/mail

8.9G /var/log/

[root@cap131 ~]#

1、直接纯scp拷贝的时间(520’)：

[root@cap131 ~]# time scp -r /var/log/ 192.168.1.130:/root/test-dir/

real 5m20.834s

user 3m29.049s

sys 0m41.038s

2、先打包压缩再传输再解压的时间(3’33’+14’+119’=5’6’)：

纯压缩的时间：

[root@cap131 ~]# time tar czf varlog.tar.gz /var/log

tar: Removing leading `/ from member names

real 3m33.740s

user 3m28.068s

sys 0m19.081s

纯压缩后的大小：

[root@cap130 test-dir]# du -h ../varlog.tar.gz

399M ../varlog.tar.gz

纯传输压缩包的时间：

[root@cap131 ~]# time scp varlog.tar.gz 192.168.1.130:~

root@192.168.1.130s password:

varlog.tar.gz 100% 399MB 30.7MB/s 00:13

real 0m14.024s

user 0m9.510s

sys 0m1.283s

纯解压的时间

[root@cap131 ~]# time tar xzf varlog.tar.gz

real 1m19.916s

user 0m49.498s

sys 0m35.588s

3、直接rysnc不启用压缩功能的传输时间(512’)：

[root@cap131 ~]# rsync -r /var/log/ 192.168.1.130:/root/test-dir

rsync error: received SIGINT, SIGTERM, or SIGHUP (code 20) at rsync.c(260) [sender=2.6.8]

[root@cap131 ~]# time rsync -r /var/log/ 192.168.1.130:/root/test-dir

root@192.168.1.130s password:

real 5m12.625s

user 3m55.503s

sys 0m34.568s

4、直接rsync启用压缩功能的传输时间(4’36’)：

[root@cap131 ~]# time rsync -zr /var/log/ 192.168.1.130:/root/test-dir

real 4m35.991s

user 4m40.208s

sys 0m5.306s

5、边打包边压缩边传输边解压的时间(采用ssh远程执行命令的push方式)：

[root@cap131 ~]# time tar czf - /var/log |ssh 192.168.1.130 tar xzf - -C /root/test-dir/

tar: Removing leading `/ from member names

real 3m33.711s

user 3m37.066s

sys 0m22.210s

边打包边压缩边传输边解压的时间(采用ssh远程执行命令的pull方式)：

[root@cap130 test-dir]# time ssh 192.168.1.131 tar czf - /var/log |tar xzf - -C /root/test-dir/

tar: Removing leading `/ from member names

real 3m33.772s

user 1m13.207s

sys 0m55.302s

6、边打包边压缩边传输边解压的时间(采用nc push的方式)：

接受端监听端口10086：

[root@cap130 test-dir]# nc -l 10086 |tar xzf - -C /root/test-dir/

发送端开始传输：

[root@cap131 ~]# time tar czf - /var/log |nc 192.168.1.130 10086

tar: Removing leading `/ from member names

real 3m31.218s

user 3m27.908s

sys 0m15.839s

边打包边压缩边传输边解压的时间(采用nc pull的方式)：

这种方式好像行不通!

EOF

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压缩传输 第3篇

关键词：输电线路,压缩感知,在线监测,梯度投影

输电线路是智能电网的重要组成部分［1］,为保证输电线路安全运行,目前主要通过建设输电线路状态监测系统,创新输电线路运行管理模式［2 －3］,以有效的管理手段来获取线路运行及周边环境状态,为线路生产管理、设备运行维护、状态检修、应急防灾提供动态信息,实现输电线路安全预警和辅助决策,促进运行维护、电网差异化设计工作,并提高了运行维护、生产管理的精益化水平,以此推动输电环节工作的开展。

输电线路分布在平原、山地,跨越江河,穿过峡谷, 易受到风、雨、雪、雾、冰、雷等天气环境的影响,输电线路状态监测已成为保障线路安全运行的的重要手段。 对杆塔振动检测,线路风舞检测,线路覆冰检测等能及时发现线路缺陷和隐患,但在输电线路监视系统的监视图片传输上仍存在以下问题:

( 1) 监控摄像头一般采用铅蓄电池供电,并定期更换电池。尽管近年来提出可用风光互补方式补充供电, 但在实践中应用较少。因供电能力有限,通常仅采用低功耗单片机或DSP构建监控系统,但计算能力有限。

( 2) 监视信号多采用公网GPRS、CDMA、3G等无线通信方式,但偏远地区、特别是亟待监控的恶劣地形区一般无覆盖。有方案提出利用架空光纤( OPGW) 开剖接入通信,但监控点沿线分布,不可能逐点开剖。对于无公网覆盖地域,一般均需相邻监控设备间手拉手通信,将监视信息传输到有公网覆盖地域再行传输回监控中心。

为解决输电线路状态在线监测系统需在有限带宽和有限计算、存储容量约束下传输监视画面等状态信息的问题,本文引入压缩感知方法,对监控画面实行压缩传输, 然后在监控中心上利用梯度投影算法重构监控画面。

