左书涛[1]2006年在《基于嵌入式系统的视频编码器的研究与实现》文中研究指明近年来，随着3G无线宽带网络和多媒体技术的不断发展，人们对数字视频业务产生了越来越浓厚的兴趣。视频会议系统、视频监视系统、远程教育、视频点播系统，高清晰数字电视等多媒体实时业务逐渐得到广泛的应用。尽管网络带宽和存储状况在改善，但是相对于快速增长的大容量的视频业务而言，网络带宽资源仍然是远远不够的。在这种情况下，研究具有高压缩比、高质量的视频编码技术成为当前的热点问题。 纵观目前的发展和研究成果来看，人们实现视频的数字化传输和存储主要有两个途径，一是依靠PC机完成，另一种是依靠嵌入式系统来完成，可以说这两种方案都有自身的优点，PC机具有实现简单而编码速度快等优点，而嵌入式系统以其使用方便、功耗低等优点也成为大家关注的热点。 近年来，涌现出一系列优秀的视频编码标准，其中H.264／AVC以其高压缩比和良好的网络亲和性成为视频编码领域的一颗新星。H.264／AVC是由ISO／IEC的运动图像专家组MPEG和ITU-T的视频编码专家组VCEG组成的联合视频小组JVT共同开发。与以前的视频编码标准相比，H.264／AVC有了明显的进步：在图像质量相同的情况下，H.264／AVC的编码效率比MPEG-4提高了35％左右，比H.263则提高了将近一倍；并且有更好的网络亲和性。 本文研究的是基于嵌入式系统的视频编码器的实现，采用的视频标准是H.264／AVC，系统平台是Intel XScale PXA255；根据H.264／AVC的档次建议和嵌入式系统的特点，选择H.264／AVC基本档次的编码作为本文的研究重点。本文在简短介绍了PXA255平台软硬件的基础上，重点分析了H.264／AVC标准的主要特性：帧内预测、帧间预测、整数DCT变换和量化、CAVLC编码、分层结构等。本文在借鉴H.263系统编码框架和H.264／AVC的参考软件JM10.1编码程序设计模型的基础上，用embeddedVisual C++工具开发完成了H.264／AVC软件编码系统；同时介绍了软件编码器中关键算法的实现。 最后文章采用标准视频序列(foreman，salesman，carphone)对编码器进行全面的试验测试，分别与JM10.1 Baseline Profile编码器(基于PC机)进行对比分析，最后给出性能分析的结论：在嵌入式系统上实现H.264／AVC视频编码器是完全可行的。 文中最后对全文做了总结，给出了本文的不足之处，并对嵌入式系统在3G无线通信和多媒体处理方面的前景进行了展望。
李巍[2]2008年在《支持网络的嵌入式视频编码系统的设计与实现》文中研究指明随着电子技术,信息技术和通讯技术的快速发展,以及互联网的广泛应用,3C (Computer, Communication, Consumer)合一的趋势己经形成,从而导致了计算机产业重心的转移,即从计算机产品转移到信息产品。特别是随着硬件技术的发展及人们对于信息产品网络化功能要求的提高,嵌入式系统及其应用也就成为这个行业的研究热点。同时,在计算机本身的领域里面,微型化和专业化是一个新的发展趋势,而它同样也需要嵌入式系统的支持。因此,对嵌入式系统及其在网络环境中应用技术的研究,就有着非常重要的实际意义。本论文在ADI公司生产的ADSP-BF537 EZ KIT Lite嵌入式开发平台上,分别针对嵌入式操作系统、支持网络功能的嵌入式TCP/IP协议栈和H.264视频编码算法在嵌入式平台的实现这叁个关键技术展开研究,主要完成的工作包括:嵌入式实时操作系统μC/OS-II的功能分析与实现。μC/OS-II是由美国的Jean J.Labrosse编写的一个开源的嵌入式多任务实时操作系统。本文通过分析μC/OS-II的内核结构,结合嵌入式处理器的硬件架构,将其成功的移植到BF537处理器上。通过在嵌入式硬件平台引入实时操作系统,大大缩短了系统的开发周期,提高系统的扩展性。支持网路功能的嵌入式TCP/IP协议栈μIP的实现。