无线通讯可视终端中的视频软件设计和优化实现
摘要
随着计算机技术和微电子技术的不断进步，视频处理与应用技术也有了迅速发展。本文论述了基于DSP的视频软件设计和优化实现，主要包括视频编解码设计和视频输入输出设计。系统支持无线通讯可视终端自适应纠错，多窗口显示等功能。
第1章阐述视频相关技术、发展背景、国际视频压缩标准、无线网络规范，以及嵌入式系统的现状和发展。
第2章介绍ADSP-BF561的外设、内部结构、存储结构和开发环境。
第3章概述系统设计，包括硬件和软件框架设计。
第4章着重论述基于DSP平台的编解码软件设计。整个编解码方案是基于ITU-T的H.263+以及ISO／IEC的MPEG-4视频压缩标准的实现。分别对编码器和解码器进行详细设计，并对部分模块进行优化。在视频编解码器中添加纠错设计，使对丢包丢帧的错误可以有效隐藏及恢复；结合视频前、后处理设计，提高图像的整体显示效果。
第5章详细说明视频输入输出软件设计。输出支持PAL／NTSC制式和八种显示模式。
第6章概述DSP双核之间的通讯设计，和系统的联合调试。
第7章总结论文所做工作并对未来研究做了展望。
With the progress of computer and micro-electronics technology, the technology of video application has been advanced a lot. This dissertation discusses the design and the optimization of a video software system, which is based on a DSP platform. It includes mainly video codec, video input and output design. The video system supports good error concealment and recovery, and has multi-window display function.
Chapter 1 presents video related technology, background, international video coding standard and wireless protocol.
Chapter 2 introduces the peripheral, core architecture, memory architecture and IDDE of ADSP-BF561.
Chapter 3 describes the whole system design, including hardware and software framework design.
Chapter 4 discusses the video codec software design on DSP platform. It describes the encoding and decoding design in detail and gives some example of optimization. The design project is the realization of H.263+ and MPEG-4 video coding standard. It also adds error concern module in video coding which deals with packet or frame missing errors, and improves image display by adopting preprocessing and post processing design.
Chapter 5 discusses the video input and output design, which support PAL/NTSC pattern and eight display mode.
Chapter 6 introduces communication between dual cores of DSP, and system debugging.
Chapter 7 concludes the research of this dissertation and proposes future development possibilities.
第1章阐述视频相关技术、发展背景、国际视频压缩标准、无线网络规范，以及嵌入式系统的现状和发展。
第2章介绍ADSP-BF561的外设、内部结构、存储结构和开发环境。
第3章概述系统设计，包括硬件和软件框架设计。
第4章着重论述基于DSP平台的编解码软件设计。整个编解码方案是基于ITU-T的H.263+以及ISO／IEC的MPEG-4视频压缩标准的实现。分别对编码器和解码器进行详细设计，并对部分模块进行优化。在视频编解码器中添加纠错设计，使对丢包丢帧的错误可以有效隐藏及恢复；结合视频前、后处理设计，提高图像的整体显示效果。
第5章详细说明视频输入输出软件设计。输出支持PAL／NTSC制式和八种显示模式。
第6章概述DSP双核之间的通讯设计，和系统的联合调试。
第7章总结论文所做工作并对未来研究做了展望。
With the progress of computer and micro-electronics technology, the technology of video application has been advanced a lot. This dissertation discusses the design and the optimization of a video software system, which is based on a DSP platform. It includes mainly video codec, video input and output design. The video system supports good error concealment and recovery, and has multi-window display function.
Chapter 1 presents video related technology, background, international video coding standard and wireless protocol.
Chapter 2 introduces the peripheral, core architecture, memory architecture and IDDE of ADSP-BF561.
Chapter 3 describes the whole system design, including hardware and software framework design.
Chapter 4 discusses the video codec software design on DSP platform. It describes the encoding and decoding design in detail and gives some example of optimization. The design project is the realization of H.263+ and MPEG-4 video coding standard. It also adds error concern module in video coding which deals with packet or frame missing errors, and improves image display by adopting preprocessing and post processing design.
Chapter 5 discusses the video input and output design, which support PAL/NTSC pattern and eight display mode.
Chapter 6 introduces communication between dual cores of DSP, and system debugging.
Chapter 7 concludes the research of this dissertation and proposes future development possibilities.
