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[硕士论文] 邱海龙
软件工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:随着互联网技术的快速发展,网络的传输能力取得了飞速的提升,加上音视频编码技术的成熟,多媒体通信成为现代通信研究的热门万向。其中视频会议以万便、实时、稳定等优点,广泛的应用于用于远程教育、异地医疗、商业洽谈、通信领域、政府办公等相关领域中。但是IP网络具有“尽力而为”的特点,无法保障数据传输的可靠性,丢包现象非常普遍。而视频通信具有数据体量大、实时性要求高等特点,对网络延迟和抖动也具有较局的要求,并且由于视频数据在传输时通常采用GOP编码格式,数据帧之间具有较强的相关性,对网络丢包的敏感性较高,单个数据帧的解码失败可能引起后续一连串数据帧的解码失败。因此如何保障视频通信在丢包环境下的服务质量QoS(Quality of Service),成为视频会议研究的重要方向。
  本文从视频通信中网络丢包的原因和影响出发,分析了视频通信QoS保障的相关技术的研究现状,并结合实习公司在研的视频会议系统,提出了一种基于前向纠错的丢包恢复方案。本文的主要工作如下:
  1)在对比分析前向纠错编码中的RS码和Tornado码的原理和性能的基础上,本文提出了一种包组联合的Tornado编码算法,通过分组间的卷积关联,克服了传统Tornado码分组间独立解码的缺陷,进步提升了其丢包恢复能力及突发丢包应对能力。
  2)为了避免因前向纠错处理对带宽的占用而产生更多的丢包,本文提出了一种基于带宽和帧率自适应调整的网络传输控制机制,动态地调节视频会话的传输带宽和视频帧率,有效的降低了传输的压力。
  3)通过研究延迟抖动的产生及前向纠错操作对其视频质量的影响,本文采用了基于Jitter Buffer技术的抖动控制机制,保证数据流的平稳输出,避免因抖动造成视频图像的闪动等不利影响。
  本文在现有视频会议系统实现了抗丢包策略,通过实际环境下的测试表明,本文提出的抗丢包方案可以有效的恢复丢失的数据,降低因媒体数据丢失造成的花屏、卡顿等不利影响,保让在较低丢包下(10%以下)用户的体验基本感知不到丢包的存在,在较大丢包(10%到15%丢包)下保证视频图像的基本正常,有效的改善了视频通信的服务质量。
[硕士论文] 王赟
软件工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着高清大屏越来越多的走进千家万户,配套的高清节目的接入方式也是百家争鸣。消费者为了收看更多的高清多媒体内容,既能用已经在网上下载好的内容进行本地播放;也可以通过有线高清机顶盒来实时收看;或者用高清网络播放器进行自助点播;甚至部分音视频发烧用户选择价格较高的蓝光播放器来播放画质更好的蓝光碟片。但是对于部分不愿再家里堆积大量蓝光碟片、所在地互联网不够发达且当地有线电视高清内容较为匮乏的消费者,有没有一种新的高清多媒体内容接入方式呢?基于DVB-S2标准的高清卫星电视正好填补了这一空缺。某传媒有限公司依托国内先进的通信卫星服务技术及优质的资源,提出了“卫星影院”解决方案。即租用中国上空的中星6A卫星转发器,将经过发行商授权的数字出版物,如音像、电子报刊杂志、游戏、软件、实用信息等丰富的多媒体内容,以PUSH-VOD(Push Video On Demand推送式视频点播)方式推送到用户的终端机顶盒,并且保存在机顶盒自带的硬盘。终端机顶盒收到这些内容后,经过认证解密即可在电脑、电视等设备观看这些精彩内容(如好莱坞新片、经典影片、经典美剧、英剧、纪录片等)。
  本文基于该传媒公司对终端机顶盒的要求规范,研究并设计了一款既能收看卫星推送的“卫星影院”节目、又能收看地方有线电视节目的机顶盒。前者工作于DVB-S2模式,后者工作于DVB-C模式,均支持收看高清节目,故命名为双解调高清机顶盒。分别介绍了两种模式下前端系统及终端系统组成,分析了该传媒公司终端规范要求后画出了机顶盒原理框图。随后根据框图进行了主要芯片选型、外围电路设计、接口扩展等硬件电路设计;并介绍了机顶盒软件框架,描述了调谐器、解调器软件驱动移植过程,分享了驱动移植过程的中解决问题的思路;讨论了机顶盒 PUSH过程中数据保存的流程、机顶盒几种工作状态之前的切换,以及如何利用程序签名认证保证 PUSH内容的信息传输安全;完成设计最后经过一系列测试最终达到了预计的设计要求。
[硕士论文] 赵娜
信息与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着视频显示技术的发展,超高清电视( Ultra High Definition Television, UHDTV)逐渐得到推广普及。为UHDTV用户提供高质量的视频服务,是获得消费者对UHDTV长久支持的关键。目前电视、网络视频节目的分辨率参差不齐,绝大部分还达不到超高清分辨率,当UHDTV播放分辨率低于屏幕分辨率的视频时,需要经过不同程度的缩放插值处理,造成视频画面模糊等现象,降低视频的显示质量。因此,本文针对多种分辨率的视频在UHDTV播放的现状,通过主观实验评估了不同分辨率视频在UHDTV的显示质量。实验结果显示,视频在UHDTV的显示质量分别与其分辨率和源质量呈正相关,在此基础上,本文结合视频质量和分辨率建立了面向UHDTV的多分辨率视频显示质量评估模型。通过交叉验证的结果表明,本文所提模型在不同的数据集上具有较高的稳定性;且所提模型预测的客观质量和主观质量之间的一致性好,各项性能指标都优于 VSSIM( Video Structural Similarity Index Measurement)、VIF( Visual Information Fidelity)、MOVIE( MOtion-based Video Integrity Evaluation)三种经典的视频质量评估模型。本文所提模型能更准确地预测主流分辨率视频在UHDTV的显示质量。