随着互联网的高速发展,提供支持网络功能的嵌入式设备成为嵌入式系统研究的热点问题。本文通过分析嵌入式TCP/IP协议栈μIP的体系结构,接口技术及协议实现,设计开发了底层的驱动程序,并在此基础上实现了一个基于Web Server的视频点播系统。H.264/AVC视频编码器的移植与优化。作为下一代的视频编码标准,H.264/AVC大幅提高了编码器的编码效率,但其编码的复杂度也相应的增加。本文结合BF537芯片结构与H.264编码器自身特点,利用常用的嵌入式优化手段,在不降低编码质量的前提下,有效提升局部运算速度。实现网络视频点播与H.264视频编码这两个任务的并行处理。证明了网络环境下嵌入式操作系统的多任务处理能力,为下一步开发网络视频监控系统奠定了基础。
王颖[3]2007年在《H.264视频编码器在ADSP-BF561上的实现及优化》文中研究指明视频监控以其方便、信息内容丰富而广泛应用于安保、生产管理等场合。图像编解码技术是视频监控中的关键技术之一。新一代视频编解码标准H.264压缩性能好，但计算复杂度高，限制了H.264标准的应用。Blackfin处理器是ADI公司推出的低功耗、高性能的定点DSP芯片，是H.264标准DSP实现的理想平台。本论文的研究目的是针对视频监控的需要，研究、实现一套基于H.264标准的视频编码系统。探讨H.264软件编码器在BF561上的实现及优化方法。论文主要是H.264和BF561嵌入式系统的应用研究。介绍了H.264标准的基本思想和原理及BF561的开发基础。分析了X264编码器流程，确定软件编码方案。实现了基于uCLinux嵌入式操作系统的X264编码器移植。最后，以ADSP-BF561 EZ-KIT LITE评估板为编码系统，使用各种优化方法和技巧，完成X264编码器的优化。根据BF561的结构特点，论文从项目级和C语言级别初步优化编码器；并着重用汇编优化了H.264的耗时模块，SAD运算、SATD运算和整数DCT变换程序；根据BF561的高速缓存机制，启用CACHE，提高系统编码速度。最后，用不同的测试序列对各阶段优化效果进行测试，确定较优的基于BF561的H.264视频编码器优化方案。本论文设计的软件编码系统具有较高的编码效率，测试结果表明了系统的可行性和稳定性。因此，研究基于BF561的H.264视频编码器具有一定的实用价值。
王一楠[4]2007年在《基于ADSP-BF561的视频采集系统的研究》文中研究说明随着数字信息技术和网络迅猛发展，嵌入式系统广泛应用到人们生活生产的方方面面，并且对网络化、信息化以及传输标准的多样性和实时应用的要求越来越高。视频采集系统广泛的应用于智能交通、保安等诸多领域，在国民经济和国防建设中发挥着重要作用。现存的视频采集系统主要由工控机和视频采集卡，存在系统稳定性差、价格昂贵等特点。本文设计了基于数字信号处理器(DSP)的嵌入式视频采集系统，以ADI的Blackfin 561为核心处理器，完成对模拟信号的数字化采集。文中详细介绍了系统的总体设计思路和具体的软硬件设计工作，对系统设计的几个主要问题如嵌入式平台的搭建和视频接口驱动设计等进行了讨论。针对ADSP-BF561 EZ-KIT LITE评估板的硬件结构，分析了整个系统的框架和视频采集系统的数据流，根据嵌入式软件的开发特点，建立了适合本系统的uClinux操作系统平台。通过对uClinux下的中断机制、休眠机制以及阻塞I／O机制的研究，进行PPI视频接口驱动设计开发，以实现视频信号的采集。最后设计了相应的应用程序，对驱动程序进行测试，为视频编码程序提供有效的接口。论文通过对u-boot源代码的分析和调试以及uClinux的系统平台的搭建，同时开发基于中断I／O的PPIO视频接口驱动程序，为将来BF561系统的进一步的视频压缩解码算法工作奠定基础。
