嵌入式网络多媒体终端与实时图像传输

论文摘要

随着嵌入式微处理器、视频／图像处理和网络通信技术的迅速发展,嵌入式网络多媒体终端已成为网络多媒体系统的主流设计技术。目前,该技术在远程视频监控、视频会议、IP网络摄像机、医学图像处理、可视电话等系统中都获得了广泛的应用。多媒体业务在传统嵌入式平台上实现时面临着开发复杂度大、成本高、周期长等问题。为解决这些问题,TI（Texas Instruments）于2005年推出了面向下一代嵌入式多媒体系统DaVinci技术。由于该技术针对嵌入多媒体业务的特点,采用了全新架构的处理器,并提供了完整的支持软件和高效的开发工具,得到了业界广泛的关注和普遍的认可。因此,基于DaVinci技术研制嵌入式网络多媒体终端,并在该平台上实现实时图像传输具有一定的实用价值。TMS320DM6446是TI推出的第一批DaVinci处理器,是一款高性能的SoC,采用了ARM+DSP的双核架构。由ARM核负责系统的控制,DSP负责复杂的视频／图像处理,在DaVinci可配置的软件框架下保证所有基于ARM和DSP的硬件和软件无缝集成在一起工作。加之其高性能、低功耗等优点以及采用的65纳米技术,在嵌入式多媒体信息处理领域得到了广泛的应用。论文基于DaVinci处理器TMS320DM6446研制新一代嵌入式网络多媒体终端系统,包括：系统硬件平台的测试调试、基于ARM核的嵌入式Linux系统构建、视频采集模块Linux驱动的移植开发和DSPServer、CMEM等基础软件的编译配置。在嵌入式多媒体终端系统研制基础上,基于DaVinci软件框架实现实时图像采集压缩和网络传输。并将软硬件系统应用于IP网络图像业务传输质量实验,用以测试DaVinci终端系统性能和网络传输质量,具有一定的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 嵌入式网络多媒体终端技术研究现状
• 1.2.1 嵌入式多媒体处理平台发展及现状
• 1.2.2 网络传输技术
• 1.2.3 嵌入式操作系统
• 1.3 DaVinci技术及应用
• 1.4 课题目标和论文主要研究的内容
• 第二章 DaVinci嵌入式多媒体处理系统技术基础
• 2.1 DaVinci处理器简介
• 2.2 TMS320DM6446处理器
• 2.2.1 ARM子系统
• 2.2.2 DSP子系统
• 2.2.3 视频处理子系统
• 2.2.3.1 视频处理前端（VPFE）
• 2.2.3.2 视频处理后端（VPBE）
• 2.2.4 其他主要模块
• 2.3 DaVinci的软件
• 2.3.1 嵌入式Linux
• 2.3.1.1 Bootloader
• 2.3.1.2 内核映像和文件系统
• 2.3.1.3 MontaVista Linux
• 2.3.2 Codec Engine
• 2.3.3 DSP/BIOS LINK
• 2.3.3.1 DSP/BIOS LINK软件结构
• 2.3.3.2 DSP/BIOS LINK的关键组件
• 2.3.4 CMEM模块
• 2.4 DaVinci开发工具与软件包
• 2.4.1 CCS
• 2.4.2 XDC
• 2.4.3 数字视频软件开发包（DVSDK）
• 2.5 IP网络QoS机制
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于DaVinci的嵌入式多媒体终端硬件系统
• 3.1 系统结构框图
• 3.2 分模块设计
• 3.2.1 处理器模块
• 3.2.2 存储器
• 3.2.3 图像视频采集模块
• 3.2.4 RS232标准异步通信串口
• 3.2.5 网络通信模块
• 3.2.6 电源模块
• 3.3 硬件系统调试与测试
• 3.3.1 硬件平台测试环境搭建
• 3.3.2 ARM处理器测试调试方法
• 3.3.3 DSP处理器测试调试方法
• 3.3.4 图像采集显示模块测试调试方法
• 3.3.5 DDR2 SDRAM测试调试方法
• 3.3.6 网络通信模块测试调试方法
• 3.3.7 RS232通信模块测试调试方法
• 3.4 硬件调试过程中遇到的问题与解决方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于DaVinci的嵌入式多媒体终端软件系统
• 4.1 基于串口的Bootloader烧写
• 4.1.1 基于串口的Bootloader烧写原理
• 4.2 嵌入式Linux内核配置和网络下载
• 4.2.1 Linux内核裁剪配置
• 4.2.2 Linux内核TFTP下载
• 4.3 网络文件系统的构建
• 4.4 TVP5146图像采集模块驱动的移植与开发
• 4.5 CMEM和DSPLink的配置与编译
• 4.5.1 CMEM的配置与编译
• 4.5.2 DSPLink的配置与编译
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于DaVinci平台的网络图像采集传输实现
• 5.1 系统架构
• 5.1.1 总体结构
• 5.1.2 图像采集/压缩软件结构
• 5.2 图像采集与JPEG图像压缩
• 5.2.1 图像采集
• 5.2.2 JPEG图像压缩
• 5.3 网络图像传输
• 5.4 图像网络实时传输系统构建
• 5.5 系统性能测试与优化
• 5.6 本章小结
• 第六章 结果与IP网络实时图像传输QOS实验
• 6.1 硬件终端系统
• 6.2 图像采集与网络实时传输
• 6.3 IP网络实时图像传输QoS实验
• 6.3.1 实验背景
• 6.3.2 试验目标
• 6.3.3 IP网络实验测试环境
• 6.3.4 QoS策略部署方案
• 6.3.4.1 核心路由器ZXR10简介及QoS策略部署方案
• 6.3.4.2 汇聚路由器S3610简介及QoS策略部署方案
• 6.3.5 测试方法
• 6.3.6 网络中无QoS策略测试结果
• 6.3.7 网络中加载QoS策略测试结果
• 第七章 结论及展望
• 7.1 主要结果及结论
• 7.2 不足及下一步研究方向
• 7.3 前景展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表的学术论文