1 压缩感知理论

压缩感知是近年来新出现的采样理论,其利用信号的稀疏特性,在远小于奈奎斯特采样频率的条件下,用随机采样获取信号的离散样本,然后通过非线性重建算法重建信号。经多年发展,压缩传感在理论方面已取得了诸多成果,并逐渐得到实际应用,如图像压缩、去噪、 信号的检测与估计、传感器网络等。在应用方面,压缩传感理论已初步显现出其在信息、医学、天文、雷达成像等领域中的强大应用潜力。此外,当该理论发展到更为成熟的阶段时,可设计出便携式传感器或微型传感器, 既省时、又节省存储空间,并可用于诸如天文、军事等尖端领域中某些对信息获取有特殊要求的场合。

压缩感知理论［4 －5］是一种新的在采样同时实现压缩目的的理论框架,其压缩采样过程如图1 所示。

设x × RN是N ×1 维向量,若x是一个K - 稀疏信号,采用一个观测矩阵 Φ∈RM × N( M < < N) 对信号x进行测量,得到观测向量y∈RM,即y = Φx。

可看到压缩感知将信号x从N维降为M维观测信号y,实现数据压缩。实际图像信号均不是稀疏的,但通过某个正交基或紧框架 Ψ∈RN × N变换可得到图像的稀疏表示,即x =Ψs。其中: Ψ 为信号的稀疏基,s表示信号在变换域 Ψ下的稀疏系数,满足K - 稀疏条件,通过变换可知s =ΨTx。因此可将式y = Φx修改为

其中,A称为测量矩阵( AM × N= ΦM × NΨTN × N) 。Φ 与 Ψ 要求满足不相干性,即选取测量矩阵 Φ 时应当尽可能与 Ψ 正交,才可实现原始信号x的精确重构。因观测维数M远小于信号维数N,所以无法直接从y的M个观测值中解出信号x。压缩感知重构问题的实质就是在已知低维观测信号y和观测矩阵 Φ 的条件下,如何根据优化算法快速准确地重构出原始高维信号x。

2 基于梯度投影算法的压缩重构

2. 1 约束边界二次规划问题

根据式( 1) ,在压缩感知理论的重构步骤中,1范数优化算法对重构值的求解采用如下的凸优化问题形式

进一步转化为一个凸非约束优化问题

其中,投影向量y为M × 1 维列向量,τ 是一个非负的系数。

而非线性规划问题的一般形式是min f( x) s. t. x∈D,其中x称为决策变量f( x) 为目标函数,x∈D为约束条件。BP算法要解决的线性规划问题是非线性规划问题中的一种特列,其是根据目标函数和约束条件中函数复杂程度的一种分类。若目标函数是二次函数,约束条件和线性规划均是线性约束,则可称为二次规划。

为将式( 3) 中的重构问题转化为二次规划问题求解,对向量x作进一步的变换。在文献[6]中,将向量x中的值分为两部分,即令ui= ( xi)+和vi= ( - xi)+,i = 1,2,…,n,( ·)+表示正数部分。可看出u和v是与x同维度的向量。则向量x可分为x =u -v,u≥0,v≥0。

按照1范数的定义,向量x的1范数可写成x1= 1nTu +1nTv,其中1n=[1,1,…,1]T为N ×1 维的列向量。 于是式( 3) 可进一步写成如下的约束边界二次规划问题( Bound -Constrained Quadratic Program,BCQP)［7 －9］。

对比min f( x) s. t. x∈D可看出,向量x即为决策向量,为目标函数,边界约束条件。若写成更标准的BCQP形式为

式( 5) 就是梯度投影算法的目标函数。

2. 2 梯度投影算法描述

步骤1 给定初始点,并初始化各参数。选择z( 1)∈ Ω,αmin,αmax,α1∈[αmin,αmax],给定正整数Q和L。设l:=0,k:=0,k=1,fmin=fc:=f(z(1)),fr=+∞。

步骤2判断终止条件是否满足。若满足,则停止计算。否则,计算搜索方向。

步骤3 非单调的线搜索。确定 λk,并更新fmin,fr等参数,由z( k +1)= z( k)+ λkd( k)得到新的点,并计算该点的梯度。

步骤4更新 αk。若( d( k))TGd( k)≤0,αk + 1= αmax。 否则k: =k + 1,则返回步骤2。

2. 3 算法收敛性分析

若算法是全局收敛的,则有其中。可看出fmin可始终保持更新,这说明该算法是全局收敛的。相反,若不是全局收敛的,fmin经过足够多次迭代仍未变化,则设为k。即存在1 个无穷子序列ki,当l = L,fr被更新为fc。于是有fc< fr,因fc是f( z( k)) 序列中的值,而f( z( k)) < fr。因此,fr在该无穷子序列是严格单调递减,则f( z( k)) 也是递减的,该结论与fmin无变化相冲突,所以该算法是全局收敛的［10 －12］。

3 实验仿真

用40 万像素输电线路监控摄像头所拍图片做仿真实验。采用压缩感知方法压缩并构图1。重构图像如图2 所示,通过Matlab仿真,测得图2 的N值为1 283 337,测量数目M取400 000,即压缩比约为30% ,CPU采样运行内存( RAM) 占用1. 6 MB,采样时间为6. 1 s。输电线路DSP的RAM一般采用600 kB。 通过实验数据可以看出,完整的压缩一副图片不可行。 有几兆RAM的DSP,但增加了输电线路的成本。为更进一步提高适用性,还可对图像切割压缩切割后重构图像如图3 所示,通过Matlab仿真,测得1/4 图3 的N值为320 349,测量数目M取100 000,即压缩比约为30%, 采样运行内存占用410 kB,CPU采样时间为6. 4 s。

