基于国密算法的视频媒体文件加密效率提升技术

随着计算机网络和无线通信等技术的发展,有关视频媒体文件的版权保护和信息安全问题日益成为人们关注的焦点,对视频媒体文件加密是一种有效保护信息安全的方式,传统的视频文件加密方法需要对视频媒体文件中所有的视频帧数据进行加密,文件加密的效率较低,加密过程比较耗时.本文针对H.264/AVC视频帧的结构特点,提出了一种基于国产SM2算法的视频媒体文件加密效率提升的方法,该方法在加密视频媒体文件的过程中只加密视频数据中关键帧的NALU Header信息,在检测到H.264分片的情况下同时也需要对non-IDR Header信息进行加密.实验结果表明该方法可以在有效加密视频媒体文件的同时减少了加密所需的时间,明显提升了视频媒体文件的加密效率.

H型栽培架组合方式对光照及草莓生长和产量的影响

H型立体栽培架是目前在生产中应用较广的一种草莓立体栽培装置。针对草莓立体栽培过程中产生的遮光和植株生长不良等问题,该研究提出将两层和三层的H型栽培架进行不同组合,通过在日光温室中设置两层+两层(T1)、两层+三层交替(T2)、三层+三层(T3)的H型栽培架的3种布置组合方式,比较不同组合处理下草莓的光照环境、生长及产量的差异。结果表明:T1上、下层草莓的光照条件最佳,T2次之,T3最差;试验期内,T1上层的草莓达到光饱和点(light saturation point,LSP)的时间比T2增加了40.0%,并且T1上、下层草莓达到光补偿点(light compensation point,LCP)的时间分别比T2中两层栽培架的上、下层增加了9.3%和21.3%;T1处理草莓的生长状况最佳。T1的单元产量最高,为50.8 kg,分别比T2与T3的单元产量提高了2.8%和33.7%。因此,日光温室内H型栽培架以两层与两层相邻的布置方式较适合用于草莓的立体栽培,可在生产中推广应用。

扭双工字型透水框架防冲机理试验研究

透水框架因具有消能减速进而保护岸滩免受水流冲刷的功能，在河道治理、航道整治中得到广泛应用。最近提出了一种新型透水框架——扭双工字型透水框架，经动床试验表明具有显著的护滩效果，利用Vectrino三维流速仪在变坡水槽上精细测量了新型透水框架附近的水流结构。试验分析表明，扭双工字型透水框架抛投于床面后底层流速骤减（减速率达0．79～0．95）、表层流速增大、过渡层流速梯度加大，垂向流速不再服从对数分布；垂向最大紊动强度出现在框架群顶部附近，水流进入框架群后紊动强度逐渐加强，出框架群后达到极值，底表层紊动强度极值的位置发生偏离，表层位置较底层偏下游内侧；框架群内近底层水体能量大幅消减（消能率达0．93—0．99），下游水体能量恢复距离为38～56m，利于滩面防护，而侧向边缘水体能量加强，易造成侧沿岸滩局部冲刷。研究成果对扭双工字型透水框架的设计、应用具有一定参考价值。

一种基于自相关法的H.264/AVC高效帧内预测算法

H.264/AVC是最新的视频压缩标准,具有极高的压缩率,但由于编码时间较长,无法达到实时应用的要求.本文提出了一种新的基于自相关法的高效帧内预测算法.该算法在进行帧内预测之前先对宏块预判,从两种预测模式中选择一种,从而减少了算法的复杂度.实验结果表明,本文提出的算法在码率只有少许增加的情况下,速度平均提高了26.9%,SNR值基本维持不变.

一种H.264帧内预测模式判决算法及VLSI实现体系

17种预测模式和率失真优化模式判决极大的增加了H.264帧内编码器硬件设计的复杂度.目前的模式判决快速算法能大量减少模式判决的复杂度,但却不易于硬件实现.本文在Sobel边缘检测模式判决算法的基础上,提出了一种面向VLSI实现的模式判决优化算法.该算法通过修改16×16宏块部分像素的Sobel边缘检测算子来减少存储器读取次数,优化预测模式区域的范围来减少硬件设计复杂度,并采用变换后残差绝对值和(SATD)来简化编码代价判决运算.实验结果表明,采用该算法的帧内硬件编码器可以在确保编码质量的前提下,显著降低硬件实现复杂度和提高编码器效率.

