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1、毕业设计(论文) 论文题目 多视角实时合成的研究与实现 Real-time Synthesis of Multi-view for Study and Realization学 生 姓 名： 学 号： 二级学院名称： 电子信息学院 专 业： 广播电视工程 指 导 教 师： 职 称： 合作/企业教师： 职 称： 浙江传媒学院本科毕业论文 多视角实时合成的研究与实现多视角实时合成的研究与实现摘要: 近年来，随着网络多媒体技术的迅速发展，以往的广播、电视、报纸等传统媒体在对抗不断兴起的新媒体传播方式这场没有硝烟的战争中收到了巨大冲击。传统媒体的劣势逐渐显现，很多事件从发生到广泛传播时间间隔久，时效性
2、差，普通人群参与度低，互动性差。越来越多的人开始尝试新的传播方式，尤其是人们观看影像的方式发生了重大改变。多视角实时合成给人们提供了一种不一样观察的方式，在近几年备受关注。多视角的实时合成，其目的在于同时获取多路视频信号，在有限的时间内获得更多图像信息。多路视频合成主要研究的是画面整合以及视频发布的两个问题。本次使用Helix Server作为流媒体服务器并使用Real-Producer Plus进行广播与录制，在数据库中录入摄像头信息，浏览器中嵌入RealPlayer播放器，在浏览器中可以实时查看摄像头画面并实现视角切换。多视角的实时合成是由摄像头获取信息，通过USB接口进行视频传输，最后将
3、得到的视频进行处理。而为了更好的研究视频合成这方面，本文还对来自文件的多画面合成进行研究与实验，为本文最终的测试奠定良好的基础。关键词：视频监控；多视角合成；图像处理；流媒体REAL-TIME SYNTHESIS OF MULTI-VIEW FOR STUDY AND REALIZATIONAbstract: In recent years, with the rapid development of network and multimedia technology, therefore, news media development in the new media age challen
4、ged the survival of traditional media. The disadvantages of traditional media gradually appear, many events from the occurrence to the wide spread time interval, timeliness is poor, the participation of ordinary people is low, and the interaction is not good. More and more people are beginning to tr
5、y new ways of communication, especially in the way people watch and think. Real-time Synthesis of Multi-view provides people with a different way of observation, and it is considered to be a popular technology in recent years.Real-time Synthesis of Multi-view, the purpose is to obtain multi-channel
6、video signals at the same time, and we can get more image information in a limited time. This paper mainly studies two problems: image integration and video release. Helix Server was used to be Streaming media server in this research, and broadcasting and recording with Real-Producer Plus. Inputting
7、 camera information to DB. The browser is embedded with RealPlayer player, so that it can view real-time video from the cameras and switch to different view angle.Multi-view real-time synthesis is to obtain information from the camera, transmit video signal with the USB, and finally process video. I
8、n order to study the video synthesis better, this paper also studies and experiments on the multi image synthesis based on local file, which lays a good foundation for the final test.Keywords: video surveillance; multi-view composition; image processing; stream media目 录1 绪论11.1 选题背景与意义11.2 国内外研究现状11
