基于OMAP3530的圖像編碼和視頻圖像疊加的研究與設(shè)計.pdf

1、在信息過載的當今，人們?nèi)粘Ｋ邮艿男畔⒂谐^一半是來自視頻圖像。視頻圖像作為當今社會的主要信息載體。相比音頻文字，它擁有更大的信息量和更直觀的表現(xiàn)形式。另外，人們逐漸移動化的數(shù)字生活也越來越依賴嵌入式設(shè)備作為視頻圖像處理系統(tǒng)，它作為移動終端可以滿足人們對體積小、功耗低等要求。而運用最為廣泛的視頻圖像處理功能是多圖層的視頻圖像疊加顯示，它是對原視頻圖像內(nèi)容進行特定字符圖形的疊加顯示。在不破壞原視頻圖像內(nèi)容的前提下，可以進一步豐富信息量，這

2、類嵌入式設(shè)備廣泛運用于安防、娛樂、教育等場景下。但由于現(xiàn)有的嵌入式解決方案大多數(shù)依賴于特定的專用OSD疊加芯片或類似FPGA+DSP的雙核解決方案，存在視頻圖像處理系統(tǒng)存在實現(xiàn)成本高、功能擴展性差、不支持疊加顯示參數(shù)動態(tài)調(diào)節(jié)等問題。
　　針對上述情況，本文設(shè)計了一種視頻圖像處理系統(tǒng)，它采用的是德州儀器的OMAP3530平臺。OMAP3530集成有ARM和 DSP兩個核心，可以實現(xiàn)百分百的協(xié)同工作。本文包含的研究內(nèi)容主要包含以下三個

3、方面：
　　(1)實現(xiàn)了 CodecEngine雙核軟件架構(gòu)。在此基礎(chǔ)上完成了多線程應(yīng)用程序的開發(fā)，充分利用了處理器性能，也保證了 ARM和 DSP能夠正常協(xié)同工作。
　　(2)基于V4L2實現(xiàn)隊列式的循環(huán)采集和顯示，通過OMAP3530平臺的硬件模塊進行字符圖形疊加顯示，疊加顯示過程無需考慮字符圖形的復(fù)雜程度，通過加入sysfs接口使得程序運行過程可以動態(tài)調(diào)節(jié)參數(shù)實現(xiàn)透明度調(diào)節(jié)。解決了現(xiàn)有圖像疊加方法實現(xiàn)靈活性差和開發(fā)成本

4、高的問題。最終疊加顯示的畫面幀率為25fps，響應(yīng)時間在20ms內(nèi)，人眼不會感覺到有明顯的延遲丟幀。
　　(3)考慮到視頻圖像的遠程查看需求，實現(xiàn)H.264視頻編碼和網(wǎng)絡(luò)傳輸。通過裁剪移植開源X264，并最終封裝為OMAP3530平臺的編碼器。實際編碼產(chǎn)生的H.264碼流經(jīng)過RTP協(xié)議封包傳輸，在遠程PC端實時解碼播放，能夠達到預(yù)期的效果。
　　最后經(jīng)過測試證明，本系統(tǒng)達到了預(yù)期的目標，但仍有很大的優(yōu)化空間，本文在最后章節(jié)對