LonWorks控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能来完成协议的监控功能。一个LonWorks控制网络可以有3个到30000个或更多的节点:传感器功能(温度、压力等)、执行器功能(开关、调节阀、变频驱动等)、操作接口(显示、人机界面等)、控制功能(新风机组、VAV等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器,LonWorks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应,并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片完成节点的事件处理,并通过多种介质把处理结果传递给网络上的其它节点。同时还采用面向对象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。支持双绞线、同轴电缆、光缆和红外线等多种通信介质和多种拓扑结构,并开发了本质安全防爆产品,被誉为通用控制网络。
2 视频压缩标准比较
下面将着重分析比较MPEG-2,H.263,H.264压缩标准:
2. 1 码流结构
2.1.1 MPEG-2的码流结构
MPEG-2的编码码流分为6个层次,从上至下依次为:视频序列层(Video Sequence Layer)、图像组层(Group of Picture Layer)、图像层(Picture Layer)、片组层(Slice Layer)、宏块层(Macro Block Layer)和子块层(Block Layer),各层结构如下:
(1) 视频序列层:即构成某路节目的图像序列,首先为序列起始码,随后的序列头信息中包含了图像尺寸、宽高比和帧率等多种信息。为保证视频的随机接入特性,序列头中必须重复发送。
(2) 图像组层:图像组由相互间有预测和生成关系的一组I、P、B帧组成,但第1帧图像必须为I帧,图像组层的头信息中还包含相应得时间信息。
(3) 图像层:图像层分为I、P、B三种类型,头信息中包含了图像编码类型和时间戳的参考信息。
(4) 片组层:一个片组是包含特定数量的宏块集合,在MPEG-2中片组的排列顺序与扫描顺序一致。为了使码流具有更好的抗误码特性,片组内宏块的定义非常灵活,可包含帧内不同位置的宏块。
(5) 宏块层:Main Profile只支持4:2:0的视频采样格式,因此宏块层包含1个亮度块和2个色度子块。高级类还支持另外2种类型的采样格式:4:2:2和4:4:4。
(6) 子块层:子块是MPEG-2码流的最底层,也是DCT变换的基本单元,块由 像素组成,同一块内的数值必须全部是Y信号采样值,或全部是U或V信号的采样值。此外,子块也用于表示DCT变换后生成的 个DCT系数[4]。
2.1.2 H.263的码流结构
H.263标准以H.261标准为基础,按照分块结构组织码流。码流语法分为四层,依次为图像层(Picture Layer)、块组层(GOB Layer)、宏块层(Macroblock Layer)和块层(Block Layer)。
(1) 图像层:图像层数据由图像头、宏块组数据、序列结束码和填充比特构成。其中几个重要的头信息的含义如下:
图像起始码(PSC):22比特,规定为“000000000000000010000ff”;
时间参考(WPO):5比特,指当前编码图像在原始图像序列中的序号;
图像类型信息(PTYPE):11比特,包含图像编码的各种重要信息。图像编码时可以选择各种不同的方式,以达到最佳的编码效率,这些方式由标准提供;
量化信息(PQUANT):5比特,编码时事先用PQUANT作为假定的宏块量化级,如果实际的量化级与假定值相同,宏块层量化级不再被编码传递,当这两个值不一致时,宏块层中的DQUANT会指出当前量化级与前一宏块量化级的变化值,此后DQUANT在该帧不再起作用;
B帧时间参考(TRB):3比特,在采用PB帧编码时,要对当前PB帧中的B帧和前一P帧之间没有被编码传送的帧数再加l,TRB的作用同上面提到的TR;
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