時間：2022-03-26 11:05:10
序論：在您撰寫視頻設計論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞視頻采集播放卡PCI總線流Minidriver
1引言
隨著寬帶網絡技術和流媒體技術的迅猛發展，計算機用戶可以從網絡上獲得的影音資源日益豐富，人們不但可以從網絡上下載，而且能夠通過在線點播方式即時收看影音文件。在電視、計算機、寬帶網絡日益普及的今天，利用設備整合現有資源，充分發揮各設備優勢，實現資源利用的最大化顯得尤為重要。通過設計視頻采集播放卡，實現音視頻采集和計算機（網絡）影音文件后臺播放輸出，有利于音視頻資源的整合利用，提高資源利用率。
2總體方案
視頻采集播放卡由硬件和軟件兩部分組成，如圖1所示。硬件部分包括PCI接口模塊、音頻編解碼模塊、視頻解碼模塊、視頻編碼模塊以及電源模塊等。軟件部分包括驅動模塊和應用程序模塊。驅動模塊屬于底層的軟件接口，主要為上層的應用程序提供硬件調用接口。
圖1系統軟硬件框圖
當前計算機支持的媒體格式多種多樣，自己去為每一種媒體格式編寫編解碼程序不太現實。在操作系統中有著豐富的編解碼資源，如何利用這些資源就顯得至關重要。DirectShow為Windows平臺上處理各種各樣的媒體文件播放、音視頻采集等高性能要求的多媒體應用提供一個完整的解決方案。為了利用操作系統中提供的編解碼資源，需要編寫流Minidriver，利用包裝Filter對硬件設備驅動程序進行包裝，實現DirectShow應用程序對硬件設備的訪問。
3硬件實現
視頻采集播放卡由多媒體控制器SAA7146A、視頻編碼器SAA7121H、視頻解碼器SAA7113H、音頻編解碼器TDA1309H、音頻放大器TDA1308以及AT24C02等芯片組成，具體如圖2所示。
圖2硬件實現框圖
計算機通過PCI總線與視頻采集播放卡進行數據交互。通過配置SAA7146A內部寄存器，可以對芯片內部各功能模塊進行控制，實現與芯片的數據交互。在視頻采集過程中，模擬視頻信號首先經過解碼器SAA7113H，轉換成標準的數字視頻信號，SAA7146A芯片讀取D1接口數據，并通過PCI總線上傳給應用程序。在視頻播放過程中，應用程序下傳數據給SAA7146A，而后SAA7146A把視頻數據傳遞給編碼器SAA7121H，還原成模擬視頻信號。音頻信號采用TDA1309H實現數模和模數轉換。
4驅動設計
驅動程序是受操作系統信任的、控制硬件設備的一組函數，它的優劣不僅事關硬件設備的功能實現，而且嚴重的設計缺陷還將造成操作系統的安全隱患。驅動程序開發采用DriverStudio2.7＋WindowsDDK＋VisualC++6.0實現。由于采用DriverWorks建立的驅動程序框架已包含實現設備的初始化、卸載等基本功能代碼，因此在開發PCI設備驅動程序時可以把主要精力集中于處理硬件訪問、中斷處理和DMA傳輸等問題。
4.1硬件訪問
驅動程序通過讀寫與設備相關聯的寄存器同設備進行通信。為了引用設備的寄存器，DriverWorks定義了類KIoRange和類KMemoryRange來分別實現I/O空間寄存器和內存映射寄存器的訪問。映射的地址空間大小和類型由PCI設備配置空間的基地址寄存器值決定。
控制SAA7146A芯片實現任何一個完整的功能，都可能需要編寫一組寄存器訪問指令。由于芯片SAA7113H和SAA7121H使用I2C總線進行設置。為實現對I2C總線接口的訪問，不但要設置狀態寄存器IICSTA和傳輸控制寄存器IICTRF，而且要設置主控制寄存器MC1/MC2。圖3所示為I2C單字節寫操作的流程圖。4.2中斷處理
為了方便狀態查詢，SAA7146A提供有兩個狀態寄存器來收集、存放狀態信息，分別為主狀態寄存器PSR(PrimaryStatusRegister)和次狀態寄存器SSR(SecondaryStatusRegister)，其中主狀態寄存器包含從次狀態寄存器中概括的信息。中斷使能寄存器IER使能中斷，當某個中斷條件發生時，中斷狀態寄存器ISR的對應位被置“1”。
在ISR主要完成如下工作：①檢測SAA7146A狀態寄存器，判斷是否為本設備中斷，“是”則阻止它產生另一中斷，對中斷進行簡單處理，“否”則返回FALSE。②調用IoRequestDpc排隊DPC請求在驅動程序的DpcForIsr例程中繼續處理請求。
在每部分數據傳輸結束時由ISR觸發DpcForIsr例程。它的工作是開始下一部分的傳輸和完成當前請求。
4.3DMA傳輸
為了傳輸音頻和視頻數據，SAA7146A芯片提供了8個DMA通道（3個視頻通道，4個音頻通道，1個DEBI通道）進行數據傳輸。為了克服大塊內存獲取，SAA7146A支持分散/集中列表，提供有內存管理單元MMU，用來處理不連續內存。使用MMU的關鍵是初始化頁表。頁表是一塊頁對齊的4K字節大小的物理內存。頁表中存放每4K字節為單位的物理內存的物理起始地址。
