TCP-IP协议栈

TCP/IP协议栈

一、TCP/IP:,是一个网络通信模型,以及一整个网络传输协议家族,为互联网的基础通信架构。它常被通称为TCP/IP协议族。维基百科
1.整体架构:

A.应用层:是应用为了和其他程序通信使用的层

    a.各种应用都有专用的数据协议,来协调应用通信,为下一层提供接口

B.传输层:服务于应用层,包括TCP(传输控制协议)和UDP用户数据报文协议,

    a.TCP:面向链接的协议,提供两个网络设备间数据的有保障顺序传递,TCP segment 

            中包含了TCP Header和Data部分,Data是在应用层传递过来,TCP只是为它加上         
            一个头部,用来描术数据是在哪两个应用层序之间传输,指出当前segment是在

            整个传输数据流中的位置,使得接受端能够在收到数据之后能够按照顺序还原数

            据。

    b.UDP:提供无连接的数据报服务,UDP的头部简单,处理开销小,最明显就是没有可靠性

    和顺序字段,应用程序使用UDP传输数据需要自己提供重要数据的重传控制,UDP比较适合

    单个报文的请求和相应,因为它没有顺序标志字段

C.网络互联层:主要有ICMP,ARP,RARP,IP

    a.ARP(Address Resolution Protocol):地址解析协议,将计算机的IP地址解析为等价

    的硬件地址,IP是由软件负责维护的,只是虚拟地址,数据传输最终还是的靠物理网络找

    到目标计算机需要通过硬件的物理地址。

    b.ICMP(Internet Control Message Protocol):互联网控制报文协议

    c.IP(Internet Protocol):网际协议,实现无连接数据报传送,数据报寻径,差错处理三

    个部分,IP 协议,将传输层传来的TCP segment封装成为IP报文,向下层传递,或是下层

    传来的IP报文解析为TCP报文

D.网络接口层:规定了怎样把数据组织成帧以及计算机怎样在网络中传输帧。将IP数据报按照

帧来传送。

2.OSI七层参考模型和TCP/IP协议栈层次结构的对应关系

A.应用层 =========== 应用层
表示层
会话层

B.传输层 =========== 传输层

C.网络互联层 =========== 网络层

D.数据接口层 =========== 数据链路层
物理层

### 光流法C++源代码解析与应用 #### 光流法原理 光流法是一种在计算机视觉领域中用于追踪视频序列中运动物体的方法。它基于亮度不变性假设,即场景中的点在时间上保持相同的灰度值,从而通过分析连续帧之间的像素变化来估计运动方向和速度。在数学上,光流场可以表示为像素位置和时间的一阶导数,即Ex、Ey(空间梯度)和Et(时间梯度),它们共同构成光流方程的基础。 #### C++实现细节 在给定的C++源代码片段中,`calculate`函数负责计算光流场。该函数接收一个图像缓冲区`buf`作为输入,并初始化了几个关键变量:`Ex`、`Ey`和`Et`分别代表沿x轴、y轴和时间轴的像素强度变化;`gray1`和`gray2`用于存储当前帧和前一帧的平均灰度值;`u`则表示计算出的光流矢量大小。 #### 图像处理流程 1. **初始化和预处理**:`memset`函数被用来清零`opticalflow`数组,它将保存计算出的光流数据。同时,`output`数组被填充为白色,这通常用于可视化结果。 2. **灰度计算**:对每一像素点进行处理,计算其灰度值。这里采用的是RGB通道平均值的计算方法,将每个像素的R、G、B值相加后除以3,得到一个近似灰度值。此步骤确保了计算过程的鲁棒性和效率。 3. **光流向量计算**:通过比较当前帧和前一帧的灰度值,计算出每个像素点的Ex、Ey和Et值。这里值得注意的是,光流向量的大小`u`是通过`Et`除以`sqrt(Ex^2 + Ey^2)`得到的,再乘以10进行量化处理,以减少计算复杂度。 4. **结果存储与阈值处理**:计算出的光流值被存储在`opticalflow`数组中。如果`u`的绝对值超过10,则认为该点存在显著运动,因此在`output`数组中将对应位置标记为黑色,形成运动区域的可视化效果。 5. **状态更新**:通过`memcpy`函数将当前帧复制到`prevframe`中,为下一次迭代做准备。 #### 扩展应用:Lukas-Kanade算法 除了上述基础的光流计算外,代码还提到了Lukas-Kanade算法的应用。这是一种更高级的光流计算方法,能够提供更精确的运动估计。在`ImgOpticalFlow`函数中,通过调用`cvCalcOpticalFlowLK`函数实现了这一算法,该函数接受前一帧和当前帧的灰度图,以及窗口大小等参数,返回像素级别的光流场信息。 在实际应用中,光流法常用于目标跟踪、运动检测、视频压缩等领域。通过深入理解和优化光流算法,可以进一步提升视频分析的准确性和实时性能。 光流法及其C++实现是计算机视觉领域的一个重要组成部分,通过对连续帧间像素变化的精细分析,能够有效捕捉和理解动态场景中的运动信息
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