鄢强[5]2005年在《嵌入式系统下的实时视频软件编码器的实现及其应用》文中研究指明论述了一种在Philips 的Nexperia PNX1300 嵌入式多媒体处理DSP 平台上,采用软件实现实时视频编码的方案。硬件方面,采用Philips DVE-2 嵌入式多媒体实验板。该实验板由Nexperia PNX1300 结合必要的外围电路所构成。软件设计方面,首先通过对现有的多种视频编器结构和算法的研究,借鉴现有的视频编码方法和算法,利用C 语言进行程序设计,在PC 机上对原始视频序列编码和解码过程进行原理验证,基本实现了在PC 机上进行视频图像序列的编码和解码。之后,将该编码软件向Nexperia PNX1300 多媒体处理DSP 平台进行移植,并在该平台下根据PNX1300 嵌入式系统的特点,对编码软件采取了大量的优化措施,大幅度提高了该编码软件在PNX1300 上的编码速度,最终实现了在该DSP平台上对采集到的视频图像序列进行实时同步编码。并在此基础上,将该编码器应用于实时远程视频监控系统的设计并获得成功。目前,该编码器的全部设计已经完成,采用该编码器设计的实时远程视频监控系统也已经投入实际应用。
李雁斌[6]2009年在《基于全方位视觉的车载嵌入式航标跟踪系统》文中研究说明自引导车作为一种高效物流输送设备和工厂自动化的理想手段,是移动机器人学与计算机视觉学科交叉的产物。本文采用鱼眼镜头摄像机构建车载全方位视觉传感器,采集车体上方整个半球域内的全方位图像信息,设计了一种基于FPGA+DSP架构的嵌入式硬件图像处理器,可以实现鱼眼镜头畸变校正、目标识别、跟踪和定位功能,具有体积小、功耗低且集成度高的特点,将其安装在自引导车顶部可以在室内外结构化环境中实现自主导航。论文的主要研究工作如下:一、基于185°视场角的鱼眼镜头建立了车载全方位视觉传感器,利用一台摄像机即可实现自引导车上方整个半球域的图像采集,相对于通过单台摄像机旋转扫描或者多台摄像机图像拼接实现的全方位视觉,具有结构简单、实时性高的特点。然而,由于鱼眼镜头成像存在严重的桶形畸变,针对这种超广角镜头的标定方法以及畸变校正是本文研究的一个重点内容。二、设计了FPGA+DSP架构的嵌入式硬件图像处理器,实时实现了鱼眼镜头畸变校正、航标的识别与跟踪以及自引导车的定位算法。相对于传统的由通用计算机和图像采集卡构成的图像处理系统,嵌入式硬件图像处理器具有体积小、功耗低且集成度高的优点,尤其适合于作为自引导车的车载移动设备。叁、将粒子滤波器进行改良成功应用于目标跟踪领域,并基于嵌入式系统实现了航标的实时识别与跟踪。首先,改造了粒子滤波器的基本结构,利用交叉并行结构实现了双目标的自动识别和实时跟踪;其次,加入了波门内校验、序列航标的自动切换功能,提高了算法的鲁棒性;最后,通过大量的算法优化和算法结构改良,使得算法可以在嵌入式系统中流畅运行。四、将嵌入式硬件图像处理器安装在自引导车顶部,结合自引导车内置的工控机,成功实现了自引导车在结构化环境中的自主导航实验。实验中,利用双色序列航标构建自引导车周围的叁维环境并生成目标路径,嵌入式系统对航标进行实时跟踪,同时计算出自引导车的空间位置,并将位置信息发送至工控机,再由工控机基于PID控制策略对自引导车进行运动控制,最终实现自引导车的自主导航。
张晓东[7]2005年在《多媒体网络监控系统研究及其实现》文中进行了进一步梳理监控技术的发展可以分为叁个阶段:模拟图像监控阶段,数字图像监控阶段和网络多媒体监控阶段。网络多媒体监控系统是电子技术、计算机技术、通信技术相互结合的产物。稳定可靠的网络多媒体监控系统需要解决视/音频编解码、网络传输、远端设备控制等技术问题,同时还要考虑系统软件的稳定性和实时性。将网络技术、嵌入式技术和多媒体技术相结合,构建一个灵活高效、可扩展性强、可靠性高的多媒体网络监控系统是当前监控技术的发展趋势。本文在研究分析了当前监控系统的体系结构的基础上,按照分布式监控和分级控制管理的思想,提出了多媒体网络监控系统的模型。