图2 和图3 均显示了图1 的重构效果,其主观效果接近原图,证明了压缩感知方法的有效性。而通过上述数值可知,在同样的压缩比和运行时间下,图4 所占用的运行内存小于图2。

4 结束语

压缩传输 第4篇

一JPEG2000压缩编码技术在中央电视台主控系统中的应用现状

中央电视台新址启用后,在新现两址间建立了双向基带传输通路,实现演播室信号、外来接收信源以及播出信号的调度与共享接收。为节省传输资源,通过采用波分复用技术以及基于SONET OC-48标准的时分复用技术,利用8芯光纤资源即实现了双向88路基带信号的传输。随着高清制播的全面推进,高清信号传输使用需求有所增加,因此配置JPEG2000压缩编码设备,在原有标清通路中实现高清信号的传输。信号传输通路如图1。

在中央电视台搬迁及新现址并行播出期间,需要将现址演播室信号同时送新现两址播出系统,实现同步并行播出。同时,由于新址为高清制作播出环境,现址高清演播室均需将高清PGM信号送新址播出。在此应用前提下,中央电视台总控系统充分利用JPEG2000压缩技术高质量、低延时的传输特点,实现演播室高清播出信号几乎无损的实时传输,满足搬迁期两址并行播出的要求。

在实际使用中,由于为每个JPEG2000压缩后的信号提供了最大270Mbps的传输通道,为实现最低延时、最小损伤,我们将视频的压缩码率设置为视频213Mbps。

我们对实际应用环境进行了模拟测试,测试方法为:新址播出系统使用播出服务器输出带时码的高清测试图像,分别经过时分复用处理链路、视分复用+波分复用处理链路,以及JPEG2000压缩+时分复用处理+波分复用处理链路,三个测试场景,对测试信号进行打环传输,并最终送到播出系统与原始测试信号进行传输延时量对比(如图2所示)。可见,基于SONET OC-4时分复用处理几乎无延时,增加波分处理环节后延时量增加为5ms,而JPEG2000压缩编码处理的延时(编解码)约为55ms左右。

表1为行业内典型JPEG2000压缩编码设备的视音频压缩延时。输入信号及输出信号格式不同是压缩编码的延时量略有差异,典型值在50ms左右。

二中央电视台外场转播中信号传输的现状

在外场转播中,由于受到传输带宽限制,信号传输通道有限,中央电视台以往一般采用前场采集收录,前场制作播出的方式,并采用基于MPEG压缩编码的方式,将外场演播室PGM信号、新闻及素材传送信号进行编码返送。随着高清化制播的推广,编码方式多为MPEG-4 AVC/H.264。对于中型以上规模的外场转播,中央电视台一般租用STM-1 (155M)的专线进行传输,承载业务种类包括演播室或及新闻传送的HD-SDI信号(MPEG编码后进行传输)、小带宽IP专线信号、播出节目返送信号(MPEG压缩码流)等。典型业务应用及带宽分配如图3所示。

在这种制作模式下,外场需要配置大量采集制作人员,并携带部署大量制作和存储设备,从而在前场完成信号的收录和制作播出。而对于高清信号的传输编码,特别是基于MPEG-4 AVC/H.264的编码方式,会带来较大时延,特别是在直播连线应用环节中,难以保证实时性要求,可用性较差。

近些年,随着数字光网络技术的进步及大颗粒带宽业务的发展,运营商专线光缆的租用价格已有大幅下降,传输带宽的限制有所缓解,在大型转播赛事中,国际一些主流媒体开始尝试使用大传输带宽,信源编码也开始采用JPEG2000的压缩编码方式。通常使用150Mbps以下的码率即可完成高清信号的传输,同时可确保信号有较小的压缩损伤和较低的处理时延。前方采集的信号近乎实时的传送回后场,之后再进行信号处理、制作和播出。

三两种信源编码技术关键指标对比

针对以上外场转播中高清信号的两种编码压缩方式,MPEG-4 AVC/H.264以及JPEG2000压缩编码,我们选取典型带宽进行关键技术参数对比.主要对压缩后的图像质量和编码压缩处理时延进行比较。

测试方式如图4所示。根据外场转播实际运行经验,对MPEG-4 AVC/H.264设置为视频19,5Mbps、4:2:2编码;对JPEG2000设置为视频最大135Mbps。

对两个关键指标项:图像质量客观检测和相对编码时延差进行考量。需要说明的是,两种编码方式所经过的实际传输物理通道略有不同,但均为通过SDH环路运营商省级干线网络的传输,信号处理环节基本一致。

测试点1:在接收端同时对比观察接收图像的时码显示,计算两种编码方式的延时差。经测试,上述两种编码方式和参数设定下,编码时延差约为17帧,即680ms左右。

测试点2:将接收端设备输出HD-SDI信号接入客观图像质量测试设备,进行计算分析。客观测试结果如表2和

注:图像质量客观检测结果中,PQR值越小,图像质量越好;PSNR值越大,图像质量越好。

PQR值=1:图像质量基本没有损伤;

