基于双处理器架构的视频服务器的设计与实现

论文摘要

随着计算机、网络、以及多媒体技术的迅猛发展,图像处理技术的研究与应用尤其是音视频编解码技术引起了更广泛的关注。同时,嵌入式系统继计算机网络技术之后成为IT领域又一个新的热点,上述两者相结合衍生出基于嵌入式的网络视频监控系统,并广泛应用于安防、视频会议、远程同步教学等领域。基于双处理器架构的网络视频服务器将高速的DSP与在网络、实时控制方面具有独特优势的微处理器结合起来,为嵌入式环境下一些复杂算法的实现问题开辟了新的途径。双处理器之间的通信是系统两个功能单元的纽带,决定各自的优势是否能体现在系统之中。采用两个处理器都支持的串行外设总线,实现压缩之后的视频流从多媒体处理单元传送至通信控制单元。数据传送由DMA负责不占用CPU的时间,发送数据的同时可以进行视频编码。在ADI的Blackfin平台上,开发了视频输入接口驱动程序、视频输出接口驱动程序和系统启动引导加载程序,成功实现了视频图像采集和传输,以及上电之后自动运行应用程序等功能。视频服务器在上电前必须进行静态测试,没有出现短路及断路的情况下,方可通过编写模块测试程序对系统终端进行上电之后的软硬件联合调试。使用摄像头进行模拟图像的采集,通过两种不同幅面和场景的图像对系统性能进行综合评测,在VGA模式动态场景下视频清晰且比较流畅,图像达到每秒18帧、压缩比达到57倍。整个视频服务器运行稳定,各项性能指标达到了设计的要求,基本能够满足网络视频监控、远程会议等应用的需求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.3 本文的主要工作
• 2 系统的分析与研究
• 2.1 视频服务器方案选择
• 2.2 嵌入式处理器分析与选型
• 2.3 AT91RM9200 微处理器概述
• 2.4 Blackfin ADSP-BF561 概述
• 2.5 本章小结
• 3 系统硬件设计
• 3.1 多媒体处理单元硬件设计
• 3.2 通信控制单元硬件设计
• 3.3 双处理器通信模块设计
• 3.4 本章小结
• 4 系统驱动软件设计
• 4.1 系统的软件开发环境
• 4.2 视频输入接口驱动程序设计
• 4.3 视频输出接口驱动程序设计
• 4.4 系统引导加载设计与实现
• 4.5 本章小结
• 5 系统测试和性能分析
• 5.1 静态测试
• 5.2 上电测试
• 5.3 功能模块测试
• 5.4 性能分析
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 本文完成的工作
• 6.2 后续工作与展望
• 致谢
• 参考文献