下述代碼啟動視頻DMA通道3，視頻數據通過D1_A接口經BRS路由，輸入到內存。
Height=conf.height;Width=conf.width;Pitch=conf.pitch;//置初值
basepage3.Page3=PageBaseAddress/4096;//頁表基地址右移12位
basepage3.ME3=1;//使能MMU
basepage3.Limit=0;basepage3.PV3=0;
basepage3.RW3=0;basepage3.Swap3=0;
useraddr=0;//當前DMA通道使用的初始地址，多個DMA通道可以共用一個MMU頁表
SetReg(MC1,0x04000400);//打開DD1接口
SetReg(DD1_INIT,0x07000000);//初始化DD1接口，
SetReg(MC2,0x06000600);//upload“DD1接口初始化設置”
SetReg(DD1_STREAM,0x00000000);//設置DD1接口視頻數據流處理
SetReg(MC2,0x02000200);//upload
SetReg(BRS_CTRL,0x00000000);//設置BRS控制寄存器
SetReg(MC2,0x01000100);//upload
SetReg(PCI_BT_V,0x00170000);//設置Burst傳輸閥值
SetReg(NUM_LINE_BYTE3,(width<<16)|(Height/2);//設置視頻圖像大小
SetReg(BASE_ODD3,useraddr);//設置奇場視頻數據起始存放地址
SetReg(BASE_EVEN3,useraddr+Pitch);//設置偶場視頻數據起始存放地址
SetReg(PROT_ADDR3,useraddr+Height*Pitch);//設定保護地址
SetReg(PITCH3,Pitch);//設定兩行視頻數據存放地址間隔
SetReg(BASE_PAGE3,basepage3.value);//設置頁表基地址等信息
SetReg(MC2,0x00100010);//upload“視頻DMA3寄存器”
SetReg(IER,0x00000040);//設置中斷使能寄存器
SetReg(MC1,0x00100010);//啟動DMA3傳輸
4.4流Minidriver
Minidriver的整個調試工作是在DirectShow提供的GraphEdit工具中完成的，GraphEdit提供了良好可視化界面，可以方便的實現Filter的插入、刪除和連接，而且可以查看和修改Filter屬性。整個調試過程分為三步完成——視頻預覽和音頻監聽、視頻采集并壓縮存放為AVI文件、解壓AVI文件并播放輸出到電視設備。
圖4所示為視頻采集播放卡視頻預覽和音頻監聽的FilterGraph，視頻輸出到顯示屏幕和聲卡。
圖4視頻采集播放卡預覽FilterGraph
圖5所示為視頻采集播放卡播放輸出上述采集的AVI格式視頻文件的FilterGraph，由于SAA7146ABRS只能接收UYVY格式的視頻數據，因此需要增加了一個ColorSpaceConverterFilter來實現RGB24到UYVY格式的轉換。
圖5AVI文件播放輸出FilterGraph
5總結
視頻采集播放卡采用軟件方法實現音視頻壓縮、解壓縮，雖然需要占用一定的計算機系統資源，但具有硬件電路簡單、成本低、升級容易等優點。設計選用專用多媒體PCI接口芯片SAA7146A，實現了與視頻編碼器、視頻解碼器和音頻編解碼器的連接。為利用現有音視頻編解碼資源，擴展視頻采集播放卡應用范圍，編寫了流Minidriver。通過使用DirectShow提供的包裝Filter，把硬件設備包裝成多個Filter組件，實現了DirectShow應用程序對硬件設備的訪問。
參考文獻
[1]SAA7146ADataSheet.PhilipsSemiconductors.1998
[2]SAA7113HDataSheet.PhilipsSemiconductors.1999
[3]SAA7121HDataSheet.PhilipsSemiconductors.2002
論文摘要：該文將首視頻會議系統做以簡單介紹，并重點討論企業如何規劃和設計視頻會議系統。
1.前言
近幾年，中國視音頻通信市場逐漸成熟起來，但由于價格和網絡原因，視音頻會議，尤其是視頻會議的應用曾一度集中在政府、金融、國有大型企業等用戶。隨著信息技術迅猛發展，信息的無限量擴大、交通工具的便捷和互聯網技術的充分應用導致了行業間競爭的全球化，這就要求現代企業必須具備更靈敏的神經、更扁平化的管理、更快速的反應和決策、更貼切的市場宣傳和服務。