引文
[1] PSSBK Gupta, Ramkishor Korada.MPEG-4 Video Encoder on ADI Blackfin DSP for Digital Imaging Applications
[2] Alexis M.Tourapis, Oscar C.Au, Ming L.Liou. Predictive Motion Vector Field Adaptive Search Technique (PMVFAST) - Enhancing Block Based Motion Estimation
[3] Keith Jack.Video Demystified.4th Edition. New York:Elsevier Science,2005
[4] W.Lehr, L.W.McKnight.Wireless Internet access:3G vs WiFi. Telecommunications Policy 27(2003) 351-370
[5] ITU-T Recommendation H.323 Packet-based multimedia communications system. 06/2006
[6] ITU-T Recommendation H.263 Video coding for low bit rate communication. 01/2005
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[8] 邓永红．视频会议技术的应用与发展概况．广播电视信息．2005年02期
[9] 蔡型，张思全．短距离无线通信技术综述．现代电子技术．2004年第3期
[10] 史慧．H．264视频压缩新标准．科技资讯．2007年07期
[11] 陈峰．Blackfin系列DSP原理与系统设计．电子工业出版社．2004年1月
[12] Axis Communications. Compression techniques. Axis White Paper.2002
[13] ISO/IEC 14496-2.Information technology—Coding of audio-visual objects-Part2:Visual.Second edition 2001-12-01
[14] Mohammed Ghanbari. Standard Codecs-Image Compression to Advanced Video Coding. The Institution of Electrical Engineers, London, United Kingdom.2003
[15] Analog Devices,Inc.ADSP-BF561 Blackfin(?) Processor Hardware Reference. Preliminary Revision 0.3,February 2005
[16] Analog Devices, Inc.Visual DSP++4.0 C/C++ Compiler and Library Manual for Blackfin Processors. Revision 3.0,January 2005
[17] Analog Devices, Inc.Visual DSP++ 4.0 Getting Started Guide. Revision 1.0,January 2005
[18] Analog Devices, Inc.Visual DSP++ 4.0 User's Guide. Revision 1.0,January 2005
[19] Analog Devices, Inc.Getting Started With Blackfin(?) Processors. Revision 1.0,February 2005
[20] Analog Devices, Inc.Blackfin(?) Processor Instruction Set Reference. Revision 3.0,January 2004
[21] Mpeg Industry Forum.http://www.m4if.org
[22] MPEG-4 ASP Information. http://forum.doom9.org/showthread.php?t=73022
[23] 杨飞．基于ADSP-BF561的AVS视频解码标准的实现与优化．中国科技论文在线．http://www.paper.edu.cn
[24] 李平．基于H．323标准的全面视频网络解决方案．企业标准化．2002年08期
[25] 侯闯．视频编码标准的发展．计算机世界报．2005年3月第11期
[26] 朱显新，黄涛，卢珞先．μC／OS和μClinux的比较．单片机与嵌入式系统应用．2004年第10期
[27] 胡曙辉，陈健．几种嵌入式实时操作系统的分析与比较．单片机与嵌入式系统应用．2007年第5期
[28] Analog Devices, Inc.Multiformat SDTV Video Decoder ADV7181. Rev. B 2005
[29] Li Jian,Bie Hongxia.An Error-Resilient H,263+ Coding Scheme For Video Transmission Over Wireless Networks.Journal of Electronics(China).November 2006
[30] 郑挺，孟利民．基于DSP技术的H．263+视频编码协议的实现．计算机与数字工程．2006年第34卷第4期
[31] 陈佳，黎福海，邱莉莉．基于Blackfin533的视频播放器的OSD实现．现代显示．2006年05月总第69期
[32] ADI公司．基于ADI Blackfin处理器的μClinux内核．世界电子元器件．2006年12期
[33] 汤力，余松煜．MPEG_4自然视频编码技术．红外与激光工程．2002年05期
[34] 向一君，朱秀昌．基于Blackfin-DSP视频编码的系统优化与多核同步．电子工程师．2006年2月第32卷第2期
[35] 宁小平．无线应用迎来新机遇．软件世界．2005年第2期
[36] 徐丽琨，黄登山．基于H．263标准的视频压缩算法的优化及研发．2005年7月第26卷第153期
[37] Carmen E. Rodriguez and Carlos A. Marques.Real-time H.263+ Video Transmission on 802.1 1 Wireless LANs. IEEE Computer Society. 2001
[38] Matias J.Garrido, Cesar Sanz, Marcos Jimenez, Juan M.Meneses. A flexible architecture for H.263 video coding. Elsevier North-Holland,Inc. 2003
[39] 李林静，孟利民．MPEG-4 Simple Visual Profile编码特性剖析及实现．机器视觉．2005年第12期
[40] 阳富民，黄涌，涂刚．基于ADSP_BF561的双核通信研究．计算机工程与科学．2007年第3期
[41] Ishfaq Ahmad, Weiguo Zheng, Jiancong Luo, Ming Liou. A Fast Adaptive Motion Estimation Algorithm.IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, Vol. 16, No. 3, March 2006
[42] 余颖，胡继承．基于预测搜索距的快速块匹配运动估计算法．计算机工程与设计．2005年8月第26卷第8期
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