嵌入式系统下的实时视频软件编码器的实现及其应用

论文摘要

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。

论文目录

• 第一章绪论
• 1.1 视频编码技术的应用现状和视频编码标准
• 1.2 嵌入式系统及其在视频编码中的应用
• 1.3 论文的选题和研究目标
• 1.4 论文的结构
• 第二章数字视频编码原理
• 2.1 数字视频压缩编码的依据和途径
• 2.2 数字视频压缩编码的信息论基础
• 2.3 基于块的时间预测和变换的视频编码器及其实现
• 2.3.1 图像预测
• 2.3.1.1 基于块的时间预测
• 2.3.2 图像变换
• 2.3.3 图像量化
• 2.3.4 图像的二进制编码
• 第三章 嵌入式实时视频编码器实现的硬件平台和应用背景
• 3.1 Philips PNX1300 多媒体处理 DSP 的特点
• 3.2 PNX1300 CPU 功能和结构模块
• 3.2.1 PNX1300 的视频输入/输出单元
• 3.2.2 PNX1300 的图像协处理器
• 3.2.3 PNX1300 的通信接口
• 3.3 PNX1300 CPU 的内核和指令系统
• 3.3.1 VLIW 超长指令字结构
• 3.3.2 PNX1300 的多媒体定制操作
• 3.3.3 PNX1300 的汇编指令与程序设计
• 3.4 在 PNX1300 上实现实时视频编码的可行性及系统设计方法
• 3.5 嵌入式实时视频编码器的应用背景
• 第四章 嵌入式系统下实时视频软件编码器的实现
• 4.1 实时视频编码软件的结构和流程
• 4.2 编码器主要算法的选择依据和实现过程中的优化
• 4.2.1 运动估计算法的选择依据和实现过程
• 4.2.2 图像变换算法的选择和实现过程中的优化
• 4.2.3 图像量化和二进制编码
• 4.3 实时视频编码软件的设计过程和在 PNX1300 平台上的优化处理
• 4.3.1 视频编码软件的原理验证
• 4.3.2 C代码的视频编码软件在PNX1300 DSP 上的运行调试
• 4.3.2.1 视频数据采集接口程序设计
• 4.3.3 C代码的编码软件在PNX1300 DSP上的运行测试
• 4.3.4 编码器软件在PNX1300 嵌入式系统上优化的方法和策略
• 4.3.4.1 编译器的优化
• 4.3.4.2 软件代码的优化
• 4.3.4.3 软件结构的优化
• 4.4 C 和汇编混合语言的程序设计
• 4.4.1 C和汇编混合语言程序代码的编译、连接和调试
• 4.4.2 C和汇编混合语言程序代码在PC 机上的仿真运行测试
• 4.4.3 C和汇编混合语言程序代码在PNX1300 上的运行测试
• 4.5 编码器的性能指标
• 4.6 编码器设计小结
• 第五章 实时远程视频监控系统中的运动目标参数检测
• 5.1 监控系统的反馈与控制功能的应用需求
• 5.2 监控系统的反馈与控制功能的设计目标与实现方法
• 5.3 视频监控系统对运动目标参数检测的方法
• 5.3.1 视频监控系统的运动目标参数检测算法
• 5.4 视频监控系统运动目标参数的提取和使用
• 5.5 小结和展望
• 第六章总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历