PQR值=3:图像质量损伤可察觉但不明显,;

PQR值=3:图像质量损伤明显。

由此可见,JPEG2000压缩编码技术在编码图像质量和编码处理延时上较MPEG-4 AVC/H 264技术均有较明显优势。

此外,我们对行业内典型JPEG2000编码压缩设备的编码质量进行了客观测试和主观感受评价。选取80Mbps、120Mbps、150Mbps以及200Mbps几个视频码率测试点,仍采用上述6个测试序列,典型的JPEG2000压缩编码设备在不同视频码率下的图像质量客观值如图5所示。此外,根据实际主观评价的结果,当视频码率大于120Mbps时视频损伤几乎无感。

四JPEG2000压缩编码技术在十二届全运会外场转播中的应用

在2013年十二届全运会转播中,中央电视台首次采用了STM-16/2,5Gbps的传输带宽,并对部分高清信号传输通道使用了JPEG2000压缩编码的方式进行传输。充分利用压缩编码低延时、低损耗的优势,提供高质高效的信号传输。结合业务需求以及主观感受评测结果,此次我们选取的视频传输带宽为最大135Mbps。具体传输带宽分配情况如图6。

五伦敦奥运会加拿大奥林匹克网络应用JPEG2000压缩编码传输信号

2012年伦敦奥运会加拿大国家电视台(CTV)作为加拿大的持权转播商,在伦敦奥运会国际广播电视中心(IBC)租用的用房门前贴着一张宣传画写着“CTV加拿大奥林匹克网络”。CTV在IBC的三层仅搭建了一个很小的访谈演播室,电力和总控系统技术机房约合100平多米,其他空间都是为办公和编辑准备的。几乎所有制式转换器、400400高清矩阵等总控周边设备和网络设备都是在当地租用,从加拿大本土只仅带去了自主研发的JPEG2000压缩编码设备。

从前方利用两条1+1保护的STM-64/10Gbps光缆电路分别向加拿大后方的多伦敦和蒙特利尔两个城市的制作及播出集散地传输,每条链路上传输65路JEPG2000压缩编码的公共信号和单边等信号。每路信号压缩码率为125Mbps。同时,还有一个IGbps的光缆链路支撑备份。在多伦多和蒙特利尔两个之间还有一个10Gbps的电路互联,信息共享,互为备份,如图7所示。

由于采取JEPG2000压缩编码方式传输,在奥运前方仅需配备少量的装备和人力,节省了大量的设备运输和人力物力的投入。在后方多点电视、广播、新媒体采集制作区域可得到足够用的、高质量的一手素材,后方演播室和制作存储如同在前方一样方便。

六中央电视台未来应用展望

目前,JPEG2000压缩编码设备厂商所采用的技术标准还略有差异,设备间的兼容互通性还存在一定问题。但是,随着技术应用的大范围推广,行业厂商也越来越关注技术的标准一致性和设备兼容性问题。

近些年,随着高清化制作播出的全面推进,原来的专DS3 (45M)专线已不能满足传输要求。与此同时,运营商的专线租用费用大幅降低,中央电视台在中型以上的外场转播中均已采用STM-1 (155M)的传输带宽。同时,在某些有条件的场合,已逐步考虑转向更大的传输带宽,比如此次采用的STM-16 (2.5G)。在这种前提下,大量基于JPEG2000压缩编码信号传输已成为可能,由此,也将带来外场采集与制作播出方式的转变。(下转第128页)

可见,基于这种传输技术和应用方式,外场转播时将不必部署大量的采集设备和制作播出资源,仅需配置合理的传输带宽,并充分利用JPEG2000压缩编码技术低延时、低损伤的特点,将赛事公共信号等实时传输回后场,利用后场既有资源进行制作播出。

在实际应用中,为充分应用传输带宽,一般推荐使用JPEG2000压缩编码设备使用IP传输接口,多路压缩编码后的IP信号通过交换机汇聚后再进行传输。通常可考虑一路信号压缩编码后:视频码速率130Mbps、音频2.5Mbps/per pair,通道开销5%,1Gbit的传输带宽大约可以传输7路高清信号,而STM-16/2.5G的传输带宽可以传输16路高清信号,可以满足中型外场转播的公共信号采集需求;而10G以上的带宽已可以支持70路以上的高清信号传输,即可满足如奥运会这样大型外场转播的公共信号采集需求。

摘要：围绕JEPG2000编码压缩技术。提供行业内典型JPEG2000压缩编码设备的视音频压缩延时数据测试数据,对编码质量进行客观测试和主观感受评价的结果,提供输入信号及输出信号格式不同导致压缩编码的延时量参数,介绍JEPG2000压缩编码在央视新现址之间、全运会转播中以及国外媒体在奥运会的实际应用。

压缩传输 第5篇

目前, 黔西南州兴义雷达站的回波图像文件共享方式为:雷达站把图像文件放在服务器上共享, 各县局将共享文件夹映射成网络驱动器后用软件查看。原始回波图像文件大小为12658KB, 客户端查看雷达图像时需先下载该文件, 当调整不同的仰角进行查看, 仍需重新下载, 极大的浪费了时间和网络资源。本文从文件压缩、传输、解压三个方面, 阐述了提高文件传输效率的方法。

