基于远程故障检修视频通信系统

摘要:本文首先介绍了远程故障检修视频通信系统的结构和原理,然后对其中的关键技术:视频捕获技术和运动补偿帧间预测编码技术进行了讨论和分析,完成了远程故障检修视频通信系统的设计,解决了远程故障检修在话音通信中难以表述清楚的问题。

Abstract: This paper introduces the structure and principle of the remote video communication systems troubleshooting,then the key technologies: video capture technology and inter-frame motion compensation prediction coding techniques are discussed and analyzed,a remote video communication system troubleshooting design is completed to address the long-range troubleshootingof voice communication is difficult to express clearly.

关键词:远程;故障检修;视频通信

Key words: remote;trouble shooting;video communication

中图分类号:TP37 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0141-01

0引言

当前,随着生产企业售后服务的不断提高,几乎所有设备在售出后都有保修期。设备在使用中出现了故障都能得到有偿或无偿的维修。但多数客户对设备的工作原理以及性能了解较少,经常会因为某个小故障就要把厂家人员请过来,造成了许多不必要的浪费。远程故障检修视频通信系统就是针对这种情况设计的。

远程故障检修主要是共享视频图像和故障信息,为的是检修人员能够在离设备较远的地方进行故障检测。该系统可以是同步或异步的,实际应用中主要以同步为主。为保证故障信息的准确性,在获取、压缩、处理、传输和显示图像的过程中都不应有严重的损伤。

1系统结构和原理

该系统结构如图1所示。

系统通过高频摄像头和麦克风进行视频捕获和音频采集,视频捕获后送计算机进行压缩编码,该过程可根据情况由硬件视频压缩卡完成,或由软件设计完成。视频数据的传输以Visual C++为开发平台,设计本地数据处理和发送程序,客户端接收显示程序,完成数据的发送和接受显示功能。因为传输的图像信号量很大,故选用效率较高的UDP协议, 本系统利用WinSock API实现基于UDP协议的网络编程。程序设计的具体步骤为:程序运行参数配置、音视频设备初始化、初始化通信网络、捕获视频和音频、对捕获视频显示并编码、将压缩后的文件传送到对端、对接收到的文件解码、对解码后的文件进行显示、音频的发送和接收。通过对各类标准的对比,系统采用由ITu-T和MPEG联合开发的新标准H.264,它引入了面向IP包的编码机制,有利于网络中的分组传输,支持网络中视频的流媒体传输,具有更高的压缩比和更好的信道适应性。

2关键技术讨论

2.1 视频捕获Video for Windows函数是Windows环境下实现实时视频捕获的重要工具,Visual C++中也将Video for Windows函数称为AVIcap窗口类函数。通过使用AVIcap窗口类函数,可以在应用中方便地集成视频采集功能,为应用提供了一个访问视频采集硬件简便的、基于消息的界面,并且能够控制视频流数据存储到磁盘的过程。要进行视频捕获首先必须创建一个捕获窗,所有的捕获操作及其它设置都是以它为基础的。它是通capCreate-CaptureWindow函数创建的。在系统回调函数中常用的为状态设置、出错处理、流捕获或帧捕获等回调函数,它们的注册是通过相应的宏完成的。如capSetCallbackOnError将系统出错处理的回调函数注册到系统中,当系统出错时自动调用进行处理。具体处理的内容由用户自己编写。

2.2 视频压缩为保证图像的无失真传输,在诊断方获得准确的故障信息,同时获得较好的压缩效果,系统采用运动补偿帧间预测编码。该方法根据视频图像的特点通过跟踪画面内的运动情况对其加以补偿之后再进行帧间预测,它能较好地提高压缩比,得到了特别的重视和广泛的应用。

采用运动补偿帧间预测编码的框图如图所示,系统输入数据X(i,j),通过系统预测得到预测值X'(i,j) (k),二者的插值经过量化后为FD'(i,j)(k),图像恢复数据和图像原数据相比含有量化误差e(i,j)(k).把恢复数据X'(i,j) (k)放入存储器存储,视为前一帧的数据,把前一帧的数据和当前数据送运动参数估计器后就得到运动位移的估值。估值方法采用块匹配法,框图的其他方面和一般预测编码原理相同。

3结论与展望

本系统根据远程故障检修对视频传输的要求,合理选择压缩编码算法,依托INTERNET网络,实现了远距离故障检测共享视频信息的功能,方便了客户,大大节省了企业售后服务成本。

随着“信息高速公路”的不断完善,人们对多媒体通信的需求和依赖程度将不断提高,这必将使视频通信的发展和应用领域更加广泛,本系统亦可根据需求和不断的改进,应用于更多的领域。

参考文献:

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