  同时,随着图像处理技术和显示技术的进步,全景视频在近几年得到快速发展。全景视频允许用户改变视角观看360度范围内的场景内容,其显示方式也有别于传统视频。全景视频在屏幕播放时,只显示用户观看视角所对应视域范围内的视频画面,当该画面的分辨率低于屏幕分辨率时,需要进行缩放插值处理,对全景视频的显示质量造成影响。本文针对全景视频根据观看视角只显示视域范围内视频画面的情况,通过主观实验评估全景视频在设备播放时的显示质量。实验结果表明,全景视频的分辨率、视域、内容复杂度以及每像素比特数都会影响全景视频在设备的显示质量,本文结合这些参数建立了全景视频显示质量评估模型。通过交叉验证结果显示,本文所提模型在不同的数据集上具有较高的稳定性,且模型预测的客观质量与主观质量之间具有较高的一致性,说明所提模型能够较准确地预测全景视频的显示质量。
[硕士论文] 常青
软件工程 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:视频点播(Video On Demand)是一种交互式视频播放与传输系统,可以满足用户根据自身需求任意观看视频节目。将P2P技术与视频点播技术相融合,可以充分利用节点的计算和存储能力来减轻服务器的压力。但也存在网络负载失衡以及节点选择失效等问题导致视频缓冲等待时间过长,从而引发的用户体验不佳。因此研究网络负载均衡策略以及节点选择方法可以有效地减少用户视频点播中的缓冲等待时间,保证了视频播放的流畅性。为此本文的主要工作如下:
  1.介绍了相关理论及技术。
  首先介绍了P2P技术的概念与分类,并将P2P模式与C/S模式作比较,讲解了P2P网络模型分类以及各类型的特点。其次介绍了负载均衡技术的概念及分类,同时讲解了常用的负载均衡方法。
  2.提出了基于拥塞控制的非结构化P2P网络的路由负载均衡策略。
  为解决P2P网络节点拥塞导致网络负载失衡的问题,本文提出了一种新的基于拥塞控制的路由查询方法来实现动态网络下的资源查询。该策略分为两部分实现:一是采用资源分组和节点重连策略,将拥有相同资源的节点分到同一资源组内,使网络中组内节点资源定位更迅速且不同资源组间的查询得到了均衡;二是在路由负载均衡中采用一般运用于状态学习的协同Q-学习方法,使得同一组节点上的资源查询被有目的地引导以避开那些组内拥塞的节点,从而最终实现资源组内节点之间的查询均衡。实验结果表明本文所提策略使得资源组间与组内的查询转发有效地避开拥塞节点从而使得网络负载得到了均衡。
  3.提出了基于线性规划和强化学习的P2P视频点播节点最优选择策略。
  针对P2P视频点播系统中如何选择节点以充分利用P2P网络资源、减少服务器带宽消耗,本文提出了基于线性规划和强化学习的 P2P视频点播节点最优选择策略。该策略分为两层来实现:第一层节点选择策略中服务器利用定期从网络节点采集的全局信息进行线性规划,从而引导节点选择过程;第二层节点选择策略采用协同Q-学习方法,考虑邻居节点的本地信息如剩余上行带宽、资源的个数以及拥塞状态等,在完全分布式环境下寻找能拥有资源且能提供剩余带宽的节点。实验结果表明本文所提策略能够有效地选择合适资源节点集提供资源,同时有效地降低服务器带宽消耗、减少服务器计算量。
[硕士论文] 倪海涛
软件工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着人民生活水平的不断提高,人们对家庭娱乐方面的要求也越来越高,对家庭中电视节目的丰富程度以及娱乐应用功能的要求也越来越高。目前,网络上电影、电视剧等视频资源也越来越多,相关的娱乐应用功能也越来越多,如何将这些资源以最好的方式在用户面前直接呈现,则需要新功能的产品来实现。另一方面,为了更好的将网络资源共享,广电总局等相关部门也在整体规划三网融合,为响应广电总局的号召,各大机顶盒生产公司也开始研发三网融合数字电视产品,而DVB+OTT机顶盒产品则作为其中一个重要的研发项目。
  本文围绕DVB+OTT机顶盒系统的各个功能和实现方式进行阐述,首先,阐述了数字电视发展概况,并对数字电视、DVB+OTT机顶盒进行了详细描述;其次,分析了开发DVB+OTT机顶盒系统的相关技术;然后,全面分析了DVB+OTT机顶盒的系统需求分析,对相关的设计内容和开发环境进行了详细的说明;并对整个系统的软硬件框架结构及系统原理做了说明。紧接着,指出了该系统在功能模块系统管理系统、DVB直播电视系统、OTT网络播放系统、本地及网络播放系统、网络认证控制系统、用户状态反馈系统、广告投放系统、FTP在线升级管理系统方面所需要实现的原理、流程以及最终的实现方式。本课题所设计并实现的DVB+OTT机顶盒系统,是一套完善的系统,装载此系统的机顶盒,进行了批量生产。随着电子技术的不断进步和社会生活需求的提高,数字化业务和应用的范围也会不断拓宽,数字电视,DVB+OTT机顶盒社会价值将更加凸现,其前景更加广阔。
