遠程醫(yī)療系統(tǒng)圖像壓縮及傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-02-19 04:48
遠程醫(yī)療是一種新型的醫(yī)療服務(wù),在醫(yī)學(xué)活動中起著越來越重要的作用,對遠程醫(yī)療關(guān)鍵技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。論文研究了DICOM醫(yī)學(xué)圖像和視頻圖像的壓縮及傳輸技術(shù),旨在解決遠程醫(yī)療中的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)傳輸、視頻通信、數(shù)據(jù)存儲等關(guān)鍵技術(shù)。DICOM醫(yī)學(xué)圖像文件所占空間普遍較大,不利于傳輸和存儲,本文首先研究了DICOM文件格式,提取其中的像素信息,為圖像壓縮做好前期工作,在圖像壓縮時引入了量化因子的概念,通過調(diào)節(jié)量化因子的數(shù)值達到控制圖像質(zhì)量的目的。對于DICOM文件中的非像素信息部分,由于不能壓縮,所以在進行壓縮前先保存到文本文件中,最后將得到的壓縮圖像和文本文件重新封裝為DICOM標準格式。在研究了DICOM通信標準后編程實現(xiàn)了其中的C-STORE服務(wù),完成了DICOM醫(yī)學(xué)圖像的傳輸,由于采用了DICOM協(xié)議進行傳輸,本功能可以很方便地集成到PACS系統(tǒng)或HIS系統(tǒng)中去,為后期開發(fā)節(jié)約成本,提高開發(fā)效率。遠程視頻是遠程醫(yī)療很重要的組成部分,本文選取H.264視頻圖像為研究對象,實現(xiàn)了H.264視頻的編解碼和本地存儲以及遠程傳輸,實現(xiàn)了視頻的壓縮和傳輸。在H.264視頻編解碼和本地存儲時采...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 DICOM醫(yī)學(xué)圖像壓縮研究
2.1 DICOM標準概述
2.1.1 DICOM標準簡介
2.1.2 DICOM標準的內(nèi)容及其相互關(guān)系
2.2 圖像文件結(jié)構(gòu)解析
2.2.1 DICOM圖像文件結(jié)構(gòu)
2.2.2 BMP圖像文件結(jié)構(gòu)
2.2.3 JPEG圖像文件結(jié)構(gòu)
2.3 圖像壓縮算法簡介
2.3.1 無損壓縮算法
2.3.2 有損壓縮算法
2.4 DICOM圖像壓縮的實現(xiàn)
2.4.1 DICOM非像素信息部分的提取
2.4.2 DICOM圖像轉(zhuǎn)化為BMP圖像
2.4.3 BMP轉(zhuǎn)化為JPEG的實現(xiàn)
2.4.4 JPEG封裝為DICOM壓縮圖像
2.5 試驗結(jié)果及分析
2.5.1 DICOM非像素信息提取結(jié)果
2.5.2 不同量化因子下圖像質(zhì)量及壓縮比
2.6 本章小結(jié)
第3章 DICOM醫(yī)學(xué)圖像的傳輸
3.1 DICOM通訊原理
3.2 與DICOM通訊相關(guān)的幾個概念
3.2.1 DICOM消息服務(wù)元素DIMSE
3.2.2 DICOM上層協(xié)議ULP
3.2.3 協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU
3.2.4 表示數(shù)據(jù)值PDV
3.3 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸?shù)倪^程
3.3.1 連接協(xié)商
3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸
3.3.3 釋放連接
3.4 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸?shù)某绦驅(qū)崿F(xiàn)
3.4.1 TCP層的編程實現(xiàn)
3.4.2 DICOM上層協(xié)議的編程實現(xiàn)
3.5 程序運行及結(jié)果
3.5.1 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸界面及操作
3.5.2 傳輸結(jié)果及分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于H.264和DirectShow的視頻圖像壓縮
4.1 視頻壓縮概述
4.1.1 視頻壓縮的必要性
4.1.2 視頻壓縮的可行性
4.2 視頻壓縮標準簡介
4.2.1 AVS標準
4.2.2 MPEG系列標準
4.2.3 H.26x系列標準
4.3 H.264中的新技術(shù)
4.3.1 幀內(nèi)預(yù)測模式
4.3.2 幀間預(yù)測模式
4.3.3 去塊效應(yīng)濾波
4.3.4 分層結(jié)構(gòu)
4.4 H.264編解碼器結(jié)構(gòu)
4.4.1 編碼器結(jié)構(gòu)
4.4.2 解碼器結(jié)構(gòu)
4.5 DirectShow簡介
4.5.1 DirectShow系統(tǒng)功能框圖
4.5.2 DirectShow編譯環(huán)境的配置
4.5.3 DirectShow Filter開發(fā)步驟
4.6 H.264視頻編解碼器的設(shè)計與實現(xiàn)
4.6.1 H.264視頻編解碼器的設(shè)計