1 文件压缩一般原理

文件之所以可以压缩, 是因为它们通常有冗余。例如:文件中空格比较多。如果一串全是空格, 就可以用一个字节来表示, 字节的最高位记录为“0” (表示空格) , 其余表示空格个数, 这就可以压缩一定数量的数据。同理, 文件中出现频率比较高的字符 (高频词) 用较短的编码表示, 即可实现文件的压缩。

2 回波图像文件特征分析

兴义多普勒雷达回波图像文件 (扩展名为05V) , 不论回波复杂与否, 其大小不变 (12658KB) 。文件中存储的是雷达站名、雷达型号、海拔高度、采集时间等基本参数, 以及同一时刻不同高度 (或仰角) 的反射率因子图 (也称水汽强度图) 和速度图, 不同的反射率和速度用不同的颜色表示 (共使用15种颜色) 。用软件查看图像时, 只是将其中的颜色信息读取, 填充到背景图上。

从上述分析可以得知, 回波图像文件主要是按特定顺序存储了颜色信息, 颜色数量为15种, 没有回波的位置为一常数。通常情况下, 天气系统产生的回波图像, 许多相邻的像素具有同样的颜色。根据文件压缩原理, 回波图像文件是可以大幅压缩的。

3 回波图像文件无损压缩及解压的实现

Zlib.dll是ZLIB压缩库相关文件, 用于Windows应用程序压缩和解压缩, 其中包含可用于回波文件压缩、解压的算法, 适用于目前多种高级语言编程。本文利用VB 6.0语言在WinXp环境下编写接口软件调用Zlib.dll, 实现对回波图像文件的压缩和解压。

3.1 压缩、解压方法

以二进制方式打开源回波文件, 读取数据并调用Zlib.dll对数据进行压缩, 将压缩后的数据存入新文件 (即压缩文件) 。反之, 读取压缩文件中的数据, 调用Zlib.dll对数据进行解压, 即可还原回波文件。

3.2 编程实现

1) 新建一模块, 对Zlib.dll相关函数进行声明, 编写压缩、解压函数, 代码如下:

2) 新建一窗体, 在其中编写以下二个过程, 调用模块函数, 即可实现压缩、解压:

4 文件传输

当检查到映射驱动器上有新的压缩文件, 用直接拷贝的方式实现下载。

4.1 判断是否有新文件生成

可以通过遍历目录下所有文件, 将文件名与历史记录对比的方法判断是否有新文件生成。经测试, 在遍历网络驱动器文件时, 效率最高的方法如下:

执行上述语句后, 列框List1中为X盘下所有文件的名称。

4.2 将映射的X驱动器上A.TXT拷贝到本机D盘并更名为B.TXT代码如下:

5 需要注意的问题

1) 自动映射共享文件夹

映射驱动器有时会因为计算机重启、操作系统等原因中断。程序中需加入自动映射功能才能正常工作。例:共享文件夹为“10.206.64.59savedata”, 用户名“user”, 密码“pwd”, 映射为本地驱动器X, 源代码如下:

Shell"cmd/c net use X:10.206.64.59savedata pwd/USER:user"

2) 不能正确压缩的处理

当检测到有新的文件存在, 程序就会自动压缩。但如果新文件正在生成 (相当于文件正被使用) , 压缩后的文件将不完整。判断文件是否正在使用中的方法为:

在通用段声明CreateFile、CloseHandle两个Win32API函数, 调用如下语句:

当“IsFileRun<>True”则说明文件未被使用。

3) 当文件解压后, 其时间属性已发生改变, 而查看软件是根据文件的“创建时间”来排序的。我们可以通过回波图像文件名取得创建时间信息 (如:2012110514240.05V创建时间为2012年11月5日14时24分) , 再用SetFileTime等API函数恢复文件创建时间。

6 使用效果分析

该程序通过在雷达站和县局一段时间的试用, 效果较为理想, 极大的方便了回波文件的传输和调用:因雷达回波图像复杂程度不同, 压缩后的文件大小在71K~780K之间 (源文大小的0.5%~6.2%) 。其中, 80%以上的压缩文件小于200K (小于源文件的1.6%) 。压缩、解压耗时均小于1.03s。

参考文献

[1]俞小鼎, 姚秀萍, 熊廷南.多普勒天气雷达原理与业务应用[M].1版, 北京:气象出版社, 2006.