软体排与扭双工字透水框架结构潜堤下游联合护底试验研究

为充分利用软体排与扭双工字透水框架的各自结构护底优势、减少工程投资,通过水槽试验研究了潜堤下游两者联合护底的水动力特性、防护效果及适用部位、布置方式等关键技术问题。结果表明坝脚附近出现下沉水流、堤坝后存在横轴环流;框架群可有效减缓水平向滩面水流,但无法消减越堤的竖向水流,框架不能直接抛投于堤脚或坝脚处,应抛投于软体排的下排边;排边框架抛投宽度以20 m左右(5 m搭接)为宜,框架抛投密度以2个m2时效果最佳;成果可为工程设计提供技术参考。

基于宏块特征的H.264快速帧内预测算法

为了降低H.264的计算复杂度以满足实时应用,在对H.264帧内编码模式深入研究的基础上,提出利用宏块灰度直方图特征在Intra4×4和Intra16×16模式中预判,针对Intra4×4模式采用基于子块预测方向特征的快速帧内预测算法.综合以上2种优化策略,该优化算法平均码率增加了3.2%,峰值信噪比基本不变的情况下,编码速度平均提高了32.8%.

三自由度搬运机器人运动学分析及仿真

为实现某类MOCVD设备中衬底的自动化上下料,提出一款三自由度搬运机器人机构。通过对设计约束分析,建立了其D-H坐标系,推导出该机器人运动学正、逆解,并用Matlab进行验证。最后,在ADAMS中对所建立的机器人虚拟样机进行了搬运仿真,证明该机器人能实现衬底的自动上下料。

基于DRM的视频数据帧研究

世界数字广播(DRM)系统的信道编码是基于多级编码方案的,可以更好地为数据传输提供不等保护。H.264标准下的视频压缩编码数据流的分类技术满足了DRM传输要求,利用DRM定义的数据传输模式,提出了符合DRM标准要求的视频数据帧格式。同时也研究了视频在短波波段的传输。

一种新的H.264/AVC快速帧内预测模式选择判决算法

针对H.264视频编码标准帧内预测模式选择部分计算量大的问题,本文提出了一种快速帧内预测模式选择判决算法。该算法首先提出了一个新的算子,用来描述图像灰度分布信息,作为判断图像复杂程度的依据,进而提出两个对量化系数(QP)自适应的阈值,将图像分为平滑、变化剧烈和特征模糊3种。平滑图像宏块使用Intra_16×16模式预测,变化剧烈的宏块使用Intra_4×4模式预测,特征模糊的宏块使用标准算法预测。实验结果表明,该优化算法能在保证很好的图像质量的同时,使帧内模式选择计算次数减少30%以上,而且对传输码率基本没有影响。

一种基于二维直方图的H.264/AVC快速帧内预测判决算法

最新的视频压缩标准H.264/AVC具有极高的压缩率,但由于其算法极其复杂,编码时间较长,无法达到实时应用的要求。该文针对其帧内预测算法的特点,提出了一种基于二维直方图的快速帧内预测算法。该算法在进行帧内预测之前先对宏块预判,从两种帧内预测模式中选择一种,从而减少了算法的复杂度,提高了压缩速度。实验结果表明,所提的算法在码率只有少许增加的情况下,编码速度提高了16.26%,PSNR值基本不变。

H型截面单层单跨钢框架火灾行为试验

对2榀H型截面单层单跨钢框架进行了火灾行为的足尺试验研究.全部试验采用自行研制的火灾试验炉,试验结果表明炉子性能稳定,使用方便.试验中考虑了不同受火工况对钢框架火灾行为的影响.通过试验得出了钢框架温度场分布和变形的变化规律.试验结果表明:火灾下,梁柱全部受火的单层单跨钢框架(节点受到保护)破坏方式为钢柱压屈破坏,破坏位置在受到保护的钢节点下部的钢柱上.试验研究为今后钢结构火灾行为的研究提供依据.