視頻會議可以跨越空間距離，提供靈活多樣的面對面的交互，適應現代社會的方便、快捷、高效的要求。那么，如何根據企業自身業務的需要，量身定制，選擇一套合理的視頻會議系統，做到既能滿足業務需求，又能節省資金？這需要做進一步的研究和探討。
2.視頻會議系統介紹
視頻會議系統是指通過現有的各種電氣通訊傳輸媒體，將人物的靜態/動態圖像、語音、文字、圖片等多種信息分送給各個用戶，使得在地理上分散的用戶可以共聚一處，通過圖像、聲音等多種方式交流信息，增加雙方對內容的理解能力。
2.1視頻會議系統的組成
一套完整的視頻會議系統通常由視頻會議終端、多點控制單元（MCU）、傳輸網絡、網絡管理軟件以及相關附件五大部分構成。由于用戶已有的網絡狀況、硬件設施各有特色，所以對視頻會議系統中的終端、MCU、網絡管理軟件等部分的要求，也各不一樣。
視頻會議終端主要有三種：桌面型、機頂盒型、會議室型。
多點控制單元也叫多點會議控制器，英文名為MultiControlUnit，簡稱MCU。MCU是多點視頻會議系統的關鍵設備，它的作用相當于一個交換機，它將來自各會場的信息流，經過同步分離后，抽取出音頻、視頻、數據等信息和信令，再將各會場的信息和信令，送入同一種處理模塊，完成相應的音頻混合或切換、視頻混合或切換、數據廣播和路由選擇、定時和會議控制等過程，最后將各會場所需的各種信息重新組合起來，送往各相應終端設備。
傳輸網絡即寬帶連接方式，通常有LAN接入、ADSL接入、cablemodem接入方式和無線接入等四種方式。
一套視頻會議系統需要哪些附屬設備需要看具體應用需求，通常用到的附屬設備包括投影儀、監視器/電視機、大型擴音器、麥克風、大型攝像機、DVD播放機、錄像機、外部遙控器、寫字板、中央控制器、記憶卡、放映機、等離子屏等。
2.2視頻會議系統的體系
視頻會議系統根據網絡架構體系分為H.320視頻會議和H.323視頻會議。H.320視頻會議標準是基于電路交換的，而H.323視頻會議標準是基于分組交換的。H.320和H.323協議均是協議族，主要由視頻壓縮編碼協議、音頻壓縮編碼協議、控制信令協議、數據應用協議等組成。目前視頻壓縮編碼協議主要采用H.261、H.263圖像壓縮編碼算法，音頻壓縮編碼協議主要采用G.711、G.722、G.728等音頻壓縮編碼算法。近幾年來，MPEG系列的視音頻編解碼方式也應用于視訊會議技術中，替代傳統的視訊會議視音頻編解碼方式。
3.視頻會議系統的規劃與設計
視頻會議系統的建設是一個系統工程，涵蓋多個學科，包括網絡環境分析、MCU的選型、會議終端的選型等。在一個企業建設自己的視頻會議系統前，必須要針對自己的業務特點作充分的需求分析，盡可能做到各種設備的功能、性能的有機配合，使設備的配置科學化、梯次化，做到既不浪費設備功能、性能，各設備之間又不出現瓶頸。
3.1視頻會議系統的規劃
3.1.1具備良好的網絡適應性
從目前來看，國內企業的信息化基礎設施建設普遍比較薄弱，除了一些大型企業擁有基于專線的內聯網（Intranet）外，大多中小型企業分支機構間的信息通信均基于互聯網（Internet），接入方式通常采用ADSL。而基于ADSL接入和Internet傳輸的通信網本身存在很多局限性，比如網絡帶寬比較低、QoS保障能力差、公網IP地址缺乏等。因此，在這種條件下進行視頻會議系統的部署時，必須在規劃階段就對視頻會議設備提出相應要求。
3.1.2支持豐富的功能
根據企業特點，利用視頻會議系統進行異地溝通的應用方式主要有遠程會議（包括點對點會議和多方會議）、遠程培訓、異地招聘、異地貿易及合作等，結合這些應用，系統應能通過豐富的功能特性保證實際效果。3.2視頻會議系統的設計
3.2.1MCU的選擇
MCU的投資占整個視頻會議系統的比例較大，這也是決策者最為頭痛的事情。國外品牌注重設備的穩定性，近年來針對中國市場的需求特點，在功能上也進行了一系列的開發；國內產品牌性價比較高，功能靈活，服務周到，可以針對項目需求進行設備優化，是中小型用戶的良好選擇。應該注意的是，MCU的選擇要與視頻會議終端一并考慮，要與視頻會議終端的功能相匹配，能滿足視頻會議終端的最高要求，讓終端的性能發揮到極致，又要擯棄一些不必要的功能以節約經費投資；而且，設備的選型應以市場上的主流產品為主，同時應考慮產品的可擴展性、先進性及未來的發展方向，有沒有升級空間等。
3.2.2網絡的選擇
實際視頻會議系統需要的帶寬到底有多大呢？沿用H.320系統的習慣，H.323系統開會的帶寬一般也是64k的整數倍。這個帶寬是指召開視頻會議所采用的帶寬。視頻會議系統中帶寬占用主要由4部分構成：圖像、聲音、數據和信令，數據、信令占用的帶寬比較小，尤其是會議召開之后，可以忽略不計。聲音占用帶寬也不大，64k就足夠，聲音帶寬在整個會議中基本保持恒定不變。而視頻占用帶寬最大，變化也最大。造成整個視頻會議的帶寬在會議過程中是變化的，而且會因圖像運動量的多少而變化，甚至會超過召開會議時所限定的帶寬。所以，一般來講，要多留出10%左右的帶寬作保證。
