鐵路電力自動(dòng)化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、視頻監(jiān)控是電力遠(yuǎn)動(dòng)功能的有益補(bǔ)充。在鐵路電力系統(tǒng)中，采用視頻監(jiān)控技術(shù)，解決配電所等電力生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備的可視化及環(huán)境監(jiān)控問(wèn)題，正逐漸成為鐵路電力自動(dòng)化建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
　　視頻監(jiān)控技術(shù)的關(guān)鍵之一是視頻壓縮和編碼技術(shù)，目前，國(guó)際上主流的視頻編碼技術(shù)有許多種，針對(duì)鐵路電力系統(tǒng)的視頻信號(hào)需要遠(yuǎn)傳的實(shí)際情況應(yīng)優(yōu)先選擇壓縮率高、質(zhì)量好的標(biāo)準(zhǔn)，如H.264或MPEG4，而系統(tǒng)架構(gòu)，則可以基于硬盤(pán)錄像機(jī)模式構(gòu)建。
　　本文的主要工作內(nèi)容和

2、成果包括：
　　1）分析了目前主流的幾種數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)：MPEG1、MPEG2、MPEG4和H.261、H.263、H.264，并對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較，指出在鐵路電力視頻監(jiān)控中應(yīng)首選H.264或MPEG4。
　　2）本文分析了H.264標(biāo)準(zhǔn)的碼率控制方法，提出了基于MAD比率的跳幀判斷準(zhǔn)則，將當(dāng)前緩沖器的占用量與每一幀圖像的運(yùn)動(dòng)劇烈程度結(jié)合起來(lái)，對(duì)緩沖器的占用量設(shè)定幾個(gè)閾值，并且用MAD比率來(lái)對(duì)每幅圖像的運(yùn)動(dòng)劇烈程度進(jìn)行標(biāo)識(shí)

3、。對(duì)于某個(gè)MAD比率的圖像來(lái)說(shuō)，當(dāng)緩沖器占用量達(dá)到跳幀判別準(zhǔn)則中規(guī)定的閾值時(shí)，即將該幀跳過(guò)。這樣就可以通過(guò)跳過(guò)一些運(yùn)動(dòng)平緩的圖像，而為運(yùn)動(dòng)劇烈的圖像保留緩沖器空間，從而保證圖像序列的連續(xù)性，提高圖像質(zhì)量。并重點(diǎn)從緩沖器占用量、編碼時(shí)間、運(yùn)動(dòng)估計(jì)時(shí)間和SNR四個(gè)方面給出本文的跳幀算法與以往算法的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　3）在本系統(tǒng)中的編碼部分重新封裝了X.264的編碼API，便于軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用。在H.264編碼具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，采用

4、了目前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的開(kāi)源編碼器X.264作為實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。由于X.264沒(méi)有提供直接的開(kāi)發(fā)API，所以重新封裝了X.264的編碼API，提出并實(shí)驗(yàn)了本系統(tǒng)中H.264編碼的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　4）結(jié)合鐵路電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，討論了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的組成方案、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，提出在鐵路電力配電所視頻監(jiān)控中應(yīng)優(yōu)選基于數(shù)字視頻錄像機(jī)（DVR）的設(shè)計(jì)方案。
　　5）針對(duì)鐵路系統(tǒng)特點(diǎn)，詳細(xì)討論了電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的綜合通信設(shè)計(jì)方案