压缩传输 第6篇

本文基于视频压缩技术的发展现状与课题具体需求,设计了一种视频压缩传输系统,该系统能够将输入的多路模拟视频信号中任一路转换为数字视频并以MPEG-4压缩编码规范压缩处理,将两路音频信号转换为数字音频并以AAC格式压缩编码,按照MPEG-2系统规范将音视频压缩数据打包为TS码流进行传输。

1 视频压缩总体方案设计

本文采用TI公司Da Vinci系列低功耗、低成本的多媒体处理芯片TMS320DM365作为系统的核心处理器,外围加以必要的辅助器件,完成音视频采集压缩传输的嵌入式系统设计。作为高性能数字媒体处理器,TMS320DM365内部集成ARM9处理器与视频图像协处理器,支持H.264、MPEG4等多种格式的视频编解码操作[1]。系统总体框图如图1所示。

系统的硬件设计包括音视频采集模块、压缩编码模块、DDR存储模块、Flash系统存储模块、传输接口模块以及电源时钟模块[2,3]。其中视频A/D选用TI公司的TVP5146,支持NTSC、PAL、SECAM制式的多路复合视频或者S端子转换为BT.656格式的数字视频,能与TMS320DM365的视频处理前端完美无缝连接。采用处理速度较快、存储空间较大的DDR2作为系统缓存,设计Flash模块存储嵌入式操作系统。模拟音视频数据经过A/D转换之后,在DM365中压缩编码并打包成TS码流,最后经EMIF接口传输至FPGA进行数据的传输。

2 主要模块电路设计

2.1 DDR2缓存模块设计

缓存模块在系统中的主要功能是存储必要的程序和数据,对于视频压缩系统而言,通常需要高速缓存大量的数据,DDR2(Double Data Rate 2)SDRAM由于其速度快、容量大,且价格便宜,因此能较好地满足系统对于缓存的需求[4]。

本系统采用的DDR2为Micron(美国镁光)公司的MT47H64M16,8个L-Bank,16位数据宽度,128 MB的存储空间完全满足视频压缩系统的开发。TMS320DM365内部集成有DDR2控制器,可与DDR2完美无缝连接,两者的电路连接如图2所示。

其中,电源供电要求1.8 V,DM为输入数据掩码,写数据的过程中若DM为高,则输入数据被屏蔽掉而无效。其中LDM为低8位数据的数据掩码,UDM为高8位数据的数据掩码,分别与TMS320DM365的DQM[0]、DQM[1]相连。DQS(数据锁存信号)是数据的同步信号,采用差分对形式,LDQS与LDQS#为低字节数据锁存信号,UDQS与UDQS#为高字节数据锁存信号。

DDR2中使用ODT(On-Die Termination)新技术,将终端匹配电阻集成到芯片内部。ODT终端电阻值可通过DDR2内部的EMR寄存器来进行设置,有关闭、50Ω、75Ω、150Ω这4种模式供选择。使用DDR2内部终端电阻一方面减少了PCB的板上面积和布局布线的压力,一方面能获得更好的信号完整性。

2.2 NAND Flash存储模块设计

本系统采用的NAND Flash为三星公司的K9K8G08U0A,具有1 GB的存储空间。系统中NAND Flash的主要功能是存储包括引导程序(UBL)、启动程序(UBoot)、内核文件(u Image)以及文件系统等操作系统数据[5]。其中引导程序占用空间20 k B,启动程序占用149 k B,内核文件占用2 001 k B,文件系统占用51.6 MB,总共约54 MB1 GB的空间容量。故采用此芯片作为系统的存储模块,可为后期系统的扩展预留较大的空间。

2.3 EMIF接口模块设计

外部存储器接口(EMIF),External Memory Interface,是TI DSP器件上用于外扩存储的一种接口。EMIF可实现DSP与不同类型存储器(SRAM、NAND Flash、One NAND Flash)的连接,也可与FPGA相连实现数据的高速处理或传输[6]。本系统中将EMIF接口与NAND Flash以及FPGA相连,通过片选来实现分别选通。其中,与NAND Flash的连接完成操作系统等信息的交互,与FPGA的连接则是将压缩好的音视频数据从TMS320DM365传输到FPGA中。具体是在FPGA中设计一个双口RAM,其一端连接TMS320DM365接收数据,另外一端在FPGA中实现数据的缓冲与传输。

其中,EMIF的地址总线由EM_BA与EM_A结合构成,使用方法依赖于数据位宽的选择。当使用16位数据模式时,EM_BA[1]代表最低有效地址位,EM_BA[0]代表地址位EM_A14。而当使用8位数据模式时,EM_BA[1:0]为有效地址位的低两位。

2.4 SPI接口设计

串行外设接口(Serial Peripheral Interface,SPI)是一种高速、全双工同步通信总线[7]。DM365内部集成了SPI模块,支持2~16位的数据宽度,可编程的时钟极性和相位选择。分别在数据格式寄存器(SPIFMTn)中的POLARITYn位与PHASEn位进行设置。与传统视频压缩系统固定启动参数不同,本系统设置动态参数缓冲区,在系统启动前通过PCI桥从上位机获取启动参数,使用SPI接口传输音视频压缩参数到DM365中,系统每次上电后从FPGA中的RAM处读取包括帧率、分辨率、P/I帧比率以及时间等信息再进行嵌入式系统的启动,以适用于不同的应用场景。

3 嵌入式系统软件设计

各个模块硬件电路的功能测试成功之后,进行嵌入式软件的设计。首先进行嵌入式系统的启动,由于DM365片内存储器空间只有32 k B,而一般UBoot文件>100 k B(系统采用的UBoot-1.3.4大小为149k B),所以想要采取片内存储器的方式从NAND Flash启动系统,至少需要3个阶段的代码引导,即RBL→UBL→UBoot,最后再加载内核及创建文件系统[8]。以本系统选择的NAND Flash启动方式为例,系统加电后先执行固化在芯片内部只读存储器中的RBL程序,RBL根据UBL程序描述符读取UBL程序到芯片内部存储器并运行。UBL程序对底层硬件做简单的初始化之后开始加载功能复杂的UBoot程序到DDR2并运行。UBoot程序可设置更多的参数及器件的初始化,然后从Nand Flash加载、解压和运行Linux内核u Image并启动系统。