3.2.3終端的選擇
隨著多媒體技術，尤其是圖像、語音編解碼技術的發展，現在可以選擇的視頻會議產品也越來越多，有高清晰度產品、普通機頂盒、PC架構終端、桌面系統、軟件視頻等等，紛繁復雜的產品對網絡有什么要求？用戶又應該如何做選擇呢？
網絡環境好，可以選擇高帶寬、高清晰度產品，如MPEG2、MPEG4產品。一個比較好的選擇是采用MPEG4的壓縮方式，可以在比較低的帶寬條件下，實現高畫質的傳輸，在2M的帶寬下同樣可實現4CIF圖像效果，為用戶節省大量的帶寬。網絡環境差，可以選擇低帶寬產品，側重H.261、H.263、MPEG4的產品，尤其是H.263，在低帶寬下比其他算法效果好。如果用戶網絡帶寬非常窄，對視頻會議設備的投入預算也比較小，可以考慮桌面系統、軟件視頻等解決方案，采用QCIF格式開會，不失為一種經濟實用的辦法。
一、形象化包裝
1.設計出形象化的CIS，即企業識別系統。CIS應更加注重頻道的理念化經營思路，以更加鮮明的畫面及配音突出形象特色。電視頻道的CIS應是一個完整的形式，而且是系統化的模式，從頻道的標板形象（呼號式、承諾式、表白式、視覺突破式）、主持人形象乃至各個欄目具體化的包裝上，都應以體現頻道的自我形象為根本出發點。例如，鳳凰衛視中文臺的CIS（企業識別系統），從臺標、臺風到欄目的包裝，都能感受到港式的風格。包裝的質量，可謂高標準、高水平，他們巧妙的將頻道的包裝與節目相融，而且近似于無飾痕。而我們一些地方的電視頻道，在包裝上雖然有了很大的提高，但在CIS的運作上總是顯得呆板，不靈活。
電視頻道具有雙重的特性。第一。它是經營性的產品，具有商業化的經營思想。第二，它是傳播媒介，具有廣告人的專業化性能。因此，電視頻道的CIS應是由經營者拿出經營的思想“精髓”，結合廣告專業的表達模式，將其合二為一，只有這樣的CIS才能完美的體現形象化的包裝。
2.策劃出與欄目相匹配的形象化組合。就電視頻道而言，作為一種特殊的產品，在CIS（企業識別系統）的整體包裝下，其外在的形象化應該有鮮明的特色。作為頻道的欄目，應以統一的包裝為前提，突出更加具體的形象化欄目。在這一點上鳳凰衛視表現得尤為突出，其欄目雖然各有不同的層面，但就整體匹配而言，表現的相當完美，將生活時尚、生活品味一一道出，既有活潑亮麗的欄目，又有深沉凝重的敘述。個體欄目各有風采，在整體的頻道包裝上更是嚴格把握統一的經營理念。
二、風格化包裝
電視頻道的風格化包裝的表現方式，是指電視頻道包裝只有形成風格化，才能使該電視頻道以更新的形式，讓觀眾去感知和認識。風格化包裝是電視頻道在CIS以外的另一種形象識別。主要表現一下兩個方面：
1.頻道包裝整體風格化。頻道包裝整體風格化將會使頻道自身的經營理念全方位的釋放出來，使觀眾在接受頻道節目的時候受到一種風格化的享受，就像我們飲食中的菜系形成是依風格而定一樣，因此深受人們喜愛。再如一些娛樂頻道的宣傳，畫面極具沖擊力，配音動感十足，這種整體包裝一旦形成自己的風格，一樣會被認同。Chanel[V]整體的現代化風格的包裝，就受到了潮流音樂一族的推崇。
2.頻道包裝中欄目風格的個性化。在對整體的電視頻道包裝被認知后，其欄目的風格的個性化也是觀眾的關注點，如主持人外形包裝、語言包裝、主持風格的包裝等。所以，每個欄目都應強調其欄目的個性化，因為只有個性化，才會有風格化。因此，在對頻道整體包裝的基礎上，欄目細致的風格化包裝就如對產品的某個部分進行精心設計一樣。目前，欄目風格化的表現十分普及，如湖南電視臺的《快樂大本營》以其欄目的特有的風格化成為觀眾熱愛的名牌欄目。由此可見，頻道包裝中，欄目風格的個性化表現應該作為形象化包裝的重點。
三、人性化包裝
產品的消費心理趨勢是以人為中心的導向，電視頻道作為產品也是體現“人性化”的一種產物。將人性化的理念引入到頻道包裝上，正成為各種頻道包裝的精微之處。人性化包裝充分體現頻道作為一種傳媒，其服務中：以人為本“的經營理念，如在欄目的銜接中加撥公益廣告。應該說，公益廣告是頻道人性化服務的一種表現，如在《天氣預報》欄目前播送提醒注意身體健康的語言；在夜間播放：“時間已較晚，請別忘了明天的學習與工作；”“保重身體，保護視力等”公益類的廣告會使頻道更貼近每一位觀眾的心理，使觀眾在心里上不知不覺地更加貼近頻道。
1、設計原理及內容
1．1設計原理
為實現嵌入式田間圖像視頻采集，主控芯片選擇使用比較廣泛的S3C2440芯片，攝像頭采用芯片為中星微ZC301的USB攝像頭，把采集到的植物視頻信息傳輸到主控芯片中。主控芯片包括把采集的視頻信息顯示到LED觸摸屏上，還要把采集到的信息傳輸到PC機中。大田視頻采集模塊總體結構如圖1所示。圖1大田視頻采集模塊總體結構圖軟件方面包括USB攝像頭的驅動程序、視頻采集程序、LED實時顯示程序網絡傳輸程序的設計、調試、燒寫等操作。
1．2主要研究的內容
