论文摘要
嵌入式系统是PC时代又一项飞速发展的应用技术。本论文基于嵌入式ARM技术,研究设计了一个视频压缩与传输系统。针对海量的视频数据不适合网络系统应用的需要,采用压缩编码方式对视频数据进行预处理,本论文研究的系统采用了JPEG2000视频压缩编码方式,选用美国的ANALOG DEVICES公司生产的ADV212芯片来实现编码。ADV212是一款支持6级的9/7和5/3小波变换,支持有损和无损压缩,且具有多种码流速率控制算法及多种渐进顺序的高性能压缩编码芯片。系统选用Intel公司的Xscale系列的PXA270芯片作为视频压缩与传输系统的核心部件,ADV212及附属电路为扩展部件。为使运行嵌入式linux操作系统的嵌入式平台访问扩展电路,在嵌入式linux操作平台下,构建和扩展电路相对应的嵌入式linux设备驱动程序。在设备驱动程序中,设计和完成了零拷贝技术。采用先进的零拷贝技术,可以保证在系统物理内存中,只需有一份经过压缩编码处理后的视频流而无需任何关于该份视频流的一种拷贝形式。零拷贝技术不仅提高了内存的使用效率,而且减少了用于拷贝视频流消耗的嵌入式CPU资源。同时,设计完成了用户程序用于实现多媒体视频信息的网络传输。为了保证数据传输的可靠性和高效性,使用了专用的RTP/RTCP传输协议来传输压缩后的视频信号;为了验证该系统的性能和实用性,设计了一个基于该系统的实际应用系统,即视频压缩与传输实时监控系统。系统中,采用嵌入式WEB设计方式,用户只需通过网络浏览器就能完成实时监控,且可以保存采集到的图像。试验研究结果表明,本文研究设计的视频编码与传输系统,可将PAL制的视频信号压缩成.j2c格式的码流输出,且码流速率大小可调,能够满足不同传输速率的要求。
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摘要ABSTRACT1 绪论1.1 嵌入式系统概论1.2 研究工作的背景1.2.1 视频信号压缩的必要性和可行性1.2.2 常用的视频编码标准1.3 本论文的研究目的及意义1.4 本论文的来源及主要研究内容1.5 本论文的章节安排2 嵌入式视频压缩与传输系统的总体设计2.1 系统总体设计2.1.1 本地服务子系统2.1.2 客户子系统2.2 系统设计2.2.1 基于PXA270 的嵌入式平台2.2.2 设计方案2.3 本章小结3 嵌入式视频压缩与传输的硬件系统设计3.1 芯片概况3.1.1 视频解码芯片SAA71133.1.2 JPEG2000 的图像视频压缩芯片ADV2123.2 视频采集压缩模块的硬件设计3.2.1 SAA7113 的硬件设计3.2.2 ADV212 的硬件设计3.2.3 压缩模块的电源设计3.3 嵌入式主板硬件电路的设计与实现3.3.1 电源电路设计3.3.2 复位电路设计3.3.3 嵌入式系统时钟电路设计3.3.4 SDRAM 接口电路设计3.3.5 Flash 电路设计3.3.6 基于DM9000 的以太网电路设计3.3.7 JTAG 接口电路设计3.3.8 串口的设计3.3.9 Xscale PXA270 芯片设计3.4 PCB 设计3.4.1 布局设计3.4.2 布线设计3.4.3 电源的分配3.5 本章小结4 嵌入式视频压缩与传输的软件系统设计4.1 软件系统的总体设计4.2 视频采集压缩模块的设备驱动程序设计4.2.1 一些重要的数据结构和函数4.2.2 VDCP 设备驱动程序架构4.2.3 VDCP 设备驱动程序的实现4.2.4 VDCP 设备驱动程序的开发设计流程总结4.2.5 设备驱动程序中有关芯片的初始化4.2.6 下载初始化程序以及ADV212 的Firmware4.3 读取视频流4.3.1 使用中断读取视频流4.3.2 零拷贝技术4.4 本地操作模块设计与实现4.4.1 控制本地服务子系统的运行4.4.2 传输视频流数据4.4.3 响应网络需求4.5 视频流传输子模块设计4.5.1 JPEG2000 的RTP 数据包的格式4.5.2 基于网络的传输质量控制4.6 客户端模块4.7 本章小结5 系统调试与试验结果及分析5.1 系统调试5.1.1 SAA7113 的调试5.1.2 ADV212 调试5.2 软件调试5.3 系统应用试验结果及分析5.4 本章小结6 总结与展望致谢参考文献附录附录A：攻读硕士研究生期间发表的科技论文及参加的科研项目附录B：电路板照片
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标签：嵌入式论文; 嵌入式操作系统论文; 零拷贝论文;