本系统嵌入式软件采用多线程设计思想,软件设计包括主线程、视频捕获线程、视频编码线程和视频写线程[9]。主线程执行必要的初始化并创建其他线程后变成控制线程[10],视频捕获线程采集原始数据,视频编码线程接收来自视频捕获线程的帧数据进行编码,写线程将编码后的视频帧通过EMIF接口发送给FP-GA。其中,主线程运行流程如图3所示。

4 测试结果

为验证系统中所设计软件的可行性,在目标板中进行程序测试。测试环境包括操作系统为Windows XP的PC机一台,其中安装有Virtual Box虚拟机以及u Buntu 9.04操作系统;使用系统设计的目标板作为硬件平台;800线标准模拟摄像头作为视频采集设备;使用Windows XP自带的超级终端作为宿主PC机与目标板之间通信的终端界面。

由于NFS服务不用将操作系统及应用程序烧写到目标板中,而能借助于虚拟机中的操作系统进行开发,可加快程序调试和修改的效率。所以在调试阶段一般使用NFS模式进行应用软件的调试。NFS模式下系统启动界面如图4所示。

系统启动成功后,运行编解码程序,显示效果如图5所示。图像质量较为清晰,25 fra·s-1下720×576分辨率的码率约为500 kbit·s-1。

本文针对不同的应用场景,提供参数选择功能。用户可根据实际需求对视频编码程序的帧率、分辨率、码率、P/I帧比率等参数进行灵活设置。以P/I比参数为例,在视频编码过程中,会出现几种不同类型的帧,包括关键I帧、预测P帧以及双向B帧。P帧以前一个I帧做参考,描述帧间变化,B帧则根据两个I帧进行预测。P帧与B帧的使用可有效的降低数据率,在低速目标或静止目标场景较为适用。在venc1.c中修改intra FrameRate可修改P/I帧的比例,默认为30(即每30帧出现一帧I帧)。修改inter Frame Interval可修改P/I帧间的B帧比例。修改前后对比如图6所示。

两图均为25 fra·s-1下352×288分辨率的效果图。其中,图6(a)为默认P/I比30的测试结果,其平均码率约为130 kbit·s-1。图6(b)为P/I比1 800的测试结果,其平均码率约为40 kbit·s-1,可见数据量大幅降低。

5 结束语

本系统设计实现了视频数据的采集、压缩以及传输。在低成本低功耗的前提下,较为有效的解决了原始视频存储与传输的问题。测试结果表明,系统可实现25帧/s、D1分辨率标清视频的压缩传输。且可灵活的设置分辨率、帧率、P/I帧比例等参数,能满足多种应用场景的需求,具有一定的工程实用性。

参考文献

[1]Texas Instruments.TMS320DM365 digital media system on chip[M].Texas,USA:Texas Instruments,2011.

[2]王飞.基于Da Vinci技术的视频编码系统实现[D].西安:西安电子科技大学,2012.

[3]郝舜.基于Da Vinci技术的数字视频系统设计[D].西安:西安电子科技大学,2012.

[4]韩彬,于潇宇,张雷鸣.FPGA设计技巧与案例开发详解[M].北京:电子工业出版社,2014.

[5]欧洋.基于闪存的高速PCIe固态存储卡的研究与实现[D].长沙:国防科学技术大学,2012.

[6]周顺燕,吴丹.TMS320C6713 DSP的高速EMIF数据接口设计与实现[J].计算机测量与控制,2010,18(7):1654-1656.

[7]刘文博.基于FPGA的微控制器设计[D].西安:西安电子科技大学,2011.

[8]Texas Instruments.TMS320DM36x Digital Media System on Chip ARM_SUBSYSTEM User Guide[M].Texas,USA:Texas Instruments,2009.

[9]高玉龙,白旭,吴玮.达芬奇技术开发基础、原理与实例[M].北京:电子工业出版社,2012.

压缩传输 第7篇

随着计算机、网络、微电子技术的飞速发展, 现代各种设备特别是电子设备、电子系统的复杂度越来越高, 各种机载传感器数据也日益庞大, 因此, 对传感器数据采样参数的数量、精度、采集率以及各通道之间时间相关性要求越来越高, 同时, 对采集及传输系统的可靠性、智能化程度、体积也提出了更高的要求, 为了适应现代电子系统的要求, 各种先进的传感器数据采集系统和总线不断涌现。

本论文研究并设计一种用于传感器数据信息实时采集和传输的电子通信系统, 即利用总线通信技术, 实时传输电子设备中的信息以及工作数据, 实现工作信息的高度共享和功能综合, 本论文所设计的系统采用FPGA技术、数据压缩技术、计算机接口技术、总线接口技术、差错控制技术等实现传感器数据的可靠通信。