1)對ARM嵌入式Linux的內核，Bootloader、YAFFS根文件系統的制作和移植，即完成軟件平臺的搭建;2)中星微ZC301的USB攝像頭驅動程序的設計;3)模塊的視頻采集程序的設計;4)設計驅動LED，來顯示采集到視頻信息的程序;5)設計TCP網絡傳輸程序，把視頻信息發送出去;6)把采集到的視頻圖像顯示到PC虛擬機上。
2、總體設計
2．1平臺設計
2．1．1 BootLoader制作和移植首先按下任意鍵，使ARM9的程序運行停止在如圖2所示的在DNW軟件上出現主選擇菜單界面;接著選擇下載到flash，即選擇‘1’，使用USB下載;在DNW軟件上出現有關閃存的各個存儲區間的情況。在上一步完成的基礎上，再選擇FLb．bin要燒寫到NAND閃存中的位置，即選擇‘0’，燒寫到NAND閃存中的boot的位置;然后在DNW軟件界面下執行配置選項中的操作執行指令，來進行下載地址、COM口和波特率設置;在DNW軟件上點擊USBPort選項中的傳輸操作，找到要燒寫FLb．bin的位置，選中FLb．bin文件;文件傳輸完成后即完成了BootLoader的移植。
2．1．2 系統內核剪裁、制作和移植Linux內核的移植和引導加載程序的燒寫過程幾乎是相同的，添加內核的映像文件和BootLoader的移植都是相同的。也就是說，內核是下載到NAND閃存的kernel位置;內核移植時會出現移植進度條;移植完成后出現的和BootLoader的移植出現的提示一樣。到此，Linux內核的移植就完成了。Linux內核配置對話框如圖3所示。
2．1．3 FAFFS根文件系統的創建和燒寫過程1)使用目錄創造命令創造根文件系統的目錄，并創建在usr目錄下的bin、dev、etc等目錄，把根文件系統的框架搭建起來;2)創造根文件系統的設備文件，進入到dev目錄下使用創造命令來完成;3)安裝etc，進入到etc目錄下進行解壓etc．tar．gz;4)進入到內核目錄下使用模塊編譯命令來編制內核模塊;5)使用模塊安裝命令對模塊進行安裝;6)使用配置命令對其進行配置，編譯命令進行編譯，安裝命令進行安裝;7)進入到根文件目錄下使用ln－s命令來進行鏈接，重新再編譯內核;8)將編譯生成的內核映像文件通過USB傳輸到開發板的根文件系統中。
2．2軟件設計
2．2．1 攝像頭驅動程序設計
實現USB設備的即插即用功能的函數是攝像頭探測函數，函數名稱是sp_probe。該驅動程序中的數據傳輸模塊使用takelet來實現對數據的同步快速傳遞，此函數對圖像數據進行解碼使用的是spcode．c程序。數據傳輸模塊函數的具體名稱是sp5_init_isoc，并且在sp5_open函數中掛有該函數的入口點。打開設備是同步傳輸數據開始的標志，這里實現數據傳輸的函數是sp_m_data，它把數據傳送給驅動程序，驅動程序對數據的訪問使用的是輪詢法。Linux中的USB器件通過系統的USB層來操作下層硬件，流程圖如圖4所示。
2．2．2 模塊視頻采集程序
本系統的視頻采集程序是基于V4L開發的，主要實現圖像采集設備的初始化、讀取和關閉等，基本操作流程如圖5所示。
3、大田視頻采集模塊的安裝與調試
3．1大田視頻采集模塊安裝執行該命令要在該軟件文件所在的目錄下，將視頻采集模塊和PC虛擬機連接起來。這樣在PC虛擬機上就會顯示出視頻圖像，如圖6所示。
3．2大田視頻采集模塊現場調試在齊齊哈爾嫩江大橋以北的農田里，對種植的土豆進行試驗。模塊調試如圖7所示。圖7模塊調試一觸摸屏LED和虛擬機顯示圖像不清晰，是因為幀的大小等參數設置得小，修改后圖像較原來清晰些;觸屏和虛擬機圖像顯示不連貫是因為其顯示程序中延時設置太大，以及內核需要優化小點。大田視頻采集模塊的對農作物視頻采集穩定，觸屏的視頻圖像顯示非常清晰，且以非常高的質量把采集到的視頻圖像傳輸到了PC機上(見圖8)，在其上顯示的視頻圖像清晰連貫，能對農作物進行非常有效的實時監測;操作人員能夠從其中迅速獲得農作物的自身生長發育情況和是否有病蟲害等信息，而且大田的農作物視頻信息采集受陽光的影響也很小。本次試驗非常成功。圖8PC機顯示的視頻圖像
4、結論
CIS主要包括了理論識別、視覺識別以及行為識別三大部分。理念識別一般指的是電視臺的辦臺宗旨、對電視頻道的定位、對電視頻道的經營理念以及對電視頻道發展戰略的理念。行為識別主要是對電視頻道統一的行為規范、各項資源的管理制度、對電視頻道各項資源的配置以及電視臺的領導形象等。視覺識別是理論識別和行為識別指導下的一種外在形式的具體體現，同時也是最能體現出電視頻道整體內容個性的最為直接的手段。
二、對電視頻道包裝的色彩設計原則的分析