[硕士论文] 史涛
信息与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:本文研究适用于新一代地面数字电视广播( Digital Terrestrial Television Broadcasting,DTTB)系统中的关键技术。针对新一代DTTB面临的难点问题,重点研究第二代欧洲地面数字电视广播(Digital Video Broadcast-Terrestrial,DVB-T2)中涉及的两项关键技术:双选择性衰落信道下可靠的 DVB-T2接收机同步方案及其信号检测识别方案。
  首先,论文介绍了现有几种国际DTTB标准的发展历程和演进方向,讨论了新一代DTTB的发展趋势,并结合DVB-T2分析了新一代DTTB所面临的关键问题;进一步,针对DVB-T2系统接收机同步及其信号检测识别两项关键技术问题,分析了研究拟采取的解决思路;重点剖析了DVB-T2系统帧结构和无线广播信道的特性,比较总结了现有的同步和信号检测方法的优缺点和性能。
  其次,针对DVB-T2系统特性,分析了时频同步偏差对系统性能的影响,提出了一种DVB-T2接收机时频同步方案,包括帧同步捕获、符号定时同步、载波频率同步和频偏补偿等;分析阐述了各同步环节使用的关键方法,并对粗符号定时和细小偏估计进行了改进。首先,通过将相关峰平台中心位置作为粗同步位置,以增强粗符号定时同步在双选择性信道下的鲁棒性,且能够给出信道最大多径时延信息;其次,该方案将均匀分布的离散导频用于细小偏和采样钟偏的估计,以有效提高两类偏差估计的精度。理论分析和仿真结果表明,相较于传统方法,所提时频同步方案在多种恶劣信道条件下可以明显地提高符号定时成功概率和载波频率/采样钟偏差估计精度。
  最后,针对现有基于循环前缀和基于导频信号检测方法在恶劣信道下检测概率低、且对先验信息依赖性高的问题,本文提出了一种 DVB-T2信号检测识别方案,包括DVB-T2信号是否存在检测以及对其子载波数和保护间隔的解析识别。具体地,该方案中信号检测采用一种改进的频域导频时域检测方法,通过改进判决统计量和判决准则,以降低算法复杂度、提高检测性能,且在信号检测的同时能够完成子载波数识别;该方案模式识别则利用基于循环前缀的自相关优化方法,其通过计算相关峰平台宽度以获得保护间隔信息。理论分析和Matlab仿真表明,相较于传统信号检测识别方法,本文所提方案能有效提高双选择性信道下的检测概率和模式识别成功概率、且能降低误检虚警概率;另一方面,该方案对先验信息依赖性较低,更利于实际系统应用。
[硕士论文] 王艺燃
软件工程 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:随着社会科学技术的不断发展,电视技术也得到了空前的提高。此前我国用户收看有线电视的方式主要是模拟数字电视,传输的信号为模拟信号,对于用户来说画质不清晰,信号不稳定;在经营模式上,形式比较单一,主要盈利方式是落地费及收视费;在运营模式上,未能将老百姓当成客户,也没有服务大众的理念,一直等用户上门订购。现如今随着时代的变迁,数字电视取代模拟电视已成为趋势,数字高清晰电视正快速走进中国寻常百姓的家庭。
  数字电视走进各家各户后,数字电视系统的管理出现了一些问题。传统的系统平台独立性较强,数据资源共享率低,部门之间的沟通不畅。针对这些问题,本文作者的实习单位所在团队设计了一个公共支撑运营平台,可以实现不同业务共享后台数据信息,形成一个有机整体,即数字电视业务运营支撑系统。系统分为七个功能模块:包括营业管理、运营管理、资源管理、统计管理、工程管理、接口管理和系统管理。此系统对于用户来说,帮助其体验高清数字电视节目;对于营业厅操作人员来说,方便其高效操作,提高效率;对于管理人员来说,系统提供的资源管理和报表统计功能为其提供更加全方位的管理。
  在数字电视业务运营支撑系统的设计与实现过程中,本文作者的主要工作内容如下:参与系统的开发调研工作,整理运营商和条件接收系统的相关资料并参与市场调研。熟悉数字电视系统文档,了解其基本组成、工作原理,了解数字电视通信基础知识、基本概念,参与了系统的需求设计;其次,使用数据库工具进行数据库设计,并参与了整个系统的架构设计的研究和讨论。在此基础上,本文作者对营业管理,接口管理等功能模块进行代码的开发工作,使用Visual Studio开发平台、SQL Server数据库和C#开发语言实现相关功能。最后,参与了项目的功能测试和回归测试,对系统进行不断的优化和新功能点的添加,结果显示该系统能够满足用户的相关需求。
  总体来说,该系统已经发布上线,能够正常稳定的运行,满足用户不同的体验需求,提高工作人员的工作效率,获得一致好评。
[硕士论文] 康廉洁
光学工程 江苏大学 2017(学位年度)