4.6.2 保存為AVI文件
4.7 程序運行及結(jié)果
4.8 本章小結(jié)
第5章 基于RTP的視頻圖像傳輸
5.1 視頻傳輸協(xié)議的選擇
5.2 實時傳輸協(xié)議和實時傳輸控制協(xié)議
5.2.1 RTP實時傳輸協(xié)議
5.2.2 RTCP實時傳輸控制協(xié)議
5.3 H.264視頻數(shù)據(jù)的RTP封裝
5.3.1 NAL單元
5.3.2 RTP封裝時NALU的處理
5.3.3 H.264視頻數(shù)據(jù)的封裝
5.4 RTP和RTCP協(xié)議的軟件實現(xiàn)
5.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
5.4.2 主要類介紹
5.4.3 RTP和RTCP包的處理過程
5.5 視頻傳輸?shù)腝oS控制
5.5.1 雙內(nèi)存緩沖機制
5.5.2 速率控制
5.6 系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的設(shè)計與實現(xiàn)
5.7 實驗結(jié)果及分析
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RTP/RTCP的H.264視頻實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 樊姍. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2010(20)
[2]國內(nèi)外遠程醫(yī)療的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 張成,王共先,習(xí)海波. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2010 (24)
[3]電子病歷系統(tǒng)規(guī)劃和實施的著力點[J]. 粟泉. 中醫(yī)藥導(dǎo)報. 2010(04)
[4]嵌入式視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張多英,申晨,劉偉平,黃紅斌. 計算機工程與設(shè)計. 2010(04)
[5]中國運用“達芬奇”機器人成功實施首例肝膽外科手術(shù)[J]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2009(01)
[6]AVS標準中的視頻編碼關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 曹雨,吳云,趙勇. 微計算機應(yīng)用. 2009(01)
[7]醫(yī)學(xué)圖像處理與分析軟件平臺綜述[J]. 李恩中. 計算機科學(xué)與探索. 2008(05)
[8]基于DirectShow的視頻采集與壓縮存儲的實現(xiàn)[J]. 張明杰. 軟件導(dǎo)刊. 2008(08)
[9]H.264視頻編碼的關(guān)鍵技術(shù)及算法[J]. 高金玉,孫紅科. 科技信息(科學(xué)教研). 2008(23)
[10]基于DCT算法變換的圖像壓縮技術(shù)研究[J]. 羅建國. 科技廣場. 2008(07)
碩士論文
[1]實時視頻傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 曹銀銀.安徽理工大學(xué) 2009
本文編號:3632248
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文的研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀
1.2.1 國外發(fā)展與現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)
1.3.1 論文的主要研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 DICOM醫(yī)學(xué)圖像壓縮研究
2.1 DICOM標準概述
2.1.1 DICOM標準簡介
2.1.2 DICOM標準的內(nèi)容及其相互關(guān)系
2.2 圖像文件結(jié)構(gòu)解析
2.2.1 DICOM圖像文件結(jié)構(gòu)
2.2.2 BMP圖像文件結(jié)構(gòu)
2.2.3 JPEG圖像文件結(jié)構(gòu)
2.3 圖像壓縮算法簡介
2.3.1 無損壓縮算法
2.3.2 有損壓縮算法
2.4 DICOM圖像壓縮的實現(xiàn)
2.4.1 DICOM非像素信息部分的提取
2.4.2 DICOM圖像轉(zhuǎn)化為BMP圖像
2.4.3 BMP轉(zhuǎn)化為JPEG的實現(xiàn)
2.4.4 JPEG封裝為DICOM壓縮圖像
2.5 試驗結(jié)果及分析
2.5.1 DICOM非像素信息提取結(jié)果
2.5.2 不同量化因子下圖像質(zhì)量及壓縮比
2.6 本章小結(jié)
第3章 DICOM醫(yī)學(xué)圖像的傳輸
3.1 DICOM通訊原理
3.2 與DICOM通訊相關(guān)的幾個概念
3.2.1 DICOM消息服務(wù)元素DIMSE
3.2.2 DICOM上層協(xié)議ULP
3.2.3 協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU
3.2.4 表示數(shù)據(jù)值PDV
3.3 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸?shù)倪^程
3.3.1 連接協(xié)商
3.3.2 數(shù)據(jù)傳輸
3.3.3 釋放連接
3.4 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸?shù)某绦驅(qū)崿F(xiàn)
3.4.1 TCP層的編程實現(xiàn)
3.4.2 DICOM上層協(xié)議的編程實現(xiàn)
3.5 程序運行及結(jié)果
3.5.1 DICOM醫(yī)學(xué)圖像傳輸界面及操作
3.5.2 傳輸結(jié)果及分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于H.264和DirectShow的視頻圖像壓縮
4.1 視頻壓縮概述
4.1.1 視頻壓縮的必要性
4.1.2 視頻壓縮的可行性
4.2 視頻壓縮標準簡介
4.2.1 AVS標準
4.2.2 MPEG系列標準
4.2.3 H.26x系列標準
4.3 H.264中的新技術(shù)
4.3.1 幀內(nèi)預(yù)測模式
4.3.2 幀間預(yù)測模式
4.3.3 去塊效應(yīng)濾波
4.3.4 分層結(jié)構(gòu)
4.4 H.264編解碼器結(jié)構(gòu)
4.4.1 編碼器結(jié)構(gòu)
4.4.2 解碼器結(jié)構(gòu)
4.5 DirectShow簡介
4.5.1 DirectShow系統(tǒng)功能框圖
4.5.2 DirectShow編譯環(huán)境的配置
4.5.3 DirectShow Filter開發(fā)步驟
4.6 H.264視頻編解碼器的設(shè)計與實現(xiàn)
4.6.1 H.264視頻編解碼器的設(shè)計
4.6.2 保存為AVI文件
4.7 程序運行及結(jié)果
4.8 本章小結(jié)
第5章 基于RTP的視頻圖像傳輸
5.1 視頻傳輸協(xié)議的選擇
5.2 實時傳輸協(xié)議和實時傳輸控制協(xié)議
5.2.1 RTP實時傳輸協(xié)議
5.2.2 RTCP實時傳輸控制協(xié)議
5.3 H.264視頻數(shù)據(jù)的RTP封裝
5.3.1 NAL單元
5.3.2 RTP封裝時NALU的處理
5.3.3 H.264視頻數(shù)據(jù)的封裝
5.4 RTP和RTCP協(xié)議的軟件實現(xiàn)
5.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
5.4.2 主要類介紹
5.4.3 RTP和RTCP包的處理過程
5.5 視頻傳輸?shù)腝oS控制
5.5.1 雙內(nèi)存緩沖機制
5.5.2 速率控制
5.6 系統(tǒng)發(fā)送端和接收端的設(shè)計與實現(xiàn)
5.7 實驗結(jié)果及分析
5.8 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于RTP/RTCP的H.264視頻實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 樊姍. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2010(20)
[2]國內(nèi)外遠程醫(yī)療的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 張成,王共先,習(xí)海波. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2010 (24)
[3]電子病歷系統(tǒng)規(guī)劃和實施的著力點[J]. 粟泉. 中醫(yī)藥導(dǎo)報. 2010(04)
[4]嵌入式視頻監(jiān)控傳輸系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 張多英,申晨,劉偉平,黃紅斌. 計算機工程與設(shè)計. 2010(04)
[5]中國運用“達芬奇”機器人成功實施首例肝膽外科手術(shù)[J]. 機器人技術(shù)與應(yīng)用. 2009(01)
[6]AVS標準中的視頻編碼關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 曹雨,吳云,趙勇. 微計算機應(yīng)用. 2009(01)
[7]醫(yī)學(xué)圖像處理與分析軟件平臺綜述[J]. 李恩中. 計算機科學(xué)與探索. 2008(05)
[8]基于DirectShow的視頻采集與壓縮存儲的實現(xiàn)[J]. 張明杰. 軟件導(dǎo)刊. 2008(08)
[9]H.264視頻編碼的關(guān)鍵技術(shù)及算法[J]. 高金玉,孫紅科. 科技信息(科學(xué)教研). 2008(23)
[10]基于DCT算法變換的圖像壓縮技術(shù)研究[J]. 羅建國. 科技廣場. 2008(07)
碩士論文
[1]實時視頻傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 曹銀銀.安徽理工大學(xué) 2009
本文編號:3632248
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