2. 传感器数据采集及传输技术研究

在传感器数据采集系统中, 大量的信息来自分布在系统内部各个位置的传感器, 传感器采集的信息需要传到数据处理中心进行进一步的处理, 在数据采集系统中, 采样频率的确定一般以采样定理为基础, 但在实际工程应用中, 采样频率取得较高, 应至少为信号最高频率的7-10倍。

对于变化较快变化幅度较大的过程就需要更高的采样频率以反映信号的完整特性, 采样点的大量增加对存储量提出了一定的要求, 在存储容量有限的情况下采用无损数据压缩技术可以满足小容量存储空间和高采样率的要求, 近年来, 随着计算机数据通信和数据存储业务的急剧增加, 无损数据压缩技术得到了迅速发展, 在许多方面的应用也比较成熟, 压缩解压过程可靠, 故无损数据压缩应用于数据采集系统有一定的可行性和可靠性。

3. 传感器数据采集处理系统的FPGA设计

系统负责利用多通道采集模块采集现场传感器数据, 并将采集到的信息进行压缩后存储, 然后通过总线与其他航空电子设备之间进行通信。同时, 该系统接受上位机的管理和调度, 上位机采用Power PC8245作为控制核心实现数据管理功能。

系统设计结构如图1所示。系统采用Xilinx公司的Virtex.II Pro系列的XC2VP40作为整个系统的控制核心, 完成数据的采集和通信接口的设计, 以硬件电路的方式来提高速度。

本系统中通过多路选择器选定多路传感器信号中的一路进行采集, 在高速状态机控制下将采集到的模拟信号经过A/D器件流水转换之后的结果直接送给数据压缩模块进行处理, 从而完成了数据采集。数据处理模块主要来实现数据压缩, 经过压缩的数据储存到XC2VP40内部由Block RAM构建的高速缓存双DRAM中, 等待通信模块的读取。

4. 传感网络数据压缩技术和数据传输应用

4.1 传感网络数据压缩技术

数据压缩的分类方法繁多, 仔细分可达30'--40种, 到目前为止尚未统一。多数学者认同的比较一致的分类方法, 就是将数据压缩分为在某种程度上可逆的与实际上不可逆的两类, 这样更能说明它们的本质区别。

数据压缩主要研究数据的表示、传输和转换方法, 目的是减少数据所占据的存储空间和传输所需用的时间。实质上是对要处理的源数据按一定规则进行转换, 力图用尽可能少的符号或位来表示较多、较长的符号及信息。

数据压缩按压缩过程的可逆性进行分类, 分为熵压缩和冗余度压缩。熵压缩是不可逆压缩, 主要用于图像数据和语音数据的压缩。冗余度压缩是可逆压缩, 又称无失真编码, 主要用于文本、程序文件等的压缩。

香农-费诺编码、霍夫曼编码、算术编码均是概率相关的、基于统计模型的编码方法, 且针对的是单个字符。字典压缩编码方法是基于字典模型的, 针对的是字符串。

4.2 数据压缩在无线数据传输中的应用

基于传感器网络数据基于时槽传输的特点, 且由于传感器节点均匀分布, 各时槽的差别相差不大, 因此可以以时槽为单位对数据压缩在无线数据传输中的效能进行分析。

设每个分区有十个传感节点, 汇聚节点在移动过程中与传感节点通信, 时槽开始处的传感节点先进行数据传送, 设传感节点与汇聚节点通信时的通信距离均为d。

竞争访问时段开始后, 新加入的节点或调整过位置的节点都需要竞争信道并将自己的IP注册到汇聚节点。移动汇聚节点存储了各注册传感节点IP, 因此各传感节点只须在初次加入网络或调整过位置后申请注册, 从而避免了所有节点每次覆盖时都参与竞争注册。因此除了整个网络初始阶段有激烈的节点竞争注册, 在长时间内, 传感节点的生存状态是基本稳定的。这样, 计算能量时竞争注册这部分可以忽略不计。

进入非竞争访问时段后, 根据GTS的分配情况, 各传感节点与汇聚节点做“点对点”的通信。

5. 结论

通过上述对传感器数据采集及传输技术的介绍, 本文设计了一种用于传感器数据信息实时采集和传输的电子通信系统, 即传感器数据采集处理系统的FPGA设计, 利用总线通信技术, 实时传输电子设备中的信息以及工作数据, 实现工作信息的高度共享和功能综合, 在此基础上研究了传感网络数据压缩技术和数据传输应用。

摘要：本文介绍了传感器数据采集及传输技术, 并设计一种用于传感器数据信息实时采集和传输的电子通信系统, 即传感器数据采集处理系统的FPGA设计, 利用总线通信技术, 实时传输电子设备中的信息以及工作数据, 实现工作信息的高度共享和功能综合, 在此基础上研究了传感网络数据压缩技术和数据传输应用。

关键词：FPGA,传感器数据采集,数据压缩传输

参考文献

[1]何昭青.运用Huffinan编码进行数据压缩的新算法.科学技术与工程.2008, 8, 8 (16) : (4531-4535) .

[2]修吉宏, 李友一, 吴宏圣等.8位单片机实现ARINC429总线通信的方法.航空制造技术.2005, 2 (94—97) .

[3]于亚萍, 钱建平.基于FPGA数据采集系统的研究.工业控制计算机.2007, 20, (7) : (33—34) .