视频信息处理与传输实验3
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解决监控视频干扰的二个方法第一:在建设的时候就要考虑视频监控信号传输的传统方式为视频基带传输。
视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理,由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式。
图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输,非常易受到干扰,使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。
对于基带传输视频干扰,从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰,从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。
闭路电视监控系统,在建筑物内的应用越来越多,由于建筑物内的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,如果未采取恰当的防范措施,各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统,造成视频图象质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。
一、干扰是如何产生的闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类:一类是模拟视频信号,传输路径由摄像机到矩阵,从矩阵再到显示器或录像机;一类是数字信号包括矩阵与摄像机之间的控制信息传输,矩阵中计算机部分的数字信号。
一般设备成为干扰源的可能性很小,因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。
闭路电视监控系统的信号传输路径是,能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有:各种高频噪声比如大电感负载启停,地电位不等引入的工频干扰,平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰,传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降,静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。
具体表现如下:做安防工程,经常遇到的就是干扰问题,现实中的干扰现象越来越多,如果按照工艺要求施工的话,工程量将非常巨大。
所有的管线要地埋或者穿屏蔽,电源线缆与视频线缆要隔开距离传输,另外线缆不能太长,75-5的视频线缆不能超过500米。
另外在布线的过程中暴力布线很严重,往往会将线缆的屏蔽层给损伤,这样就会导致外界干扰信号介入,对视频信号进行干扰,所以综合下来干扰基本出现在:1、电源干扰:由于电源线缆和视频信号线缆平行而导致干扰信号介入。
通信信号处理技术的研究与应用随着人工智能、互联网、物联网等技术的飞速发展,通信技术也得到了前所未有的发展。
而通信信号处理技术作为通信技术的一个重要分支,与人们的生活密不可分。
本文将从信号处理技术的基本概念入手,深入剖析通信信号处理技术的研究与应用。
一、信号处理技术的基本概念信号处理技术(Signal Processing Technology)是一种应用数学方法处理信号,从而提取信号中的相关信息的技术。
信号可以是时间序列、图像、声音、视频等。
信号处理技术包括信号采集、信号滤波、信号重构、频谱分析、调制解调、编码解码、降噪、信道估计等多个方面。
二、通信信号处理技术的研究1. 数字信号处理数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是将信号样本在离散时间上进行集合操作的信号处理技术。
在通信系统中,数字信号处理可以实现对信号的处理、传输和恢复。
数字信号处理的主要应用包括声音和图像处理、数字信号压缩和通信等。
2. 信道编码信道编码是在信道传输中添加冗余信息,以增加信道传输的可靠性和抗干扰能力的一种编码技术。
信道编码主要应用于数字通信系统中,可以对数字信号进行卷积码、纠错码等编码处理。
信道编码技术的主要目标是增强信道抗干扰性,降低误码率,提高系统传输质量和容量。
3. 数据压缩数据压缩是一种将数据进行编码和压缩,以降低存储和传输代价的技术。
它可以将信号中相似和不必要的信息剔除,从而减少信号的冗余,提高信号传输效率。
三、通信信号处理技术的应用通信信号处理技术在现代通信系统中扮演了重要角色,它应用于电视电话、移动通信、无线传感器网络、航空航天、医疗设备等众多领域。
1. 电视电话电视电话是通过网络传输音视频信号,实现视听双向通信的通信方式。
电视电话系统需要对音视频输入信号进行采集、编码、压缩、解码等多个环节的信号处理。
通信信号处理技术使得电视电话的传输速率更快、画质更好、延时更小。
2. 移动通信移动通信是现代通信的一个重要分支,包括GSM、CDMA、LTE等多个技术体系。