摘要:与传统光源相比,LED(发光二极管,Light Emitting Diode)光源在各个重要参数方面均有领先优势。在液晶电视背光领域,LED背光源具有节能、高光效、长寿命、绿色环保等优点,全面取代CCFL(冷阴极管)背光源,成为背光领域的核心。高质量、高品味的LED背光源在市场上往往供不应求,因此针对LED光源设计背光源对于液晶电视的发展有着积极推进的意义。
  LED光源大多为朗伯发光源,其主要的光通量集中于光源正上方的较小角度范围内,如果直接应用在背光源中,将会导致视觉体验较差,光学品味低等问题,因此需要与LED光源相配合的光学组件对光源的光通量分布进行二次配光。而直下式LED背光透镜可对LED光源进行二次配光,属于近场的非成像光学范畴。目前行业内在背光透镜光学设计方面大多采用试错调试方法,其精准度和效率均有待改善。文中针对目前业内设计问题,研究了多种背光透镜的设计方案,包括一种偏微分方程求解自由曲面设计方案及一种LightTools优化设计方案,也创新性的描述了设计表法设计背光透镜的方案,对于设计效率和细节设计有着重要意义。
  文中描述了三种背光透镜的设计方法,设计并成功量产了四款背光透镜,包括三款不同方案的折射式背光透镜和一款反射式背光透镜。首先,文中研究了前人提出的偏微分方程解自由曲面的思路,结合笔者在背光透镜方面的设计经验,总结出一套通过偏微分方程求解背光透镜自由曲面的方法。其次,由于LightTools软件的优化功能较为完善,笔者为提高背光透镜设计的便捷性,结合LightTools软件的优点提出了建模、仿真、优化一体的背光透镜设计方法。最后,为了解决试错法的繁杂问题,笔者结合SolidWorks软件建模的便利性和Excel软件的编辑功能提出了设计表法设计背光透镜方案,并用设计表法成功设计并量产背光行业内最主要的两种类型的背光透镜:折射式背光透镜和反射式背光透镜。针对设计最易出现的三个问题(角度、黄斑、照度光斑均匀度)分别做出了优化解决方案,设计结果在产品验证中满足设计要求。
  文中案例三中提出的折射式背光透镜能够应用于32英寸背光模组,灯珠排列方式为2*6,模组厚度为30mm,相对于市场比较成熟的3*6的排列方案节省了1/3的灯条使用成本,并且满足超过75%的亮度均匀度要求,目前已经开始在市场上批量生产。
[硕士论文] 刘鹏飞
控制工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着近几年计算机科学技术的飞速发展,特别是深度学习技术在计算机视觉领域取得的突破性成果,使得基于计算机视觉技术的智能监控系统开始慢慢应用于我们现实生活中的方方面面。对监控区域进行实时、准确的人数统计是智能监控系统的一个重要应用方向。所以对视频监控场景中人数统计方法的研究不仅具有重要的现实意义,同时还有广泛的应用前景。
  本文采用人体目标检测的方法对监控场景中的人体目标进行统计,使用区域全卷积神经网络作为本文研究的基本网络模型。通过对视频监控场景中监控画面的分析,本文设计了一种应用于视频监控场景中的人体目标检测方法,旨在对视频监控场景中的人体目标进行统计。该方法的具体内容主要包括以下三个方面。
  1、本文采用人体头肩Omega模型作为视频监控场景中人体目标的表征模型。较于人们普遍采用的人体全身模型,人体头肩Omega模型具有更高的稳定性,同时该表征模型可以大大减少人体目标被遮挡的情景。
  2、对于复杂场景中一些人体目标存在漏检的问题,本文将难例挖掘算法应用于区域全卷积神经网络模型中,通过改进网络模型的更新策略,不仅提高了网络模型对复杂场景中人体目标的检测能力,同时也减少了区域全卷积网络模型训练时的超参。
  3、针对视频监控场景中人体目标存在多尺度检测的问题,本文从网络模型生成候选检测窗口的角度出发,对多个数据集中人体标定框的尺度和高宽比分布进行分析。本文改进生成候选检测窗口的区域候选网络,通过更新区域候选网络模型中Anchors的生成规则,提高区域候选网络对不同尺度人体目标的定位精度。
  本文使用该方法与另外两种人体目标检测方法分别在三个数据集上进行对比实验,证明了本文的方法在视频监控场景中具有较好的检测效果。同时,本文使用该方法在监控场景中进行人数统计的对比实验,证明了本文的方法在监控场景中具有更高的统计精度。最后,本文将该方法应用于实际的智能视频监控系统中,取得了令人满意的应用效果。
[硕士论文] 王智
电子与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:正交频分复用(OFDM)技术具有频谱利用率高的特点,因而被广泛应用于各类通信技术领域。一方面,在面向连续传输的移动广播电视领域,为了缓解人们日益增长的多媒体业务需求与有限频谱资源之间的矛盾,DVB组织于2012年提出了下一代手持广播电视标准DVB-NGH的设计蓝图,在不对现有广播电视网进行更新的前提下,使移动广播电视网络的吞吐率和覆盖率得到了极大提升,因而在该领域引起了广泛关注。另一方面,面向突发传输的OFDM系统因其高设计自由度和场景适应度,也成为OFDM技术发展的热门方向之一,特别是针对一些特殊环境设计的突发OFDM系统。基于上述考虑,论文针对DVB-NGH标准定义的连续OFDM系统和提出的基于智能三模自适应技术的突发OFDM系统设计分别实现了相应的调制器IP核,并搭建了一个基于FPGA的数据收发平台,具体工作如下:
