Засоби та методики оцінки ефективності передачі відеопотоку на основі технології GigE Vision з використанням процесору загального призначення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВарфоломєєв, Антон Юрійович
dc.contributor.authorКужильний, Олег Вадимович
dc.date.accessioned2023-08-02T10:12:54Z
dc.date.available2023-08-02T10:12:54Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractМагістерська дисертація складається з 83 сторінок, в якій міститься 15 рисунків, 23 таблиць, використано 23 джерела. Актуальність. З попитом рішень, побудованих на базі машинного зору, зростає потреба у якісному транспорту відепотоку. Це значить, що постає питання пропускної здатності, швидкості каналу, затримок передавання, надійності передавання, довжини окремного кабельного сегменту тощо. Відповідно, підприємства, для яких подібні параметри є основними вимогами, ставлять питання виробу методу та технології передачі відепотоку. На нашу думку, технологія GigE Vision є доволі цікавою для будь-якого рішення де необхідна зворотня сумісність, висока пропускна здатність тощо. Але проблемою є те, що рішення, які використовують дану технологію мають доволі високі цінники через високу ціну на внутрішні компоненти. Дана робота є актуальною через відсутність актуальних досліджень, щодо використання GigE Vision технології на базі процесорів загального призначення. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційні дослідження проводилися у відповідності з науковими напрямками роботи кафедри конструювання електронно-обчислювальної апаратури КПІ ім. Ігоря Сікорського та пріоритетного напряму розвитку науки і техніки України “Інформаційні та комунікаційні технології ”. Метою дисертаційної роботи є визначення ефективності передачі відепотоку каналом Ethernet на основі технології GigE Vision з використанням саме процесорів загального призначення. Об’єктом дослідження є методи підвищення швидкодії передачі відеопотоку. Предметом дослідження є засоби та методики для оцінки ефективності передачі відеопотоку каналом Ethernet. Методи дослідження. Порівняння існуючих рішень, аналіз та синтез програмно-апаратної реалізації, метод дедукції, експериментальні дослідження. Наукова новизна отриманих результатів дослідження полягає в наступному: Запропоновано структурно-функціональну організацію джерела відеопотоку, що використовує технологією GigE Vision та реалізується на ARM процесорі загального призначення, що в порівнянні з існуючими рішеннями на основі FPGA володіють меншою вартістю та здатні забезпечити прийнятну (до 10-15 мс) затримку передавання кадрів. Розроблено методику для оцінювання затримки передавання кадрів відеопослідовності, що основана на використанні протоколу точного часу PTP (стандарт IEEE-1588), що для розроблюваного джерела відеопотоку дозволяє оцінювати затримку передавання з точністю до 100 мкс. Практичне значення отриманих результатів полягає у: Розробленні діючого прототипу джерела відеопотоку сумісного з технологією GigE Vision на основі поширеного одноплатного комп'ютера Raspberry Pi 4B, що використовує ARM процесор загального призначення. Формулюванні загальних рекомендацій щодо досягнення малих затримок передавання кадрів при реалізації GigE Vision сумісних камер, що побудовані на основі одноплатних комп'ютерів з процесорами загального призначення. Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 2 друковані праці, одна з яких включена до наукометричної бази Web of Science: Ходнєв Т.А., Голуб М.С., Кужильний О.В., Лисенко О.М., Варфоломєєв А.Ю. Акселерована реєстрація MIPI CSI відеопотоку в задачах передачі відео реального часу // Visnyk NTUU KPI Seriia – Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia. – 2020. – №82. – С. 35–43. DOI: 10.20535/RADAP. 2020.82.35-43. Кужильний О.В., Варфоломєєв А.Ю. Ходнєв Т.А. Засоби та методики оцінки ефективності передачі відеопотоку на основі технології GigE Vision з використанням процесору загального призначення // Мікросистеми електроніка та акустика (у друці).uk
dc.description.abstractotherMaster's thesis consists of 83 pages, 15 figures, 23 tables, used 23 sources. Relevance. With the demand of solutions built based on machine vision, the need for high-quality transport of the video stream is growing. This means that there is a question of bandwidth, channel speed, transmission delays, transmission reliability, the length of a separate cable segment, etc. Accordingly, enterprises for which such parameters are the main requirements, ask questions about the product method and technology of video stream transmission. In our opinion, GigE Vision technology is quite interesting for any solution where backward compatibility is required, high bandwidth, etc. but the problem is that solutions that use this technology have quite high price due to the high price of internal components. Connection of work with scientific programs, plans, topics. Dissertation research were carried out in accordance with the scientific directions of the department of design of electronic computing equipment of Igor Sikorsky Kyiv National University. Igor Sikorsky and priority direction of development of science and technology of Ukraine "Information and communication technologies". The purpose of the dissertation is to determine the effectiveness of the transmission of the video stream by the Ethernet channel based on GigE Vision technology using general-purpose processors. The object of the study are methods to increase the speed of video stream transmission. The subject of the study is the means and techniques for assessing the effectiveness of video stream transmission over Ethernet. Methods of research. Comparison of existing solutions, analysis and synthesis of software and hardware implementation, deduction method, experimental research. The scientific contribution of the study is following: Structural and functional organization of the video stream source using GigE Vision technology and implemented on ARM general-purpose processor is proposed, which, compared to existing FPGA-based solutions, have a lower cost and are able to provide an acceptable (up to 10-15 ms) frame transfer delay. A methodology for assessing the delay in the transmission of video footage based on the use of the PTP exact time protocol (IEEE-1588 standard) has been developed, which allows the development of a video stream source to estimate the delay in transmission from accuracy up to 100 us. The practical significance of the obtained results is: Development of an existing prototype video stream source compatible with GigE Vision technology based on a widely used single-board Raspberry Pi 4B computer that uses a general-purpose ARM processor. Formulate general recommendations for achieving small frame transfer delays when implementing GigE Vision compatible cameras based on single-board computers with general-purpose processors. Publication. According to the dissertation materials 2 printed papers in the conference materials collection were published.uk
dc.format.extent112 с.uk
dc.identifier.citationКужильний, О. В. Засоби та методики оцінки ефективності передачі відеопотоку на основі технології GigE Vision з використанням процесора загального призначення : магістерська дис. : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Кужильний Олег Вадимович. - Київ, 2021. - 112 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/58873
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectвідеопотікuk
dc.subjectзатримка передачіuk
dc.subjectсинхронізація часуuk
dc.subjectEthernetuk
dc.subjectAravisuk
dc.subjectGigE Visionuk
dc.subjectVideo4Linuxuk
dc.subjectvideo streamuk
dc.subjectdelayed transmissionuk
dc.subjecttime synchronizationuk
dc.subject.udc004.773uk
dc.titleЗасоби та методики оцінки ефективності передачі відеопотоку на основі технології GigE Vision з використанням процесору загального призначенняuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kuzhylnyi_magistr.pdf
Розмір:
5.95 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
.
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (КЕОА)
Магістерські роботи