光波测试实验一 实验背景光的本质是电磁波,它被广泛应用于数码、通信、保健等各个领域。
其中,光在通信领域发挥了巨大作用,光通信得到了快速发展。
光纤通信技术从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。
光纤通信是利用光波作载波,以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式,被称之为“有线”光通信。
光纤是光在传输过程中必不可少的通道。
当今,光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小,而远优于电缆、微波通信的传输,已成为世界通信中主要传输方式。
二 实验仪器1、光纤实验系统结构简介光纤实验系统可分为电端机模块、光通信模块、管理控制模块、电源供给模块等四大功能模块,每个功能模块又是由许多子模块组成。
其结构框图如下所示:图1 系统结构框图2、配套仪器双踪示波器、单模尾纤、多种接口标准的光跳线、波分复用器等。
3、使用注意点1)进行铆孔连接时,务必注意铆孔标注的箭头方向:指向铆孔,说明此铆孔为信号输入孔;背离铆孔,说明此铆孔为信号输出孔。
2)进行铆孔连接时,连接线接头插入铆孔后,轻轻旋转一个小角度,接头将和铆孔锁死;拔出时,回转一个小角度即可轻松拔出,切勿使用莽力,以免插头针断在铆孔中。
电话用户A PCM 编译码记发器 DTMF 检测电话用户B PCM 编译码数据发送单元数字信号发生器 线路编码器 数据复接数据接收单元时钟提取、再生 线路译码器 数据解复接USB 接口RS232串口中央处理器 功能扩展口 模拟信号源LD 光端机工作波长1550nmLD 激光/探测器 工作波长1310nm键盘液晶显示电源 模块3)光器件连接:在摘掉光接口保护套前,请确保实验台板面清洁,注意收集好接口保护套;光接头连接时,请预先了解接头的结构,手持接头金属部分,按接口的轴线方向轻插轻拔,防止损坏纤芯;4)若不作特殊说明,本实验平台输出的串行数字序列,低位在前,高位在后。
在示波器上观测到的波形即低位在窗口的左端,高位在窗口的右端。
图像处理与视频编码技术介绍:图像处理与视频编码技术是计算机视觉领域中的重要研究内容,它们的应用广泛且日益普及。
本文将从图像处理与视频编码的基本概念入手,探讨其原理、使用场景以及未来发展方向。
一、图像处理技术1. 概述图像处理技术是指对图像进行数字化处理,提取、修复、增强或改变图像的信息,为人类观察和理解图像提供便利。
图像处理包括图像采集、预处理、分割、特征提取以及图像识别等环节。
2. 图像处理的应用领域(1)医学图像处理:用于医学诊断、图像恢复、医学图像分析等。
(2)安全监控:用于识别异常行为、人脸识别等。
(3)卫星图像处理:包括卫星遥感、地理信息系统等。
(4)媒体处理:图像压缩、特效处理等。
3. 图像处理的方法(1)图像滤波:包括均值滤波、中值滤波等,用于去除图像噪声。
(2)边缘检测:通过检测图像中明暗变化的边界来提取图像的边缘信息。
(3)图像压缩:通过去除冗余信息来减小图像的存储空间。
(4)图像融合:将多张图像合成一张,提取各个图像的有用信息。
二、视频编码技术1. 概述视频编码技术是将视频信号压缩和编码,以便在有限的带宽和存储资源下传输和存储视频。
视频编码技术可分为无损压缩和有损压缩两种方法。
2. 视频编码的原理(1)空间域压缩:通过减少相邻像素之间的重复性信息实现压缩。
(2)频域压缩:利用频域变换,将信号从空间域转化为频域,然后再进行压缩。
(3)运动补偿:对视频中相邻帧之间的运动进行编码,以减少冗余信息。
3. 视频编码的应用场景(1)视频会议:实现远程协同办公、教育等。
(2)流媒体传输:实现在线视频观看。
(3)视频监控:实现对摄像头的实时监控和录像。
三、图像处理与视频编码技术的未来发展1. 深度学习在图像处理中的应用:通过使用深度学习算法,实现更准确的图像识别和图像分割。
2. 5G技术的普及:5G网络的高速传输和低延迟将进一步促进图像处理和视频编码技术的发展。
3. 融合现实技术的应用:通过将虚拟世界与现实世界相结合,提供更丰富的交互体验。
三网融合技术实验报告******学号:**********班级:网络520指导老师:啊2上课时间:2011.9一、三网融合概述所谓“三网融合”,就是指将数据、语音和视频三种业务相互渗透、互相兼容、并逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。
“三网融合”是为了实现网络资源的共享,避免低水平的重复建设,形成适应性广、容易维护、费用低的高速带宽的多媒体基础平台。
(示意图)二、三网融合的好处1、实现融合,有利于形成完整的信息通信业的产业链,发展新的市场空间和实施信息通信产业结构的升级换代,进一步提升信息通信业在国民经济中的战略地位和作用。
2、打破了电信运营商和广电运营商在视频传输领域长期的恶性竞争状态,各大运营商将在一口锅里抢饭吃,看电视、上网、打电话资费可能打包下调。
3、信息服务将由单一业务转向文字、话音、数据、图像、视频等多媒体综合业务通过手机视频看到客户货物的大致情况,并立即决定派什么样的车去提货,发完货以后,客户也能随时自主追。