  1.概述了OFDM技术的产生与发展,对OFDM技术在各种通信技术领域的应用作了介绍,重点介绍了其在国内外移动电视广播标准中的应用。
  2.对欧洲DVB组织提出的下一代手持电视广播标准DVB-NGH的基本规范和关键技术进行了深入的研究与分析。根据该标准特有的二级帧结构和全新的比特交织编码调制框架,设计了一种基于DVB-NGH标准的连续OFDM系统调制器的硬件实现方案。结合已有的DVB-T2标准的比特交织编码调制方案,对DVB-NGH标准的比特交织编码调制部分进行了FPGA实现,Modelsim仿真证明设计的IP核支持标准定义的各种常规传输模式。
  3.针对现有地面通信技术难以支持极端恶劣环境下通信的现状,本文提出了一种面向突发传输的智能三模自适应OFDM传输方案,通过增加少数比特反馈信息,可以适应不同的链路信噪比和多径环境,节省设备功耗,并解决了因多径延迟引起的链路中断问题。在此基础上,实现了一个基于突发OFDM系统的调制器IP核,实际测试结果满足设计要求。
  4.为了评估包括调制器在内的整个通信系统性能,本文使用Xilinx ZC706开发板及AD9361 FMC子卡搭建了一个包含射频收发前端的FPGA数据收发平台,该平台不仅支持基于SDR的宽频段无线数据收发,可完成真实实验室环境下的无线传输验证;同时支持通过光纤实现基带数据的板间直传,完成基带链路的收发传输验证。
[硕士论文] 孙殿杰
电子与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:第二代数字地面视频传输标准 DVB-T2( Digital Video Broadcasting:2nd Generation Terrestrial)提出的旋转星座调制技术在获得空间分集增益的同时,也对接收端的解映射器实现提出了更高要求。论文围绕旋转星座解映射算法的分析、实现和硬件验证展开研究,包括:
  其一,本文在已有标准基础上,对已提出的旋转星座解映射算法进行仿真和对比,研究算法包括max-log算法、划分子区间算法和最佳备选点算法。
  其二,根据仿真结果,选取性能优异,实现复杂度低的最佳备选点解映射算法进行硬件实现,并在其基础上进行硬件实现简化,硬件实现采用 Xilinx公司新提出的HLS设计理念以及传统的FPGA硬件逻辑设计两种实现方式。
  其三,考虑到旋转星座调制技术需要在时变信道下才能体现出优势,故本文还以Jakes模型改进型为基础,进行多径时变信道模拟器的建模仿真,并用FPGA进行实现,硬件实现时对Jakes模型改进型进行进一步的简化,提出一种低复杂度的硬件实现方案,其性能与Jakes模型改进型几乎一致。
  论文最后将旋转星座映射解映射模块与多径时变信道模拟器模块联合,进行测试以及性能分析。测试结果表明,旋转星座解映射最佳备选点算法和多径时变信道模拟器性能都能达到标准。
[硕士论文] 高军强
控制科学与工程 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:基于视觉处理的三维信息获取技术已经成为计算机视觉领域非常重要的研究方向。目前常用的获取场景三维信息的方法有基于双目立体视觉、结构光编码以及TOF深度相机等。然而这些三维获取技术不能很好的满足场景的多方位、高精度、快速的三维重建要求。针对此问题,本课题在室内大视场环境下搭建摄像机阵列三维重建系统,在双目立体视觉的基础上使用摄像机阵列三维场景重建方法,通过拼接各个视角下双目重建获得的点云,得到大范围多视角全景三维模型。本课题主要研究内容包括摄像机阵列的标定,快速双目立体匹配和三维重建,摄像机阵列的全局拼接以及摄像机阵列的软硬件系统实现。
  首先,在双目摄像机标定的基础上,本文设计了一种灵活的摄像机阵列标定方法,实现对阵列摄像机的内部参数和外部位姿参数的标定。实验证明该标定方法可以实现摄像机阵列的高精度全局标定,双目标定精度达到0.0822mm,摄像机阵列标定参数达到0.079mm。其次,针对现有的双目匹配算法计算量大,速度慢等缺点,本文将 SIFT算法的实现转移到图形处理器(GPU)上加快稀疏特征点的提取速度,并且在此基础上使用基于贝叶斯模型的稠密匹配算法实现双目快速稠密匹配。然后,本文使用摄像机阵列外部标定参数初步对齐各个视角下的点云,再利用ICP(IterativeClosestPoint)算法优化点云拼接精度,完成高精度三维场景完整重建的目的。最后,本文搭建了摄像机阵列硬件平台和软件系统。硬件平台实现了摄像机阵列的信号控制、同步相机触发以及高带宽图像数据传输。软件系统将摄像机阵列重建算法集成在一起,实现有效的人机交互和高效的可视化效果。
[硕士论文] 王坤
电子与通信工程 辽宁工程技术大学 2017(学位年度)
摘要:HEVC(High Efficiency Video Coding)是由MPEG和VCEG两大标准组织联手制定的新一代视频编码标准,它的目标是在保持同等图像质量的前提下将压缩率相对于H.264/AVC降低50%。为了达成这一目标,HEVC标准中引入了很多新的编码技术:基于四叉树的图像分割方式、大尺寸整数离散余弦变换(DCT)、4×4离散正弦变换(DST)、改进的帧内、帧间预测、全新的样点自适应补偿技术等。这些新技术的引入大大提高了HEVC标准的编码性能。然而这些新技术、算法在提升编码效率的同时,也大大增加了算法的复杂度和计算量,对视频编解码器的VLSI实现架构和代价提出了巨大的挑战。