在對電視頻道包裝的過程中，如何有效運用色彩效果是電視頻道在包裝色彩設計環節中的重要原則。色彩在電視頻道中運用的好壞，直接關系到電視頻道包裝的整體效果，因此在對電視頻道進行色彩設計的過程中，一定要掌握好對電視頻道色彩的設計，堅持電視頻道包裝中的色彩設計原則。色彩設計原則主要有兩個方面的內容：一方面指的是要注重電視頻道色彩的功能性。不同類型的電視節目，其功能、效果是不一樣的，在對電視頻道進行包裝時，要根據電視頻道的不同功能，進行節目色彩的顏色搭配，使其達到電視節目要體現的功能。另一方面是要根據觀眾的喜好進行色彩的設計。電視臺開辦節目的重要的目的就是提高電視節目的收視率，因此電視頻道要想獲得高收視率，就要堅持走群眾路線，了解觀眾的喜好，并根據觀眾的喜好選擇色彩，對當下最流行的主流顏色進行設計，滿足觀眾的需求，投其所好，從而更好地提高電視頻道的收視率。同時，電視節目作為一個傳播媒介，對觀眾的價值觀和思想行為有一定的引導作用，因此電視頻道在進行色彩設計包裝時，還要考慮到電視節目的文化性以及電視節目的地域性。
三、電視頻道品牌包裝中色彩的運用
（一）電視頻道包裝中暖色調的運用
暖色調在電視頻道中，一般都會給人一種既活潑又不失溫馨的感覺，暖色調在電視頻道的色彩設計環境中，大部分情況下都運用在一些綜合節目和娛樂節目的開頭中。
（二）電視頻道包裝中冷色調的運用
冷色調往往給人一種凝重的感覺，其色調在設計搭配中具有一定的嚴肅性。在各類新聞報道中，對冷色調使用的比較廣泛，冷色調的顏色搭配能很好地體現出新聞頻道需要的冷靜和時效，冷色調的樸實和內向，有利于觀眾在觀看的過程中，冷靜下來思考問題，給那些感覺比較活躍和具有擴張力的色彩提供一個深遠、包容的空間，讓二者之間相互襯托，達到一種和諧的狀態，給觀眾不同的視覺效果。
（三）統一色調的運用
在對電視頻道進行包裝的過程中，要重點考慮到色調的統一性以及協調性。電視頻道在包裝的過程中，要想達到這一點，就要做好以下幾個方面的要求：
1.要做好相近顏色和同類顏色的統一。
在色彩三要素中，對顏色的明度、顏色的純度以及色相中提取任何一種加以處理，就很容易達到色彩的統一。在包裝電視頻道的過程中，使用統一色調的處理方法，讓電視臺的顏色統一地偏向一種灰度或明度，可以讓電視臺的畫面統一地籠罩在某一特定的顏色氛圍中，凸顯出電視節目的特色。
2.要做好顏色對比的協調。
電視節目中色彩的明度、色彩的純度、色相以及面積和形狀等關系中的各種不協調因素，通過調整他們之間的比例關系，加強各個因素之間的呼應，靠重復和條文的使用，可以提高顏色的律動感。要綜合考慮好電視節目主體和背景、字體和圖形、基調和點綴之間的色彩對比。
3.要做好無顏色為媒介的協調。
電視頻道包裝中的無顏色包裝主要指的是黑色、灰色、白色、銀色和金色等一系列顏色，這些顏色都是一些中性的顏色，比較容易和其他顏色搭配。比如，中國年畫中的色彩主要以大紅和大綠的色彩為主，這些色彩都難以達到協調的效果，在其中使用黑線進行勾勒，讓整個畫面既可達到光鮮奪目的效果，又能使整體上看上去比較協調。
四、總結
關鍵詞：J2EE；通信營業廳；視頻質量；評價系統
為提高通信營業廳的服務水平、安防級別和管理效率，目前大部分通信營業廳均已配備了視頻監控系統。然而，隨著視頻監控前端攝像機數量的不斷增加和視頻監控網絡的不斷擴大，傳統的依靠人工評測對圖像質量進行遍歷檢查的方式已不能滿足現有高清數字化視頻監控系統應用和維護的需要。因此，借助軟件工程和圖像識別等計算機技術，建立一個對通信營業廳內視頻設備監控質量自動評價的系統顯得非常重要。J2EE技術所具有的可移植、低維護成本、安全和易擴展等特性使其被廣泛應用于企業Web應用系統的開發中[1]。本文采用目前技術成熟的J2EE開發平臺，通過對系統進行分層以降低系統的耦合性和開發的難度，將視頻評價算法封裝為可在Java程序中被調用的動態庫文件，實現對視頻質量的評價。
1設計原則
本文的目標是設計通信營業廳視頻設備質量評價系統。借助圖像識別技術，實現視頻設備質量評價的自動化和智能化，從而有效降低人工成本，幫助用戶及時獲知視頻設備的質量情況，并能針對異常設備進行處理，保障視頻設備的正常運行。為保證系統實現的成功性，在系統設計時，應以系統的實用性為基本原則，在滿足用戶業務功能需求的同時，確保系統易于修改和擴展，以適應未來的發展。結合系統應用環境和用戶的實際需求，本系統的設計過程遵循以下設計原則：（1）實用性，以視頻設備質量評價的工作流程為基礎，始終以用戶要求為中心，確保系統具有實用、方便等特點；（2）模塊相關性，系統通常包含若干個子模塊，子模塊之間應具有一致的數據格式和描述方式，以保證系統的完整性和一致性；（3）可擴展性，系統設計應順應信息管理的主流發展方向，降低系統模塊的耦合度，確保當組織結構或功能需求發生改變時，系統易于擴充和升級；（4）可靠性，系統在運行期間應能連續不斷地正常工作，應充分考慮邊界條件，對可能出現的問題進行預處理，提高系統的內部保護機制；（5）安全性，從網絡傳輸、系統安全、用戶安全、程序安全和數據存儲安全等5個方面進行設計，可采用如權限管理、加密等措施保證系統的安全性。
2系統設計
2.1系統體系架構設計