4、有利于极大减少基础设施投入,并简化网络管理,降低成本。
5、将使网络从各自独立的专业网络向综合性网络转变,网络性能得以提升,资源利用水平进一步提高。
三、PON技术的结构及原理1、PON的结构1)PON是一种点到多点(P2MP)结构的无源光网络;2)PON由光线路终端OLT(Optical Line Terminal)、光网络单元ONU (Optical Network Unit)3)和光分配网络ODN(Optical Distribution Network)组成;4)无源:没有室外有源设备5)由有源OLT和ONT、以及无源ODN(光分配网络组成)6)ODN:由光纤、光分路器(Splitter)和其他无源器件组成7)非常低的生命周期费用,无室外有源设备维护费用8)能够很容易承载语音(Voice), 视频(Video)和数据(Data)9)相对P2P方式的光纤接入,成本低一半左右PON基本技术——下行下行信号:OLT连续广播发送,ONU选择性接收(根据LLID)PON基本技术——上行上行信号:TDMA突发发送,采用测距技术保证上行数据不发生冲突2、PON的原理1) EPON组成随着以太网技术在城域网中的普及以及宽带接入及技术的发展,人们提出了速率高达1Gbit/s以上的宽带PON技术,主要包括EPON技术和GPON技术。
信息处理知识点总结信息处理是指利用各种工具和方法对信息进行收集、分类、存储、加工和传递的过程。
信息处理的目的是获取准确、完整、及时的信息,从而为人们的决策和行为提供支持。
信息处理涉及到多个学科的知识和技术,包括计算机科学、通信技术、信息管理、心理学等。
在当今信息时代,信息处理已经成为各行各业不可或缺的一部分,对于提高工作效率、加强决策支持、提供个性化的服务等方面都有重要的作用。
信息处理的基本流程包括信息的采集、传输、存储、加工和应用。
在这个过程中,需要运用各种技术和方法来确保信息的准确性和完整性。
以下是对信息处理的一些关键知识点的总结:1. 信息采集信息采集是指从各种渠道获取信息的过程。
可以通过观察、调查、访谈、实验等方式来收集各种类型的信息,包括文本、图像、音频、视频等。
在信息采集的过程中,需要注意确保信息的准确性和真实性,避免因为信息来源的不可信而导致错误的判断。
2. 信息传输信息传输是指将信息从一个地方传递到另一个地方的过程。
在信息传输中,需要运用各种通信技术和网络设备来实现信息的传递和交流。
在当今互联网时代,信息传输已经变得非常便捷和快速,人们可以随时随地通过网络来传递信息。
3. 信息存储信息存储是指将信息保存在存储介质中,以便日后使用和检索。
在信息存储中,需要考虑如何选择存储介质以及如何组织和管理存储的信息。
现代计算机和数据库技术已经为信息存储提供了非常便捷和高效的解决方案。
4. 信息加工信息加工是指对信息进行分析、处理、整合、转换等一系列操作的过程。
在信息加工中,需要运用各种算法和工具来处理不同类型的信息,以获取所需的信息内容和提取出有用的信息。
信息加工还涉及到数据挖掘、知识发现、模式识别等技术的应用。
5. 信息应用信息应用是指将处理好的信息用于支持决策和行为的过程。
在信息应用中,需要将信息与具体的需求和场景进行结合,以实现个性化的服务和定制化的解决方案。
信息应用还涉及到用户界面设计、人机交互等方面的知识和技术。
信号与信息处理毕业设计信号与信息处理毕业设计1. 引言信号与信息处理是电子工程中一个关键的领域,它涉及了从收集和传输信息到对信息进行处理和应用的一系列技术和方法。
作为一名信号与信息处理专业的毕业生,你将在你的毕业设计中有机会应用所学的知识和技能来解决现实世界中的问题。
本文将深入探讨信号与信息处理毕业设计的相关概念和主题,并提供有关如何撰写一篇高质量的毕业设计论文的建议。
2. 信号与信息处理的基本概念在开始具体的毕业设计之前,首先需要理解信号与信息处理的基本概念。
信号可以定义为传输信息的一种方式,它可以是声音、图像、视频等形式。
信息处理是对信号进行采集、传输、处理和分析的过程,以获得有价值的信息。
在毕业设计中,你需要选择一个具体的应用领域,并了解该领域中的信号与信息处理技术和方法。
3. 毕业设计主题选择在选择毕业设计主题时,你可以从以下几个方面考虑:- 研究现有的信号与信息处理技术和方法,提出一个改进的方案或新的应用领域。
- 分析某个具体问题,并提出解决方案,例如音视频处理、图像识别、语音识别等。
- 结合其他领域的知识,如人工智能、机器学习等,探索新的信号与信息处理方法。
无论选择哪个主题,都需要明确研究的目标、方法和预期的结果。
4. 毕业设计的深度和广度在进行毕业设计时,你应该追求深度和广度的平衡。
深度指的是对所选主题的深入研究和实验,以解决具体的问题或提出新的方法。
广度指的是对相关领域的探索和了解,以了解不同的信号与信息处理技术和应用。
通过深入研究和广泛的了解,你可以获得全面的视野,并为毕业设计提供有价值的内容。
5. 毕业设计论文的撰写在撰写毕业设计论文时,以下几个方面需要注意:- 结构清晰:论文应包括引言、相关研究、方法与实验、结果与讨论、结论等部分,以帮助读者理解和跟随论文的思路。
- 理论与实践结合:论文应既有理论的探讨,又有实际的应用和实验结果。
通过具体的实例和案例分析,论文可以更具说服力和实用性。