  鉴于此,本论文的主要工作与创新点体现于如下几个方面:
  在帧内预测模块,采用了HM模型中先粗搜再精搜的帧内预测算法后,提出一种基于4×4预测引擎的高效 VLSI架构,在分析了计算预测像素时所用的参考像素后,提出了一种针对参考像素的循环SRAM组存储方式。并对设计搭建验证平台进行验证,最后使用综合软件对模块进行综合。实验结果表明该设计可以实现3840×2048@60 fps的设计目标,最高设计频率469MHz,面积为227.1KGe。
  在环路滤波器模块,提出了一种适合HEVC硬件实现的去方块滤波顺序;在权衡数据吞吐量和硬件实现代价后,提出了一种数据交叉存储的存储方式;此外提出了一种低延时的流水线粒度为64×64像素块的5级流水线VLSI架构。并对设计搭建验证平台进行验证,最后使用综合软件对模块进行综合。实验结果表明:该设计可以实现4096×2048@60 fps的设计目标,最高设计频率350MHz,面积为416.7KGe。
[硕士论文] 潘飞
软件工程 电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:数字电视机顶盒作为数字电视产业链条里的关键因素,在整个数字电视商业化运营过程中起到了决定性的作用。数字电视的整体平移进程的不断进行,随着日益升高的用户对数字视听要求,随着逐渐发展壮大的数字电视产业,传统标清功能单一的数字电视机顶盒正在受到来自电信运营商的IPTV机顶盒、来自互联网企业OTT机顶盒以及手机、平板电脑等新兴设备带来的竞争压力。由于这些基于互联网技术的新兴设备不但拥有海量的新闻、音乐、视频等资源而且集成社交软件、游戏等丰富互动娱乐功能,对传统有线运营商市场造成了巨大的冲击。DVB+OTT高清机顶盒不但拥有传统机顶盒固定的节目资源而且还具有了新兴OTT机顶盒的功能。使得用户面对的视频及娱乐资源成几何倍数的增加。因此DVB+OTT高清机顶盒大大的增加了广电运营商的竞争力,也对我们普通机顶盒用户设备的提升带来了极大地便利。并且相对于手机平板电脑等设备的相对较小的屏幕尺寸,基于客厅电视机的DVB+OTT高清机顶盒拥有更好的用户体验。当前正处在数字多媒体电视与高清晰度电视发展的关键时期,高清智能交互式数字电视产业蓬勃发展的时期。DVB+OTT高清机顶盒(交互式数字电视)是未来有线电视的发展方向,在国家三网融合、多媒体宽带网络建设以及信息基础设施建设中占有非常重要的地位。
  本研究主要内容包括:⑴阐述了运行Android系统DVB+OTT高清机顶盒平台,使用到的主要功能模块;⑵基于Android系统的高清DVB+OTT机顶盒的设计与实现,主要包含系统内存分配、SELinux配置、视频播放器的设计、DLAN功能的设计以及Demodulator和TUNER驱动的调试;⑶通过该设计最终完成的基于Android系统的DVB+OTT高清机顶盒,既实现了基于MPEG2-TS的有线数字电视的收视,又实现了基于TCP/IP协议的OTT的视频点播功能。同时Android系统提供的丰富的第三方APP,有可以给用户带来互联网、社交软件、游戏等丰富的用户体验。势必极大提高数字电视产业在三网融合以及多媒体宽带网建设中的竞争力。
[硕士论文] 张星基
信号与信息处理 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:随着多媒体技术的发展,数字电视系统和显示设备对视频信号的质量要求越来越高,视频后处理技术变得越来越重要。视频信号的去隔行技术和视频的降噪技术是视频后处理技术不可或缺的两种技术。去隔行技术是为了解决由于隔行扫描而产生的锯齿效应的问题,降噪算法在提高视频信号质量的同时,也成为其它视频增强算法的预处理流程。因此,去隔行和降噪两种算法的研究都有较强的实际意义。高计算复杂度的算法在现实中会遇到时间复杂度过高的瓶颈而无法得到推广,因此研究视频处理算法的并行设计拥有了较高的实际意义。
  本文针对去隔行技术提出了一种基于运动检测的边缘自适应去隔行算法,针对三维块匹配降噪算法的时间复杂度过高的情况,设计了针对三维块匹配降噪算法的并行程序。本文的主要工作如下:
  (1)针对隔行扫描的视频信号会产生锯齿效应,本文在前人的基础上提出了一种改进的基于运动检测的边缘自适应去隔行算法。该算法在运动检测阶段引入了前后五场信息作为运动检测的信息源,更多的利用了相关场的运动信息,使运动检测更加精确。在运动判定的阈值上,本文引入了一种动态阈值的方法,阈值的大小根据相对应像素的灰度值动态变化,有效的降低了检测误差。
  (2)在得到去隔行运动检测结果后,对场信息进行插值得到视频帧信息。本文在插值过程中引入了纹理检测器,将运动信息划分为纹理区域以及平滑区域,在两个区域内采用不同的插值方法,有效的保护了图像边缘信息和高频分量。实验表明,本文在运动检测和插值过程中提出的改进提高了去隔行的效果。
  (3)三维块匹配降噪算法是降噪算法中最有效的算法之一,该算法无论在主观上还是客观上都有着很好的降噪效果,但是因为算法的计算复杂度较高,处理一帧低分辨率的视频信息就需要数秒钟的时间,制约了该算法在实际中的应用。基于此,本文针对三维块匹配算法进行了并行算法设计,重点研究和设计了块匹配和硬阈值滤波模块,实验表明,本文设计的并行算法达到了较高的加速比。