根據通信營業廳視頻質量評價系統開發和部署的實際情況，借鑒已有成熟的軟件體系架構，通信營業廳視頻質量評價系統采用B/S結構，基于SpringMVC框架將系統劃分為表現層、業務層、數據存儲層、數據接口層和數據源層等5個層次。數據源層獲取視頻流數據，主要來源為視頻監控系統。數據接口層負責對數據源層傳輸的數據進行過濾、清洗、轉換和加載等操作。數據存儲層保存系統正常運行所需的數據，通過JdbcTemplate實現對數據庫數據的操作，如增加、刪除、更新和查詢等。業務層負責提供軟件系統包含的如計算服務、質量評價和統計分析等業務邏輯，業務層能夠將數據傳遞給數據存儲層保存，也可以調用數據存儲層的數據傳遞到表現層予以顯示，起到承上啟下的作用，業務層返回到表現層的數據通過JSON實現數據序列化。表現層是用戶與軟件系統交互的方式，負責數據展現和接收用戶輸入的數據，其主要表現方式為Web瀏覽器。通過對系統的層次劃分，各層次功能相互分離，能夠有效降低層次之間的依賴性，當系統需要修改或升級時，只需替換所在層次部分，因此系統具有更好的可擴展性和可維護性[2]。
2.2功能設計
系統以通信營業廳視頻設備監控畫面質量智能化檢查需求為導向，通過對視頻設備質量檢查的工作流程進行分析調研，視頻質量檢查工作主要分為以下5個步驟。（1）對設備進行分類。由于通信營業廳視頻監控設備數量大、分布廣，因此，應首先對視頻設備進行分類，提高視頻設備檢測的覆蓋率和設備的管理水平。（2）制定檢查任務。主要實現對檢查任務的管理，用戶可以創建一個新的任務或開啟一個已有的任務，每個任務關聯一組視頻設備。（3）視頻質量評價。用戶在開啟某個任務后，由計算機獲取該任務對應的視頻設備，然后開始對這組視頻設備的實時監控畫面的質量進行評價。（4）檢查結果管理。完成視頻質量評價后，用戶可以在檢查結果管理功能中查看到所檢查視頻設備的質量狀態，如視頻設備是否存在清晰度故障、亮度故障、畫面偏色、信號缺失等問題。（5）維修管理。針對檢查結果為異常的視頻設備，用戶可以創建對應的維修單據，并聯系維修人員對設備進行檢修，檢修完畢后再將設備的狀態修改為正常狀態。本項目擬實現的系統中的主要功能應包括設備管理、任務管理、質量評價管理、檢查結果管理、維修管理等功能，此外還應具有統計分析、系統管理的輔助。與傳統的依靠人工評測的方式對圖像質量進行遍歷巡檢模式相比，借助計算機技術實現的通信營業廳視頻質量評價系統的功能特點主要有：（1）借助網絡技術實時獲取遠程營業廳的視頻設備監控畫面，能夠有效解決視頻設備數量多、分布廣等問題，從而降低查閱視頻設備監控質量的難度，縮減經濟成本支出，縮短巡檢周期。（2）將圖像識別技術應用于通信營業廳視頻設備評價中，能夠有效降低人的主觀因素對視頻質量評價的影響，減少人力成本，提供工作效率，并有效減少漏判誤判情況的發生。（3）通過對視頻設備監控畫面的輪番檢測，能夠確保檢查設備的完整性和及時性，降低由于人工操作導致的漏看和忽視等情況的發生。（4）通過計算機程序能夠從客觀上有效識別出如清晰度故障、亮度故障、視頻噪聲、畫面偏色、畫面凍結等常見故障，從而使視頻設備維修人員能夠更加科學具體地掌握設備的異常問題，更有針對性地開展維修工作。（5）通過對視頻設備故障歷史數據的統計分析，形成故障知識庫，以報表的形式展現給用戶，為決策提供更加科學的依據。
2.3數據庫設計
關系數據庫設計的目標就是要從各種可能的關系模式組合中選取一組關系模式來構成一個數據庫模式，使得人們既不用存儲不必要的重復信息，又可以方便地獲取信息[3]。為確保數據庫的結構合理，降低數據的冗余性，通常應遵循數據庫設計的三范式。在描述數據庫中各個元素之間關系時，通常采用實體關系模型進行說明。如視頻設備、視頻設備類和檢查任務之間實體關系可描述為：視頻設備具有設備ID、設備名稱、設備類型、設備狀態、設備地址、設備是否異常等屬性，主鍵為設備ID；設備與設備類之間為多對多的關系，即一個設備可以屬于多個設備類別，一個設備類可以包含多個不同的設備；設備類與檢查任務之間為一對多的關系，即一個設備類可以歸屬于多個不同的檢查任務，而一個檢查任務僅對應一個設備類。
3結語
本文主要介紹了基于J2EE的通信營業廳視頻質量評價系統的設計。采用被廣泛應用于企業Web應用系統開發的J2EE平臺，通過對系統架構分層，以降低系統的耦合性和開發難度，以視頻質量檢查工作流程為基礎，設計了系統中的主要業務模塊，借助實體概念模型介紹了設備、設備類和檢查任務之間的部分數據庫設計。通過視頻質量評價系統的應用，能夠解決傳統的依靠人工視檢方式存在的工作量大、經濟成本高和遺漏率高等問題，提高通信營業廳的安防水平和管理效率，進而促進通信營業廳整體服務質量的有效提升。
作者:伍玲 單位:湖北工業大學
[參考文獻]
[1]邵淑儀.輕量級架構在網上業務系統中的應用[J].電腦知識與技術（學術交流版），2009（3）：566-567.