本文着重论述了多媒体网络监控系统的整个系统的研发过程,从系统的总体需求分析到详细设计,理论基础的研究到系统的实现都进行了认真阐述,本系统研究的目的是开发一套功能完备、安全可靠、通用性强的能够满足现代化管理的网络多媒体监控系统,可以根据用户的特定需求对其进行方便快捷的二次开发。通过对论文关键技术的研究实现,使系统不仅具备传统监控系统的功能,系统各个主要模块的功能基本完成还具备以下特性:多路同时监控; 多路同时录象; 数据转储; 实现多点对多点监控; 本地和远程多点控制; 自动报警; 录像资料的查询显示; 灵活的组件方式; 软件提供极好的扩充性。该模型具有很强的通用性。在提出系统模型的基础上,本文进一步研究了系统的实现技术,并且在PNX1300芯片平台上实现了嵌入式多媒体网络监控系统。
郐子翔[8]2010年在《基于嵌入式系统的高分辨率视频压缩的研究》文中认为高分辨率视频数据的压缩,是未来视频压缩技术发展的主要方向,在军事、民用领域均有广阔的应用前景。与传统的标清视频信号相比,高清视频信号含有的数据量更加庞大,这就对压缩算法和硬件平台提出了更高的要求。本文设计的视频压缩系统,处理经DVI接口传输的UXGA视频信号,压缩算法参照业界广泛认可和应用的H.264国际编码标准,处理器采用TI公司推出的具有强大DSP内核优化加速器以及丰富外设的达芬奇技术DSP——TMS320DM648。在硬件平台设计上,本系统使用AD9388A和FPGA设计了预处理电路。应用串转并的思想,利用FPGA编程解决了降低UXGA视频超高点频及色彩空间由RGB到YUV转换的问题。在不影响分辨率的前提下,转换中通过色彩舍弃减少了DSP需要处理的数据量。以DM648为核心完成了中央处理单元,DM648与DDR2的接口电路、DM648的配置电路和DM648的监督定时电路的设计。DM648对多路电源的要求较以往的6000系列DSP有很大的不同,因此,本系统在硬件设计时也考虑了该因素,所设计的电源管理方案很好的解决了DM648上电顺序的问题和EMI/EMC的问题。基于达芬奇技术背景的DM648,其软件开发工具和软件架构,都有了很大的改变。在软件平台设计上,本文首先简要介绍了所需要的达芬奇软件开发工具,并利用这些工具搭建了达芬奇软件开发环境。其次,优化了本系统压缩算法的程序流程,成功将压缩算法从PC平台上移植到DSP平台。最后,为了能更好的满足实时性的要求,本文在达芬奇软件平台上对压缩算法程序做了算法级和系统级优化。在算法级上,提出了快速帧内预测,快速运动搜索和快速变换量化的优化方法;在系统级上,充分利用了DM648的性能和外设的优势,提出了pingpong双缓冲的解决方案,实现了视频数据在片内片外的高速搬移。最后,通过试验验证了该高分辨率视频压缩系统的可行性和实时性。
芦芳[9]2014年在《基于嵌入式操作系统的移动终端多路音视频监控系统》文中研究表明随着互联网技术、音视频编解码技术的不断发展，网络视频监控系统已广泛应用于安防行业。同时，在智能移动终端技术的快速发展的前提下，人们对安全提出了更高的要求：任何时候，任何时间，任何地方，这使得智能移动终端上的视频监控成为当下安防领域的新兴应用方向。本文从实际应用出发，设计并实现了基于嵌入式操作系统的移动终端多路音视频监控系统，本系统软件由嵌入式服务器软件和移动终端客户端软件两部分组成，可以实现服务器端多路音视频的采集、编码、无线实时传输，客户端实时监控、参数控制等功能，使系统能更好的满足人们对移动终端音视频监控的需求。首先，本文在分析了移动终端音视频监控系统的具体应用价值的基础上，重点研究了Android软件开发技术、无线传输技术、音视频编解码技术、管道通信等关键技术，设计出系统的总体设计方案，并给出了服务器软件和Android软件的开发平台搭建过程。其次，详细阐述了系统的服务器软件和客户端软件的主要组成模块及实现。服务器软件由音视频采集、编码、无线传输和视频参数控制等模块组成，实现音视频数据的采集、编码、传输功能；客户端软件运行于Android系统的移动终端上，由音视频接收与分析、解码、播放显示、视频参数设置等模块组成，实现远程音视频接收与分析、解码与显示播放、视频参数设置等功能。为满足不同的移动终端，设计了叁种视频解码方式，包括vfp+ffmpeg、neon+ffmpeg、stagefright硬件解码。最后，对系统的功能进行测试，并给出了服务器本地音视频显示、Android移动终端视频监控、视频参数控制与通道选择的效果图，以及叁种解码方式在不同视频分辨率下解码效率的比较表格。测试结果表明，系统实现了移动终端音视频监控和参数设置的功能，还实现了不同通道之间的切换功能。