9、.3 研究目的及意义31.4 本文主要研究内容42 多视角的实时合成总体方案设计52.1 多视角实时合成系统功能和需求分析52.2 系统总体结构53 多视角实时合成方法的实现63.1 流媒体服务模块63.2 视频信号实时采集录制模块73.3 媒体流实时网络传输模块73.4 数据库元数据存储与管理模块83.5 WEB流媒体发布模块84 多视角实时合成的实验与测试94.1 实验环境94.1.1 实现平台94.1.2 运行环境104.2 基于本地视频文件的多画面合成104.3 基于单摄像头的实时直播114.4 基于多摄像头的多视角实时合成134.5 基于网页访问实现多视角的实时合成与切换145 总结
10、和展望165.1 总结165.2 展望17致谢18参考文献191 绪论随着通信技术和网络多媒体技术的发展，人类获取外界信息的途径已经不仅仅局限于语音和数据，数字视频已经取代语音成为了人类信息的主要来源1。曾经放学回家守着电视观看各类电视节目的年代已经渐渐远去了，现在网络视频直播、视频实时监控、视频的远程教育以及多人视频聊天等各种多媒体新形式逐渐兴起，人们对于影像观看的要求越来苛刻，简单而传统的媒体形式已经无法满足人们对视频图像多样的需求。1.1 选题背景与意义近几年，国家经济的发展提高了人们的生活水品，人们不再只求温饱，而是更加注重丰富自己的娱乐休闲方式，获得更多视觉感官等刺激。从2D电影的平
11、面影像到3D电影越来越真实的观影体验，意味着胶片电影时代逐渐没落，数字电影的舞台才刚刚拉开帷幕2。爱奇艺、优酷、陌陌等都推出了视频直播功能，满足了人们随时随地表达自我的需求3。另外，视频图像处理技术和多画面显示系统技术的逐渐成熟，也改变了人们工作的一些习惯。例如多画面视频会议系统的实现，减轻了公司出差开会时路途奔波的麻烦；电视制播系统中，在过去是有限前端对传输的电视信号进行监看，大部分是一对一的模式，一台监视器监控一路图像信号，并不能很好地实时监控每一路视音频画面，无法及时发现节目质量问题，难以做到安全播出；视频监控也是同理，现在摄像头的数量成倍增加，若是以电视墙的形式进行实时监控，不仅占地面
12、积大浪费资源，而且人眼无法同时观察这么多屏幕，不容易捕捉画面细节，导致监控漏洞的出现。本课题致力于实现多路视频信号的实时合成，提高屏幕利用率和视频图像处理速度，因此，多视角实时合成的研究与实现具有一定实际意义。1.2 国内外研究现状多视角实时合成技术是近年来人们关注的应用技术热点之一，尤其是被广泛应用于安防领域。安防需求主要集中在公安、交通、司法、金融、能源、科教卫和智能楼宇等七大行业4，视频监控领域的70%以上的数据分析是用来进行图像识别。大中小城市也在不断推进平安城市建设，目前我国摄像头数量最多的城市是北京，数量达到115万，摄像头分布密度为71个/平方公里；上海摄像头的数量仅次于北京，数
13、量达到100万个；而杭州则是摄像头分布密度最高的城市，达到了130个/平方公里。在曾经传统的城市视频监控体系中，主要还是有线网络进行视频流的传输5。随着城市化的程度越来越高，有线网络面临搭建成本投入过高，架设困难，完成周期过长等一系列难题，无线网络将会逐渐取代有线网络。无线网络对公安部推动全国公安机关视频图像信息整合与分享工作任务更为便捷有益，对视频监控体系可以实现有用整合，进一步综合开发利用视频图像信息。海康威视成为视频监控行业的领军人物，持续五年（2011-2015）占据iHS环球视频监控市场占有率第一位，并在2016年，A&S安全自动化公布的“环球安防50强”中位列世界第一。海康威视在流
14、媒体网络传输和控制技术、大数据分析技术、视频图像处理技术、嵌入式系统开发技术、云计算技术、视音频编解码技术、视频分析与模式识别技术、视音频数据存储技术、专用集成电路的应用技术等九大核心技术全部拥有自主知识产权6。2007年海康威视研发成功全球第一台16路D1实时DVRDS-8016HF-S；在2015年，海康威视发布了“鹰眼”全景相机、工业相机以及立体相机。大华也推出了多镜头全景拼接相机，其典型代表作品就是四目4K全景网络相机DH-IPC-PDBW8808-A180系列，可应用于对画质要求比较高且大场景监控的场所。四目4K全景相机处于行业先进技术，实现了更高清、全智能、大全景、星光级、图像拼接
15、等功能。全景多目摄像机可以更好地实现了用户更全角度的大场景监控需求，有其独特存在的应用价值。大华四目全景网络摄像机由4个镜头为1/2.8200万超低照度CMOS图像传感器、3mm定焦特制镜头组合，可以拍摄四个角度，经由过程大华智能算法，主动识别四组画面之间的重复区域，并可以自动修改及拼接，输出40961800全景画面，从而实现水平180、垂直87的超广角度展现，且拼接画面平整无畸变，视频结果更直观，高清监控一览无余7。近年来，基于多视角的图像拼接技术迎来了它的春天，主要包含了计算及视觉问题以及图形图像问题。APAP算法的实现将网格优化变形应用于图像拼接，TJ CHIN通过将图像划分为密集网络，一个单应矩阵对应一个网格，利用对网格的变形，实现图像的矫正和拼接。对于视频拼接而言，时下较为流行的做法，是一边进行视频拼接，一边进行视频的稳定，即视频去抖，不仅是可以实现对本地视频文件的高质量拼接，还可以做到在线的实时拼接。对于视频的实时拼接而言，时下较为