实验三 TCP 一、实验目的 1、认识TCP协议的相关内容; 2、掌握TCP模块的C语言编程; 二、实验内容 1、创建一个头文件,用C语言实现TCP模块所需的所有常量; 2、完成TCP首部的说明; 最大报文段长度MSS(Maximum Segment Size)是TCP报文段中的数据字段的最大长度。MSS告诉对方TCP:“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节。” 窗口扩大因子,用于长肥管道。 时间戳,可用于测量往返时延RTT。 3、完成TCP报文段的说明;
图1 TCP报文结构 源端口和目的端口字段——各占2字节。端口是传输层与应用层的服务接口。传输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。 序号字段——占4字节。TCP连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。 确认号字段——占4字节,是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。 数据偏移——占4bit,它指出TCP报文段的数据起始处距离 CP报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位不是字节而是32bit字(4字节为计算单位)。 保留字段——占6bit,保留为今后使用,但目前应置为0。 紧急比特URG——当URG=1时,表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据,应尽快传送(相当于高优先级的数据)。 确认比特ACK——只有当ACK=1时确认号字段才有效。当ACK=0时,确认号无效。 复位比特RST(Reset) —— 当RST=1时,表明TCP连接中出现严重差错
URG紧急数据 (一般不用)
ACK 序号有效 立即提交数据 RST, SYN, FIN: 连接建立(建立和拆连)SYN:是握手信号 FIN:拆除连接
接收方允许 的字节数
对数据字节计数(并非对报文段计数!) (如由于主机崩溃或其他原因),必须释放连接,然后再重新建立运输连接。 同步比特SYN——同步比特SYN置为1,就表示这是一个连接请求或连接接受报文。 终止比特FIN(FINal)——用来释放一个连接。当FIN=1时,表明此报文段的发送端的数据已发送完毕,并要求释放运输连接。 窗口字段——占2字节。窗口字段用来控制对方发送的数据量,单位为字节。TCP连接的一端根据设置的缓存空间大小确定自己的接收窗口大小,然后通知对方以确定对方的发送窗口的上限。 检验和——占2字节。检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分。在计算检验和时,要在TCP报文段的前面加上12字节的伪首部。 紧急指针字段——占16bit。紧急指针指出在本报文段中的紧急数据的最后一个字节的序号。 选项字段——长度可变。TCP首部可以有多达40字节的可选信息,用于把附加信息传递给终点,或用来对齐其它选项。 填充字段——这是为了使整个首部长度是4字节的整数倍。 4、用C语言写出TCP有限状态机的实现函数。 TCP从建立到终止整个过程中,存在11中状态,TCP的有限状态机给出了TCP连接从一个状态转换到另一个状态的规则。
CLOSED起点
SYN_RCVDSYN_SENTESTABLISHEDFIN_WAIT_1FIN_WAIT_2CLOSINGTIME_WAITCLOSE_WAITLAST_ACK
LISTEN被动打开收到SYN发送SYN,ACK
收到ACK收到FIN发送ACK
关闭发送FIN
主动打开发送SYN
收到SYN,ACK发送ACK
关闭发送FIN
主动关闭
收到ACK收到FIN发送ACK同时关闭收到FIN发送ACK收到ACK收到FIN,ACK发送ACK
定时2MSL时间后
收到ACK
被动关闭主动打开数据传送
客户进程服务器进程非正常状体转换
图2 TCP有限状态机 三、实验过程 1、TCP头文件: #ifndef _TCP_H #define _TCP_H
客户进程 服务器进程 #ifndef _GLOBAL_H #include "global.h" #endif #ifndef _MBUF_H #include "mbuf.h" #endif #ifndef _IFACE_H #include "iface.h" #endif #ifndef _INTERNET_H #include "internet.h" #endif #ifndef _IP_H #include "ip.h" #endif #ifndef _NETUSER_H #include "netuser.h" #endif #ifndef _TIMER_H #include "timer.h" #endif #define DEF_MSS 512 /* Default maximum segment size */ #define DEF_WND 2048 /* Default receiver window */ #define RTTCACHE 16 /* # of TCP round-trip-time cache entries */ #define DEF_RTT 