[硕士论文] 林杨阳
软件工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,随着智能电视的逐步普及,越来越多的消费者选择购买智能电视来替代传统电视。许多新技术也被应用于智能电视系统的开发当中。采用语音代替传统遥控器操作的智能电视系统正是在这样的环境下被提出的。
  声纹识别技术作为语音识别技术的延伸,运用于语音智能电视系统之中,能够很好地解决语音电视用户登录的问题,并且带来更好的用户人机交互体验。
  本文主要叙述了在语音智能电视系统中开发声纹识别功能的相关工作。通过研究声纹识别的主要流程和关键环节,以及一般家庭用户在使用中的实际需求,对声纹识别功能的开发有了明确的目标。首先采用用例图分析了具体的功能需求,然后通过数据建模明确了所需要使用的数据,最后通过数据流图对主要业务流程进行了详细描述。在完成需求分析后,通过进行仿真实验的方法,对矢量量化算法在声纹识别中的应用进行了研究,了解了其在识别性能和识别率上的优势和容易产生错误识别的缺点。然后通过对支持向量机的研究,设计了结合矢量量化和支持向量机技术的声纹识别算法方案,补足了使用单一矢量量化算法的缺点。在进行具体的设计与实现工作时,重点研究了通过设计语音场景来帮助用户使用非传统操作模式的语音电视功能的方法,将声纹识别功能切实地结合到语音智能电视系统当中,并且通过个性服务模块的设计丰富了声纹识别功能的使用场景。最后根据需求分析,设计了多个测试用例,对声纹识别功能的各模块进行了完整的实机测试,确保了其功能的易用性和有效性。
  本文所述的智能电视声纹识别功能创新点在于:将常用于移动端及安全领域的声纹识别技术应用于提升语音智能电视的用户体验上,实现了更为流畅的全语音操作,有效地提高了智能电视的智能水平。
  智能电视的声纹识别功能的开发工作取得了良好的成果:声纹识别的识别率达到了预期的要求,项目整体通过了公司的测试验收。作为试研性项目,完成了技术储备的任务,为公司今后的研发工作打下了坚实的基础。
[硕士论文] 段江鹏
电子与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:高性能同轴电缆接入网(HINOC,High performance Network Over Coax)是在“三网融合”的背景下,面向下一代广播电视网(NGB)的发展需求,由我国自主设计研发的新型宽带接入技术。HINOC2.0技术可以充分利用现已铺设的同轴电缆资源,挖掘同轴信道优质的双向传输能力,为用户提供最高达1Gbps的宽带双向接入。2016年3月,HINOC2.0协议作为国家广播电视行业标准被发布。业界第一款千兆HINOC2.0 SOC商用芯片已于2016年3月研制成功,它集成了ARC CPU和HINOC2.0基带处理功能。基于该芯片,尽快研发功能完备、运行可靠的HINOC2.0商用系统,对于推动HINOC2.0的产业化具有重要的意义。
  本文研究基于ARC CPU的HINOC2.0 SOC系统软件设计。首先,对HINOC2.0接入技术进行了整体介绍,包括组网方式、MAC层简介、测试样机软硬件架构、SOC芯片及SOC系统的工作机制等;其次,分析了系统软件需求,确定了无操作系统的软件移植方案,介绍了软件开发环境和软硬件协调设计,提出了HINOC2.0 SOC系统的软件整体框架和总体实现方案;然后,设计与实现系统软件板级支持层和应用层各功能模块,详细阐述了各模块的设计机制和实现方法,主要包括硬件访问、外设驱动、Bootloader、中断管理、定时器模块、接纳/维护、调试等模块。其中,硬件访问、外设驱动、Bootloader、中断管理等板级支持层程序为上层程序的实现提供支撑,HINOC2.0 MAC层程序主要由应用层定时器、接纳/维护、调试等模块配合来具体实现。最后,利用HINOC2.0 SOC系统搭建测试环境,并对所设计的HINOC2.0系统软件功能和HINOC2.0系统的性能进行了详细测试。系统软件功能测试表明,开发的各模块工作正常;HINOC2.0系统整体性能测试表明,SOC系统能够提供很好的网络性能,体现了系统软件设计的正确性和有效性。针对测试和软件开发中出现的问题,实现了半维护机制解决由于信道变化导致的网络运行不稳定问题,并改进了针对单频干扰的自适应功率控制机制等。本文工作验证了HINOC2.0 SOC系统软件设计的正确性,并为后续SOC系统的开发与完善打下了基础。
[硕士论文] 耿帅
软件工程 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:随着三网融合的快速发展,智能电视成为“智能与视频”融合与变革的代表产品。智能电视的核心是视频内容,当前大部分电视视频内容提供商提供了节目集成、系统开发及增值业务等服务,而对视频本身相关度较高的周围信息考虑不多,另外视频之间的关联度也较低。智能电视内容融合系统提供视频内容与周围信息的整合、基于相似度的视频之间的关联功能,将互联网内容融入进智能电视内容当中,同时兼顾智能电视与用户的互动体验,提供以内容融合为中心,以智能推荐为基本点的电视内容服务。智能电视内容融合系统与EPG(ElectronicProgram Guide,电子节目指南)系统、第三方数据提供商及CMS(ContentManagement System,内容管理系统)组成了一套完整的智能电视服务体系。