雷杰[10]2007年在《嵌入式uClinux和双核DSP在视频编码系统中的应用研究》文中研究说明嵌入式视频编码系统在多媒体处理领域有相当广泛的应用，它是指以嵌入式方式实现的视频信号编码器。对于复杂的应用来讲，还应该有较好的网络传输功能甚至是视频解码功能，这就对系统处理器有了更高的要求。论文的基本思想是通过对嵌入式uClinux操作系统进行研究，将其移植在双核DSP处理器BF561之上，并在两者的结合下实现双核DSP在视频编码系统中的应用。嵌入式uClinux内核的启动过程对于理解内核有着重要的意义，所以论文首先对内核的启动代码作了深入分析，然后在启动分析的指导下，对uClinux内核的移植做了全面的研究。鉴于所要实现的视频编码系统硬件上采用了双核DSP架构，论文对多处理器以及多核处理器做了一定程度的研究，之后分析了Linux操作系统对SMP多处理器架构的支持和实现。同时，以双核处理器为例，对多核处理器的引导方式和多核同步做了一定的介绍，从而为双核DSP处理器BF561的引导和应用提供了理论指导。本论文在双核DSP处理器BF561上成功地实现了Boodloader和uClinux内核的移植，完成了硬件的引导和内核的启动，并以一种较为简单的方式实现了双核DSP在视频编码系统的中应用，完成了双核的任务分配以及双核的同步与通信。通过该视频编码器的实现，论文也对嵌入式应用软件的开发流程进行了研究。论文实现的视频编码系统采用了双核DSP的实现方式，所选DSP是一种基于“微信号”架构的处理器，除了编码效率优于单核单处理器系统外，这种实现方式与普通的MCU+DSP的双核方式相比更有优越性。同时，将嵌入式uClinux和BF561相结合也是一种合理的构建方式，充分发挥了两者各自的优点，在多媒体处理当中更容易实现视频编码、视频解码以及网络传输等功能完备的综合系统。
参考文献：
[1]. 基于嵌入式系统的视频编码器的研究与实现[D]. 左书涛. 大连理工大学. 2006
[2]. 支持网络的嵌入式视频编码系统的设计与实现[D]. 李巍. 北京工业大学. 2008
[3]. H.264视频编码器在ADSP-BF561上的实现及优化[D]. 王颖. 西南交通大学. 2007
[4]. 基于ADSP-BF561的视频采集系统的研究[D]. 王一楠. 西南交通大学. 2007
[5]. 嵌入式系统下的实时视频软件编码器的实现及其应用[D]. 鄢强. 电子科技大学. 2005
[6]. 基于全方位视觉的车载嵌入式航标跟踪系统[D]. 李雁斌. 天津大学. 2009
[7]. 多媒体网络监控系统研究及其实现[D]. 张晓东. 华中科技大学. 2005
[8]. 基于嵌入式系统的高分辨率视频压缩的研究[D]. 郐子翔. 哈尔滨工业大学. 2010
[9]. 基于嵌入式操作系统的移动终端多路音视频监控系统[D]. 芦芳. 南京邮电大学. 2014
[10]. 嵌入式uClinux和双核DSP在视频编码系统中的应用研究[D]. 雷杰. 西南交通大学. 2007
标签：无线电电子学论文; 嵌入式系统论文; 嵌入式软件论文; 视频编码论文; 实时系统论文; 嵌入式系统设计论文; 嵌入式计算机论文; 网络编码论文; 编码转换论文; 功能分析论文; 网络标准论文; 处理器技术论文; 环境监控系统论文; 网络硬件论文; 功能设计论文; dsp论文; dsp技术论文; 多媒体技术论文;