5000 /* Initial guess at round trip time (5 sec) */ #define MSL2 30 /* Guess at two maximum-segment lifetimes */ #define MIN_RTO 500L /* Minimum timeout, milliseconds */ #define TCP_HDR_PAD 70 /* mbuf size to preallocate for headers */ #define DEF_WSCALE 0 /* Our window scale option */ #define geniss() ((int32)msclock() << 12) /* Increment clock at 4 MB/sec */ /* Number of consecutive duplicate acks to trigger fast recovery */ #define TCPDUPACKS 3/* Round trip timing parameters */ #define AGAIN 8 /* Average RTT gain = 1/8 */ #define LAGAIN 3 /* Log2(AGAIN) */ #define DGAIN 4 /* Mean deviation gain = 1/4 */ #define LDGAIN 2 /* log2(DGAIN) */ #define TCPLEN 20 /* Minimum Header length, bytes */ #define TCP_MAXOPT 40 /* Largest option field, bytes */ 2、TCP首部 struct TCP_header{ unsigned short SPortAddr u_char ver_ihl; // 版本 (4 bits) + 首部长度 (4 bits) == 8 u_char tos; // 服务类型(Type of service) u_short tlen; // 总长(Total length) u_short identification; // 标识(Identification) u_short flags_fo; // 标志位(3 bits) + 段偏移量(Fragment offset) (13 bits) u_char ttl; // 存活时间(Time to live) u_char proto; // 协议(Protocol) u_short crc; // 首部校验和(Header checksum) ip_address saddr; // 源地址(Source address) ip_address daddr; // 目的地址(Destination address) u_int op_pad; // 选项与填充(Option + Padding) }ip_header; 3、TCP报文段 struct TCP_Segment{ struct TCP_Header tcpHeader; uint16 source; /* Source port */ uint16 dest; /* Destination port */ int32 seq; /* Sequence number */ int32 ack; /* Acknowledgment number */ uint16 wnd; /* Receiver flow control window */ uint16 checksum; /* Checksum */ uint16 up; /* Urgent pointer */ uint16 mss; /* Optional max seg size */ uint8 wsopt; /* Optional window scale factor */ uint32 tsval; /* Outbound timestamp */ uint32 tsecr; /* Timestamp echo field */ struct { unsigned int congest:1; /* Echoed IP congestion experienced bit */ unsigned int urg:1; unsigned int ack:1; unsigned int psh:1; unsigned int rst:1; unsigned int syn:1; unsigned int fin:1; unsigned int mss:1; /* MSS option present */ unsigned int wscale:1; /* Window scale option present */ unsigned int tstamp:1; /* Timestamp option present */ tcpData; } }; 4、TCP有限状态机 #include "global.h" #include "timer.h" #include "mbuf.h" #include "netuser.h" #include "internet.h" #include "tcp.h"