基于MPEG-4的嵌入式多媒体传输系统的设计

论文摘要

随着互联网的高速发展,人类跨入了一个崭新的信息时代。以视频、音频和数据相结合的多媒体通信作为这个时代的主题,受到人们越来越多的关注。多媒体传输系统是计算机技术、电子技术和自动化技术相结合的产物,其中多媒体压缩技术是其关键技术之一。现在已经有许多多媒体压缩标准,如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.26X等。MEPG-4是最新推出的压缩标准,它覆盖了从低比特率到广播级视频质量的范围。基于MPEG-4的嵌入式多媒体传输系统将先进的嵌入式技术和MPEG-4压缩编码技术相结合,必将有良好的应用与发展前景,能广泛应用于图像通信、视频监控、网络流媒体、数字电视和IPTV等领域。本文设计了一个基于MPEG-4的嵌入式多媒体传输系统,在该系统中,对于视频数据的处理我们采用了高清晰度和低码率的MPEG-4格式压缩算法,嵌入式操作系统我们采用免费的源码公开嵌入式Linux。本文首先介绍了多媒体通信的概念、发展及其应用,给出了系统的总体结构设计,然后对MPEG-4视频压缩编码标准进行了分析,主要描述了MPEG-4的组成、编解码器结构及其原理,并给出了MPEG-4简单视频类编码的实现模型。在嵌入式操作系统方面,给出了选择嵌入式linux的理由,阐述了系统中u-boot的启动及功能,对u-boot的启动做了详细介绍。由于视频处理是整个多媒体系统中的重点,所以对系统的视频处理系统做了详细描述,给出了其中的VIA、ITU Input、ITU Output、MPEG-4 Encoder和MPEG-4 Decoder这几个模块的具体软件设计和接口函数。最后,对本系统作了总结与展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 多媒体通信的发展与应用
• 1.2 MPEG系列视频编码标准介绍
• 1.3 MPEG-4的国内外研究状况
• 1.4 嵌入式技术及其研究现状
• 1.5 基于MPEG4的嵌入式多媒体传输系统的总体结构设计
• 1.6 本论文所做的工作以及章节安排
• 第二章 MPEG-4视频编解码结构和原理
• 2.1 MPEG-4标准概述
• 2.1.1 MPEG-4压缩标准组成
• 2.1.2 MPGE-4视频编码的框架和级别
• 2.2 MPEG-4视频编码器结构
• 2.2.1 MPEG-4视频编码器中的数据结构类
• 2.2.2 VOP编码类型
• 2.2.3 MPEG-4视频编码和解码框架
• 2.3 MPEG-4视频压缩编码原理
• 2.3.1 形状编码
• 2.3.2 运动信息编码
• 2.3.3 纹理编码
• 2.4 MPEG-4简单视频类编码的实现模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 嵌入式操作系统的选择
• 3.1 嵌入式操作系统及LINUX
• 3.1.1 嵌入式系统概述
• 3.1.2 选择嵌入式Linux的理由
• 3.2 系统中U-BOOT的启动及功能
• 3.2.1 Bootloader简介
• 3.2.2 选择u-boot的理由
• 3.2.3 u-boot启动模式
• 3.2.4 u-boot的启动过程
• 3.2.5 系统中u-boot的功能使用
• 3.3 本章小结
• 第四章 视频系统的软件设计
• 4.1 视频模块的总体设计
• 4.2 VIA模块的实现
• 4.2.1 模块的组成和工作方式
• 4.2.2 模块的数据流程和寄存器描述
• 4.2.3 VIA工作流程和API接口
• 4.3 ITU模块的实现
• 4.3.1 ITU模块概述
• 4.3.2 ITU Input
• 4.3.3 ITU Output
• 4.4 MPEG-4 CODEC模块的实现
• 4.4.1 MPEG-4 Codec模块概述
• 4.4.2 MPEG-4 Encoder
• 4.4.3 MPEG-4 Decoder
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录