  本文所设计实现的智能电视内容融合系统基于Linux操作系统、Jetty服务器、MySQL数据库和Java编程语言开发,服务端选取SSM(Spring、Spring MVC、MyBatis)作为开发框架。笔者遵循软件工程思想,在需求分析阶段,参与完成了智能电视内容融合系统需求整理和分析;在概要设计阶段,参与系统功能模块设计、总体结构设计和数据库设计;在系统详细设计与实现阶段,笔者完成了EPG信息整合模块、互联网内容整合模块和编辑辅助模块的设计与开发。
  (1)在EPG信息整合模块中,包括节目分类管理、关联推荐管理和热播推荐管理,将丰富的视频内容以更人性化的结构展现给智能电视客户端用户。
  (2)互联网内容整合模块包括百度百科查询、新浪娱乐查询,将互联网内容融合进智能电视内容中,丰富了视频周边信息的维度。
  (3)编辑智能辅助模块包括投票管理、评论管理和标签管理,投票管理和评论管理用于增强用户互动体验,标签管理维护系统基础数据与第三方数据服务提供商数据的一致性。
  该系统通过了功能测试和性能测试,目前处于试运行阶段,投向市场后,将致力于为公司相关产品提供更丰富的应用服务,提高公司在该领域的核心竞争力。
[硕士论文] 何旭升
信息与通信工程 西安电子科技大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,频发的雾霾等恶劣天气对于户外视频监控系统的正常工作造成了严重影响。在雾霾天气下,通过摄像机所采集到的视频图像经常会出现色彩偏移、对比度下降、整体灰白等图像降质问题。这很大程度制约了视频监控系统效力的发挥,对于平安社会建设、智能交通管理、城市信息化建设等这类社会工程带来不利。
  目前以暗通道先验为代表的单幅图像去雾算法的研究取得了很大进展,但是专门关于视频去雾算法的研究相对较少。基于暗通道先验逐帧处理的视频去雾算法未考虑视频特性,在透射率估计上存在严重的时间冗余,因此有必要利用帧间相关性对逐帧视频去雾算法进行改进。另外,视频去雾算法的性能很大程度上取决于单幅图像去雾算法性能,为满足工程实时应用,研究一种相对暗通道先验更为简单快速的单幅图像去雾算法,经算法改进和系统实现优化以期达到监控场合视频实时去雾的要求,该工作有很强的实用价值。
  针对以上问题,本文从以下方面对监控视频去雾展开研究:
  1)在对监控视频特性分析的基础上,采用暗通道先验理论,提出了一种基于帧间块匹配的监控视频去雾算法。类似于视频编码,在去雾时,先对有雾序列进行分组,目前只包含I、P帧,I帧粗糙透射率采用暗通道先验理论计算,P帧粗糙透射率则采用帧间块匹配求取,后经导向滤波进行优化和修正,得到最终透射率。采用该算法,在一个组内只需要计算一次透射率,避免了视频序列逐帧求取透射率过程时一些不必要的计算,并且提高了去雾的整体性。
  2)为满足视频实时处理的需求,考虑到单幅图像去雾算法的效率对于整个视频去雾算法的处理效率有着很大影响。本文基于一种通过有雾和无雾图像之间近似线性关系逐点估算透射率的图像去雾算法,并对其改进,在透射率估计阶段改为采用自适应参数,从而能够很好地处理天空及近景颜色中较亮物体。在 matlab仿真下,改进算法相对暗通道去雾算法在速度上提高大约2.5倍,且由于采用的是逐点估计透射率方法,避免了透射率估计时的数据耦合,为实时工程应用带来益处。
  3)将2)中改进的单幅图像去雾算法采用帧间差分框架拓展为监控视频去雾算法,并在普通PC的Visual Studio平台,采用c+Opencv编程进行实现。实验结果表明,在普通PC上,所提算法在处理640*480分辨率的有雾监控视频能够达到46fps,满足实时处理需求。与现有的采用同平台的快速视频去雾算法相比,所提算法去雾后图像细节更加清晰,且去雾速度也更快。
[硕士论文] 付百灵
电子与通信工程 内蒙古大学 2017(学位年度)
摘要:目前在用广播电视设备测试都采用传导测试方法,存在影响用户设备正常工作和效率低下等问题,若能找到有效的开场测试方法,则可以解决上述问题。
  本文首先介绍了三种主流的无线电波传播特性预测方法,并说明了确定性模型的优势所在,其次介绍了三种常用确定性模型并指出射线跟踪法在复杂城市环境中的应用非常广泛。接着重点阐述了射线跟踪技术的基本原理、分类、计算方法、几种常用的加速算法及本文采用八叉树分区算法的理由。
  本文要解决的是对广播电视发射设备进行开场测试的问题,考虑到测试点的选择一般都在发射台站的视距范围内,所以我们只考虑电波的视距传播路径,即直射路径和反射路径。本文用反向射线跟踪八叉树算法建立三维传播模型,用MATLAB实现软件编程。该模型首先计算出从发射台站到测试点的所有直射和反射路径并分别计算出其在测试点的场强,将直射和反射路径的场强叠加后可得到测试点的总场强,进一步可计算出发射台站到测试点的总路径损耗。
  对实地测试数据分析得出,该算法的功率测量误差绝对值小于3 dB。利用误差值可以锁定可疑发射台站的范围,减少测试量。
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