基于混合架構(gòu)的視頻壓縮及可靠傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，視頻圖像采集及傳輸?shù)膽?yīng)用遍布于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。因而，視頻壓縮技術(shù)也受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。為了更好地進(jìn)行視頻壓縮，視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前應(yīng)用較廣也較成熟的壓縮標(biāo)準(zhǔn)為H.264。H.264與之前發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)相比，壓縮性能上有較大提高，使用也更加靈活，應(yīng)用范圍也更廣。H.264標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景提供不同的檔次和相應(yīng)的編碼工具包。在壓縮性能提升的同時(shí)，壓縮標(biāo)準(zhǔn)也變得更加復(fù)雜。因此實(shí)現(xiàn)編碼標(biāo)準(zhǔn)需要先進(jìn)的硬件及軟件的支持。本

2、文在綜合考慮后，選用當(dāng)下應(yīng)用較廣且較實(shí)用的FPGA+DSP混合架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻壓縮及可靠傳輸系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了深入研究，主要的研究成果為：
　　1.對(duì)視頻壓縮算法進(jìn)行研究。首先對(duì)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹；接著介紹了視頻壓縮的基本知識(shí)，指出在目前傳輸技術(shù)和存儲(chǔ)條件下進(jìn)行視頻壓縮是必要的，同時(shí)指出視頻可以被壓縮，是通過(guò)去除視頻圖像中的時(shí)間上和空間上及人眼視覺(jué)上的冗余來(lái)實(shí)現(xiàn)的；之后重點(diǎn)介紹了 H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)框架及

3、使用的關(guān)鍵技術(shù)：幀間預(yù)測(cè)、幀內(nèi)預(yù)測(cè)、去塊濾波器、變換和量化、熵編碼及碼率控制等。
　　2.對(duì)FPGA+DSP的混合架構(gòu)進(jìn)行了研究。首先對(duì)應(yīng)用FPGA進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì)及FPGA的器件選型做了研究；接著研究了DSP處理器的特點(diǎn)及DSP器件的選型；最后經(jīng)過(guò)綜合考慮選擇了基于FPGA+DSP的混合視頻架構(gòu)進(jìn)行視頻壓縮傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，并確定了FPGA和DSP的選型及各自在視頻壓縮傳輸系統(tǒng)中的分工。
　　3.對(duì)混合架構(gòu)的視頻壓縮傳輸系

4、統(tǒng)的可用方案進(jìn)行研究。首先對(duì)視頻圖像可用的預(yù)處理方案做了研究，包括針對(duì)進(jìn)入視頻壓縮傳輸系統(tǒng)的視頻格式的預(yù)處理方案，針對(duì)視頻圖像中的亮度和色度信號(hào)的可選預(yù)處理方案，及針對(duì)視頻圖像的緩存機(jī)制可選的方案；接著對(duì)FPGA與DSP間協(xié)同處理時(shí)用到的接口及協(xié)議做了研究，包括原始視頻的傳輸、壓縮碼流的傳輸以及DSP與FPGA的協(xié)同啟動(dòng)；之后對(duì)壓縮后碼流的可靠傳輸方案進(jìn)行了研究；最后對(duì)解碼端系統(tǒng)及可選顯示方案進(jìn)行了研究。
　　4.對(duì)混合架構(gòu)的視頻