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基于VFW的成像声纳视频压缩存储设计

作者:董琎琎 金雪 夏伟杰 袁春辉时间:2014-12-29来源:电子产品世界收藏
编者按:  摘要:针对声纳系统图像实时存储过程中的大数据量问题,本文提了一种声纳视频压缩存储的工程实现方法。采用MPEG-4视频编码标准[1]及Xvid编码器,基于VFW数字视频软件开发包,在VS2010开发环境下实现了对声呐视频的高压缩率、高压缩质量的实时压缩存储。经过实际测试,本文设计方案能够满足成像声纳系统在100m满量程条件下,最高帧率15Hz的应用需求。   引言   声纳成像在海洋资源开发和海洋防卫等方面有着重要的意义,具有作用距离远、直观显示观测区域状况和识别目标等特点,被广泛地应用于军事、经济

  摘要:针对图像实时存储过程中的大数据量问题,本文提了一种声纳视频压缩存储的工程实现方法。采用视频编码标准[1],基于数字视频软件开发包,在VS2010开发环境下实现了对声呐视频的高压缩率、高压缩质量的实时压缩存储。经过实际测试,本文设计方案能够满足成像在100m满量程条件下,最高帧率15Hz的应用需求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/267428.htm

  引言

  声纳成像在海洋资源开发和海洋防卫等方面有着重要的意义,具有作用距离远、直观显示观测区域状况和识别目标等特点,被广泛地应用于军事、经济领域。在成像的设计过程中,为了实现对目标更为细腻的刻画,系统的角度和距离分辨率指标往往都很高。本文设计的成像声纳的相关技术指标为:量程100m,视角90°×20°,波束数538,波束间距0.17°,量程分辨率:2.5cm,最高帧率:15Hz。在工程实践中,我们需要对声纳的实时画面进行存储,以便后期的查阅和分析,在15Hz的帧速率下,每小时产生的图像需要占据的存储空间为3600X[15X(100X40X538)]Byte=116.2085GB,对系统存储能力的要求将会非常苛刻,亟需引入图像压缩技术来解决这一问题。

  1 软件开发包

  (Video for Windows)是微软推出的关于数字视频的一个软件开发包,它围绕AVI文件标准,推出了一整套完整的视频采集、压缩解压缩、回放和编辑API。它可以实现从传统模拟视频源得到视频剪辑,还可以实现影像压缩和影音播放。由于AVI文件格式在数字视频技术中被广泛使用,因此VFW在将来一段时间内仍会有较高的实用价值。用户不必专门安装VFW,Windows系统本身就包含了VFW技术。安装Windows的时候VFW所需的相关组件就会同时被安装上。VS2010中提供了VFW的头文件Vfw.h和库文件Vfw32.lib。在VS2010开发环境中调用VFW,只需要将Vfw32.lib加入工程,并在主对话框源文件HAICADlg.cpp中包含Vfw.h文件。

  2 声呐图像压缩存储的实现

  要进行声呐图像压缩存储,在选择了的基础上,还要进行一系列操作,主要包括:AVI文件的初始化、压缩参数设置、压缩前后位图格式设置、判断压缩支持、图像压缩和存储。软件实现流程如图 1所示。

  2.1 压缩前位图格式的设置

  本文成像声呐系统无需进行视频采集,而是直接接收前端信号处理FPGA上传的数据。湿端设备上传的数据是波束形成后得到的,每个距离点处有538个波束,距离像上的点数由探测量程决定,距离分辨率为2.5cm。图像数据是一个矩阵。

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