基于DM642的H.264标准的可视电话设计与实现

论文题目: 基于DM642的H.264标准的可视电话设计与实现

论文类型: 硕士论文

论文专业: 软件工程

作者: 曹文明

导师: 彭蔓蔓,叶柏龙

关键词: 可视电话,视频编解码,标准

文献来源: 湖南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 由于网络技术和大规模集成电子技术的发展有力地推动了多媒体技术的迅速而广泛的发展,视频通信的重要性和需求急剧增加,随之而来的视频标准技术也得以迅速发展。新型的视频标准H.264是JVT(国际视频专家联合组织)于2003年联合制定的最新视频标准。它是一个面向多媒体应用的视频处理标准,能在低码率下获得很好的图像压缩效果,它的编码系统灵活,能满足不同环境、不同要求的需要,因此它有非常广阔的应用前景。VOIP即基于IP(Internet Protocol)网络的语音通信,它不仅是狭义上的IP电话,更是一个能提供包括视频交互在内的各种多媒体业务的综合性应用平台。SIP和H.323是VOIP的两种网络通信控制协议,由于SIP协议具有结构简洁、易于扩展和适于Internet接入等良好的特性,还能有效地控制媒体网关、发起呼叫,因此在以软交换技术为下一代网络交换技术的大背景下,SIP以其诸多优势被认为可作为软交换技术的接入层的核心协议。本文提出将新型SIP通信协议、H.264视频标准技术应用到新型可视电话设计上,可以进一步充分利用网络带宽,提高视频通信质量,而且SIP协议为可视电话扩展更多服务功能提供了方便。通过深入研究SIP协议通信过程以及H.264算法原理,并采用性能强大的多媒体数字处理芯片(TMS320DM642)作为实现平台,经过程序优化设计,实现了视、音频编解码的单芯片实时并行处理,达到可视电话实时通信的实用要求,从而使新型可视电话得以实现。

论文目录:

摘要

Abstract

插图索引

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 可视电话发展历史

1.3 国内外研究现状

1.3.1 国外发展情况

1.3.2 国内发展情况

1.4 目前可视电话发展存在的主要问题

1.5 采用新技术设计可视电话

1.6 本文的主要工作

1.7 本文小结

第二章 新型可视电话软硬件架构的设计

2.1 VOIP 的发展与常见可视电话的介绍

2.1.1 VOIP 网络电话的技术与发展

2.1.2 VoIP 可视电话的分类与技术特点

2.2 新型可视电话设计的要求和设计技术

2.2.1 采用最新的网络电话通信控制协议—SIP

2.2.2 采用H.264 视频通信技术

2.2.3 采用单芯片 DSP 处理、软件可编程控制

2.3 新型可视电话的工作原理

2.4 可视电话硬件的架构设计

2.4.1 可视电话硬件各模块间的关系

2.4.2 可视电话硬件模块的实现

2.5 可视电话软件架构的设计

2.6 小结

第三章 基于嵌入式操作系统的驱动和应用程序开发

3.1 可视电话软件开发平台的介绍

3.2 DM642EVM 开发板的介绍

3.2.1 DM642 的内核结构与性能介绍

3.2.2 DM642 外围接口与芯片的介绍

3.3 DM642 主要开发工具（CCS）的介绍

3.4 TI DSP 嵌入式软件开发方法的介绍

3.5 DSP 的操作系统（DSP/BIOS）的介绍

3.6 使用 DSP/ BIOS 开发软件的特点和方法

3.7 可视电话软件开发方法的设计

3.8 基于 DSP/BIOS 的驱动程序开发

3.9 基于 DSP/BIOS 的应用软件开发

3.10 小结

第四章 H.264 标准的主要组成与技术特点

4.1 国际数字视频编码标准发展的介绍

4.2 H.264 标准的视频压缩原理和压缩方法

4.2.1 视频数据的冗余性介绍

4.2.2 视频压缩方法介绍

4.3 H.264 视频标准编解码流程

4.4 H.264 视频处理的主要技术及其特点

4.5 H.264 标准采用新技术的介绍

4.6 H.264 视频标准的发展前景

4.7 小结

第五章 H.264 编解码程序在 DSP 上的初步开发

5.1 H.264 视频开发的源码选择

5.2 X264 开源代码的介绍

5.3 X264 编解码程序在 DSP 上的移植开发

5.3.1 X264 程序 DSP 算法移植的难点分析

5.3.2 X264 程序的移植修改

5.4 X264 定点编解码程序在 DSP 上的软仿真调试

5.4.1 嵌入式软件初期开发的模拟调试

5.4.2 X264 定点程序软仿真过程的设计

5.5 小结

第六章 H.264 编解码程序的优化

6.1 TI DSP 软件开发的优化原理

6.1.1 TI DSP 程序优化的原因

6.1.2 DSP 程序的优化流程

6.2 X264 程序的 C 代码优化

6.3 X264 程序的线性汇编优化

6.4 X264 程序的纯汇编手工优化

6.5 其他方法的优化

6.6 小结

第七章 系统集成开发与调试

7.1 X264 编解码库文件的生成

7.2 可视电话软件系统的构建与目标代码生成

7.2.1 TI DSP 嵌入式软件开发流程

7.2.2 利用XDAS 规范实现软件快速开发

7.2.3 可视电话软件模块的配置与系统编程

7.2.4 可视电话可执行代码的生成

7.3 可视电话软件的实时调试

7.4 可视电话烧录程序的开发

7.4.1 DM642 从 Flash 引导的过程

7.4.2 创建和映射启动程序存储区

7.4.3 使用16 进制文件转换工具

7.4.4 烧写 Flash

7.5 小结

结论

参考文献

致谢

附录A（攻读硕士期间发表的论文目录）

附录B（运动补偿代码优化）

附录C (H.264 中的整数变换)

发布时间: 2006-09-20

参考文献

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