论文部分内容阅读
随着社会和互联网技术的进步,视频监控技术也逐渐数字化和网络化。网络摄像机便是视频监控设备数字化与网络化的产物,它是将传统的模拟视频信号转变成数字视频信号,并且借助现有的IP网络进行传输。它的出现是视频监控系统发展中质的飞跃,如何设计高分辨率、可扩展性强、易于升级的网络摄像机更是当今视频监控研究的热门方向。本文基于这种需求,设计了一套以DSP和H.264为核心的网络摄像机系统。
本文的硬件平台选用以DSP TMS360DM642芯片为核心的开发板,采用H.264算法实现系统的视频编码,编码器源代码选用的是三大开源代码之一的x264代码。本文主要任务就是移植x264到DM642中,并且优化x264算法以实现实时编码CIF格式视频。移植就是将VC上跑通的x264代码进行修改,使得代码能够在CCS上顺利运行。优化的内容主要包括两个部分:一部分是移植前x264中的快速运动估计算法优化,运动估计算法是H.264标准中最耗时的部分,做好运动估计算法的优化将给移植后的编码性能带来很大的提升;另一部分是基于DM642平台的优化工作,主要包括项目级优化、C语言级优化、线性汇编优化、存储器和CACHE优化以及EDMA优化。优化后的代码最大限度的实现软件流水的功能,降低算法复杂度,提高了编码器效率。
最后的实验测试结果表明,优化后的x264代码编码速率对运动缓慢的标准视频序列可以达到30fps,并且比特率不超过300kb/s,在相同条件下相比于国内普遍的18~28fps的编码速度,本文的优化算法提高了15%的编码性能,完全符合网络摄像机的软件算法需求。此外,本文对模拟摄像头现场采集的视频进行压缩编码,也取得了不错的效果,实验数据显示在经过预处理后的视频编码速度能达到25fps,完全满足视频监控的编码要求。