隨著信息技術及多媒體技術的飛速發(fā)展,實時視頻技術的應用愈來愈廣泛,但如何對海量視頻數(shù)據(jù)進行高效的壓縮編碼,降低傳輸時所需的帶寬,繼而解決視頻實時處理以及傳輸時所造成的畫面延遲、卡頓的問題,已成為研究視頻實時處理的學者所面臨的巨大挑戰(zhàn)。為此,論文研究設計了一款基于DSP的視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)在DSP(數(shù)字信號處理器)平臺上實現(xiàn)視頻的采集與壓縮,并經以太網將視頻數(shù)據(jù)信息發(fā)送到PC端上位機,實現(xiàn)視頻的實時處理與傳輸。系統(tǒng)硬件以TI公司生產的高清雙核數(shù)字媒體處理芯片TMS320DM6467T為核心,完成系統(tǒng)控制、視頻實時壓縮編碼以及網絡傳輸;由CCD攝像頭、相應的視頻解碼器以及VPIF視頻接口實現(xiàn)視頻的采集;以DDR2 SDRAM和NAND FLASH芯片共同組成系統(tǒng)的外部存儲單元,實現(xiàn)系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)的緩存與程序的存儲;以VSC8641作為PHY芯片,構成視頻數(shù)據(jù)的千兆網傳輸模塊,完成系統(tǒng)的網絡傳輸。系統(tǒng)軟件部分以Windows為核心,在CCS3.3程序設計軟件中,通過CSL庫函數(shù)以及I2C協(xié)議實現(xiàn)視頻采集、網絡傳輸?shù)扔布K的底層驅動程序的設計。視頻壓縮選擇當下較為流行的H.264編碼標準,編碼方式選擇混合編碼。系統(tǒng)測試結果顯示:在25幀/秒,1600Kbps的碼率下,DSP負荷僅為38%;壓縮比達到了160以上,大大減小了網絡傳輸?shù)膲毫?上位機接收端視頻畫面清晰,基本無失真;系統(tǒng)延時僅為230ms,滿足視頻數(shù)據(jù)實時處理的要求。
【學位單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TP391.41
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 視頻壓縮技術
        1.2.2 網絡傳輸技術
    1.3 課題主要工作
    1.4 章節(jié)安排
2 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的總體設計方案
    2.1 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的工作原理與結構
    2.2 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的硬件基礎
    2.3 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的核心平臺
        2.3.1 TMS320DM6467T的簡介
        2.3.2 TMS320DM6467T的主要片內外設
    2.4 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的各功能模塊
        2.4.1 視頻采集模塊
        2.4.2 視頻處理模塊
        2.4.3 網絡傳輸模塊
        2.4.4 上位機模塊
    2.5 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)采集的視頻格式
    2.6 本章小結
3 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的硬件設計
    3.1 視頻采集模塊的硬件設計
        3.1.1 攝像頭的選型
        3.1.2 視頻解碼器接口設計
    3.2 外部存儲器的硬件設計
        3.2.1 DDR2的接口設計
        3.2.2 NAND存儲器接口設計
    3.3 外圍接口的硬件設計
        3.3.1 以太網模塊的接口設計
        3.3.2 下載調試接口設計
        3.3.3 復位模塊設計
        3.3.4 通用異步收發(fā)傳輸器接口設計
    3.4 電源模塊設計
    3.5 本章小結
4 視頻處理及網絡傳輸系統(tǒng)的軟件設計
    4.1 開發(fā)環(huán)境搭建
    4.2 編程軟件平臺搭建
    4.3 硬件模塊的驅動設計
        4.3.1 存儲模塊驅動設計
        4.3.2 視頻接口驅動設計
    4.4 視頻采集程序設計
    4.5 視頻壓縮編碼程序設計
        4.5.1 視頻壓縮編碼的依據(jù)
        4.5.2 H.264 視頻壓縮編碼標準
        4.5.3 視頻壓縮編碼方法
        4.5.4 H.264 視頻壓縮編碼的實現(xiàn)
    4.6 網絡傳輸程序設計
        4.6.1 網絡傳輸驅動設計
        4.6.2 網絡協(xié)議
        4.6.3 網絡傳輸?shù)膶崿F(xiàn)
    4.7 上位機程序設計
    4.8 本章小結
5 系統(tǒng)測試與分析
    5.1 系統(tǒng)測試
        5.1.1 系統(tǒng)延時測試
        5.1.2 不同碼率下圖像質量測試
        5.1.3 DSP負荷情況測試
    5.2 壓縮比計算
    5.3 本章小結
6 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 工作展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2843804