關鍵詞：USB；視頻卡；MPEG；WDM
通用串行總線(UniversalSerialBus，即USB)以其方便的即插即用和熱插拔特性，以及較高的傳輸速率，成為PC領域廣為應用的外設連接規范。目前，國內外普遍采用的是USB1.1規范，它支持兩種傳輸速率：1.5Mbps和12Mbps，主要應用在低速傳輸要求的場合。2000年的USB2.0規范提供了480Mbs的傳輸速率，以滿足更快的數據傳輸要求。
為了使MPEG視頻卡快速地向PC機傳送大量的數據，我們在設計MPEG視頻卡與PC機的接口時采用USB2.0技術。對USB的設計與開發，我們是基于CYPRESS公司的EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片及其FX2開發包。
1、硬件設計
傳統的采用PCI接口的MPEG視頻卡,不但占用了有限的PCI插槽，安裝不方便，而且不支持熱插拔和即插即用。所以，在本設計中，我們選用USB2.0接口芯片對傳統的MPEG視頻卡進行了改進。
改進后的USB2.0接口的方案如圖1所示。
該USB2.0接口的MPEG視頻卡的工作原理為：音視頻信號經AK4550音頻處理芯片及AA7113視頻處理芯片進行A/D轉換，將模擬信號轉換成8bit的PCM格式的數字信號，傳入SZ1510音視頻壓縮采集芯片進行處理，將編碼調制PCM格式的數據轉化為符合格式MPEG-1的混合影視文件，最后MPEG-1數據經USB接口芯片送給PC機作進一步的處理，如存儲、顯示等。
設計中，我們選用的USB接口芯片是EZ-USBFX2系列的CY7C68013芯片。該芯片是針對USB2.0的，而且和USB1.1兼容，它支持兩種傳輸速率：全速（Full_speed）12Mbps和高速（High_speed）480Mbps，它不支持低速(Low_speed)1.5Mbps。該芯片的內部結構如圖2所示。
CY7C68013-128AC內部集成了一個增強的8051內核，它既與標準的8051兼容，又有諸多的改進：最高工作頻率48MHZ，一個指令周期只需4個時鐘周期，比標準的8051平均提高了2.5倍；2個UARTS端口；3個定時/記數器；擴展的中斷系統及其更多I/O口等。CY7C68013內部集成的USB2.0的SIE能完成大部分USB2.0協議的處理工作，減少了用戶對繁雜的USB協議的處理。另外，用戶在開發時，可以利用GPIF和FIFO方式實現與高速設備之間的邏輯連接，并進行高速數據的傳輸。在該改進方案中，我們選用的是GPIF方式，實現和Z1510之間的通信。
2、軟件設計
USB軟件設計包括三方面的工作：固件（Fireware）設計，驅動程序設計和主機端應用程序的設計。
（1）固件設計
設計中，我們考慮到MPEG視頻卡要求快速地持續地傳送大量數據，并對數據的完整性要求不太高，我們采用ISO傳輸方式。另外，我們讓CY7C68013工作在GPIF模式下的FIFORead方式，最多可以傳輸4Gbyte（WORDWIDE=0）或word（WORDWIDE=1）。外設的數據由于不需8051的處理，我們采用自動打包的方式（AUTOIN=1），直接從FIFO到SIE，這樣有利于提高傳輸速率。其主要實現代碼如下：
voidTD_Init()
{
CPUCS=0X01;file://CLKSPD[1:0]=10;for48MHzoperation.
GpifInit();
……
SYNCDELAY;
EP6CFG=0XDA;file://端點配置：同步IN方式、緩沖大小1024字節
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X80;//activateNAK_ALLtoavoidraceconditions
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X06;file://reset,FIFO6
SYNCDELAY;
FIFORESET=0X00;file://deactivateNAK_ALL
SYNCDELAY;
EP6FIFOCFG=0X0D;file://wordwide=1
SYNCDELAY;
……
}
（2）驅動程序設計
在WINDOWS平臺下，USB驅動程序由三部分組成：USB設備驅動程序，USB總線驅動程序和USB主控制器驅動程序，它們必須遵循WIN32驅動程序模型（WDM）。其中，WINDOWS操作系統已經提供了處于驅動程序棧底的USB總線驅動程序和USB主控制器驅動程序。而USB設備驅動程序由設備開發者編寫，它通過向USB總線驅動程序發送包含URB（USBRequestBlock）的IRP(I/ORequestPacket)，來實現USB外設之間的信息交換。當主機應用程序要對USB設備進行I/O操作時，它調用WindowsAPI函數對Win32子系統進行Win32調用，由I/O管理器將此請求構造成一個合適的IRP，并把它傳遞給USB設備驅動程序。USB設備驅動程序接受到這個IRP后，根據IRP中包含的具體操作代碼，構造響應的URB并把它放到一個新IRP中，然后把此IRP傳遞到USB總線驅動程序，USB總線驅動程序根據IRP中所包含的URB執行響應的操作，并把操作結果通過IRP返還給USB設備驅動程序。USB設備驅動程序接受到此IRP后，將操作結果通過IRP返還I/O管理器。最后，I/O管理器將此IRP中操作結果返還給應用程序，至此應用程序對USB設備的一次I/O操作完成。
開發USB設備驅動程序，可采用Numega公司的開發包DriverWorks和Microsoft公司的2000DDK，并以VC++6.0作為輔助開發環境。DriverWorks提供的驅動向導,，可根據用戶的需要，自動生成代碼框架。減少了開發的難度，縮短了開發的周期。
在CYPRESS公司的EZ-USBFX2開發包中，有一個通用的驅動程序，該程序可不加修改經DDK編譯后直接使用。在本設計中，由于時間關系，我們采用的就是這個通用驅動程序（GPD）。
（3）應用程序設計
USB主機應用程序是計算機中完成特定功能的程序，其關鍵是實現從USB外設讀取或發送特定數量的數據，USB標準設備請求和特定的命令等。另外，可以對數據做進一步的處理，如：存儲、顯示、快速傅立葉變換等。在WINDOWS2000下，我們所使用的應用程序開發工具是VC++6.0。