基于S3C6410和Linux的H.264编码器的实现与优化

针对目前嵌入式数字视频的实际需求,设计并实现了一种编码效率高、实时性好的嵌入式H.264编码器;该编码器基于S3C6410处理器,采用嵌入式Linux操作系统,经过对比选择x264编码方案;然后针对嵌入式系统的特点提出了一种新的判定优化效果的方案,并在此基础上进行优化,最后基于优化因子对编码器的性能进行测试;结果表明:优化后帧率提高都在79%以上,并且PSNR值降低不到2.3%,优化因子均值达34.11,可见帧率得到很大提高且PSNR值无明显降低,优化效果良好,实现了实时编码。

薄柔高频焊接H钢柱的实验和抗震承载力评价

针对大宽厚比的高频焊接H钢柱塑性耗能能力较低的特点,进行了10个试件的单调和反复加载试验研究.试验揭示,在一般低多层框架结构的长细比范围内,翼缘和腹板板件宽厚比的组合和轴压比是决定薄柔H钢柱静力和滞回性能的关键因素.综合实验结果和系统的数值分析,提出了经受罕遇地震往复作用时,将钢柱承载力下降限制在某一范围内的设计原则.按此原则,可以确定容许的板件宽厚比组合限值.这一设计方案为在抗震设防区使用薄柔构件轻型钢框架提供了可能.

H.264跳帧转码中帧间模式选择和运动估计快速算法

为了解决在H.264跳帧转码中,简单地重用从输入码流中获取的编码信息得到的视频质量非常不理想的问题。针对宏块的运动特征,引入运动尺度因子,提出快速帧间模式选择算法和新的运动矢量合成算法,在提高视频质量的同时大大降低了算法复杂度,并提出基于双阈值的自适应运动矢量修正算法,可以有效减少当获得最佳运动矢量后进行修正的冗余运算量。实验证明,此算法具有更强的鲁棒性和更广泛的适用性,在转码后的视频质量和转码速度方面都达到了很好的效果。

U3-500H型钢轧机机架的有限元分析

用Pro/E3.0对U3-500H型钢轧机机架建立了三维模型,并利用有限元分析软件ANSYS10.0对机架进行三维有限元计算,获得了机架的变形特征及应力分布情况,为该类H型钢轧机机架的进一步设计与研究提供了理论依据。

基于DM642的H.264编码实现与优化

为优化H.264编码技术在数字信号处理中的实际应用,在对H.264标准中帧内及帧间预测模式深入研究的基础上,提出了2种改进算法:帧内预测时,采用直方图的自相关特性进行快速模式判别;帧间预测时,采用运动估计块匹配过程中得到的绝对值误差和作为中途停止条件,结合运动搜索预处理及残差纹理分析进行模式判别.这2种算法均大幅提高了编码速度.在此基础上合理利用DM642芯片及H.264编码器的自身特点,充分挖掘处理器的并行特性和计算资源等以优化编码器.实验结果表明,在图像质量不变的前提下,编码速度提高到15帧/s,部分序列达到18帧/s,码率上升8%.

基于H.264的多参考帧快速选择算法

H.264采用了多参考帧技术,大大提高了预测精度,改善了视频图像质量,然而这种特性同时也带来了很高的计算复杂度.为了降低H.264编码器的计算复杂度,本文提出了一种多参考帧快速选择算法.该算法充分考虑多参考帧中运动矢量的相关性以及中心偏置特性,通过对待选参考帧进行预选择,有效减少了需要进行全搜索的参考帧个数,提高了编码速度.实验结果表明,该算法在保持图像质量和码率变化很小的前提下,运动估计模块编码速度提高了30.91%.

基于SVM的跳帧转码快速帧间编码算法

为降低H.264跳帧转码运算复杂度,在帧间模式选择中引入支持向量机(support vector machine,SVM)技术,提出一种SKIP模式提前判决算法,具体讨论了关键的特征向量与核函数的选择方法。同时,利用宏块时域相关性缩减预测模式数量,实现率失真优化提前终止。其次,通过定义宏块运动程度参数,针对不同运动程度的视频序列自适应地选择运动矢量合成算法和运动搜索策略,有效减少在已获得最佳运动矢量后仍进行运动搜索的运算冗余。实验证明,此算法极大降低了算法复杂度(平均84%)的同时保证了较高的视频质量,与现有算法相比,具有更强的鲁棒性和更广泛的适用性。

基于H.323高性能MCU的设计与实现

针对基于H.323协议的Openh323开源视频会议系统中源MCU容纳终端有限,图像质量差等缺陷,在VC++6.0开发平台上,采用基于帧缓冲映射软交换技术改进源码中的MCU,提高其存储转发的能力,从而增加参与视频会议的终端;在占用较少CPU资源的同时,有效提高其传输速率,并缩短了传输时延,取得了良好的测试结果。