视频信号解码器芯片分析与设计

电子科技大学硕士学位论文视频信号解码器芯片分析与设计姓名：但泽杨申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：贺知明20090301视频信号解码器芯片分析与设计作者：但泽杨学位授予单位：电子科技大学相似文献(10条)1.期刊论文汤金宽.曹丹华.吴裕斌.TangJinkuan.CaoDanhua.WuYubin用DSP技术从模拟视频信号中获取数字图像-单片机与嵌入式系统应用2005,(8)TMS320C6x11系列DSP以其高速的运算性能、充足的存储空间、独特的并行处理机制使得其在图像处理领域有着十分广泛的应用前景,因此有必要为其提供一套有效的图像获取方案.本文给出一套从模拟制式视频信号中获取数字静态图像的方案,具有通用性好、占用CPU时间少、实时性强等特点.经实际系统验证,本方案每秒钟可以稳定地获取720×576幅面彩色图像6.25幅,具有很好的实用性.2.学位论文刘志胜基于DM642的AVS解码器优化2008随着电子和信息技术的发展，视频成了人类现代生活中不可或缺的部分，从早期的模拟视频到现在的数字视频都得到了广泛的应用。像模拟电视、数字电视、视频电话、视频监控、视频会议、远程教育等，都在信息社会里大放异彩。由于传统的模拟视频信号在传输中信噪比衰减较大，逐渐失去了在视频领域的主要地位。而数字视频信号得到了越来越广泛的应用，并且随着电路设计的进步而日新月异的发展。如果采用基带信号传输数字视频，其数据量是巨大的。为了对数字视频进行有效的压缩，各种标准应运而生，迅猛发展。其中包括国际电信联盟的H.261、H.263、H.264标准，MPEG专家组也相继提出了MPEG1、MPEG2、MPEG4等标准。2002年，我国成立了AVS专家组，于2006年推出了具有自主知识产权的AVS音视频编解码标准，并且AVS也成为了数字视频编码的国际标准。目前，产业化程度最高的是MPEG2，MPEG4、H.264次之，AVS最低。虽然目前AVS的产业化处在一个刚刚起步的阶段，但是相比于其他的标准，AVS具有很大的优势：AVS取得了与H.264大致相当的压缩比和图像质量，但实现的复杂度比H.264大大的降低了，AVS的编码复杂度相当于H.264的70％，而解码复杂度仅仅相当于H.264的30％；AVS另一个巨大的吸引力来自于低廉的专利费用。电路集成技术的进步和发展，也为视频处理提供了新的硬件平台。TI公司的TMS320DM642数字多媒体处理器是一款专门面向多媒体应用而设计开发的32位定点DSP芯片，它良好的处理性能和丰富的片上外设，可以方便地进行数字视频信号的处理。因此，它也成了目前应用比较广泛的一个数字视频信号处理平台。本系统采用了合众达公司的SEED-VPM642硬件平台，在此硬件平台上对AVS解码程序进行了移植和优化，模拟了IPTV机顶盒的工作模式，建立网络传输系统，通过UDP协议把PC机上已编码的视频数据传输给DSP，由DSP完成AVS标清视频(720×576)的解码并显示；同时，我们根据DSP和硬件平台的特点，对程序的结构进行了调整；对于点积运算比较集中的亮度、色度插值，采用了大量的内联指令和数打包；对DCT反变换采用了线性汇编，进一步提高了程序的执行效率；对程序中大量的数据搬移，采用了DMA技术，在不占用CPT时间的前提下，完成数据的传输；针对DM642的两级Cache结构，对L2Cache进行了合理的配置，设置了128kCache和128k片上内存。我们最终优化结果是：对于标清视频，解码速度达到了42帧/秒，完全可以满足实时播放的要求。本系统可以应用到IPTV，视频监控等领域。3.学位论文崔林H.264解码器在DSP上的实现2006近年来，随着通信产业的发展和第三代移动通信的发展，对视频通信提出了更高的要求。而视频业务，则在生活中以及商业上使低码率视频通信得到广泛的应用。新的业务需求和无线信道要求新的视频通信标准能够满足高压缩比，以及具有更强的信道容错能力，各种视频压缩标准在努力提高编码的压缩效率的同时，也在努力提高码流对高误码率信道的容错能力。2003年年中，国际电联关于数字视频编解码的技术建议H．264被国际标准组织正式接受，成为正式的国际标准。新的标准也带来新的需求，并且迫切的需要将新的标准实现到终端上。目前，随着数字信号处理器(DSP)的高速发展，为实现高效的音视频信号处理提供了可能性。另一方面，最新的低码率视频压缩标准H．264的出台，提供了适合通信的视频标准和算法指导。因此，将两者结合，把H．264算法在DSP上实现，对于多媒体通信的研究具有一定的意义和价值。H．264工作组推出的JM模型是用于测试H．264定义的相关功能实现的。代码复杂性较大，没有进行优化之前，远不能实现软件实时编解码的要求。软件优化分为语法的优化和算法的优化，文中着重介绍软件语法的优化，这是软件优化的通用方法。合理地运用这些方法，可以提高软件的执行效率。这些优化方法的使用，贯穿H．264编解码器语法优化的始终。对DSP代码的优化共分为四个层次：结构级优化、算法级优化、C代码级优化和汇编程序级优化。同时，项目的目标是开发出一个适用于DSP环境的解码器终端设备。整个系统核心解码器采用H．264，核心处理芯片采用Philip的TMl300，系统在时实嵌入式操作系统PSOS环境下协调运作。在编码器和解码器分别都可以在DSP上正常工作之后，我们需要利用嵌入式系统pSos把编码器和解码器链接起来，并且协调两者之间的竞争同步和通信。嵌入式把编码器和解码器分别看成是两个进程。编码器进程和斛码器进程分别执行、等待、就绪。由PSOS负责掌握两个进程之间的资源竞争和共享。所以需要对编码器进程，解码器进程和系统进程之间进行仔细的计划，使其能够连续的进行数据的交换和匹配，同时实现视频出入，并可同时进行编码和解码。最后对编码器、解码器，以及自环性能进行了分析。4.期刊论文吴海明.陈芗羽.WUHai-ming.CHENXiang-yu视频解码器SAA7111在视频采集系统中的应用-兵工自动化2009,28(5)视频解码器是视频采集系统中必不可少的部分,其作用是将复合视频、Y/C分量等模拟视频信号进行A/D转换,提取图像信号并且分离其中的同步信号和时钟信号.NXP公司的SAA7111集A/D转换与解码功能于一身,通过I2C总线对内部寄存器进行初始化配置,操作简单.具有体积小、成本低、外围器件少等特点,适用于板卡或小型手持终端等数字化多媒体应用场合.5.学位论文郭彦DPTV中IP的设计与实现2006本文讨论了DPTV数字视频处理过程三个主要功能IP：decoder，deinterlacing，scaler的设计。正是这三个IP保证了DPTV的高性能。本文从设计，验证，实现的角度对三个IP的电路设计做了较详细的介绍。在此基础上，对scaler的实现作了一定的尝试，完成了VGA-To-TV电路中缩放电路的设计和实现。本文在缩放电路的实现中采用了多种性能优化方法，对IP的工程实现有一定的借鉴意义。本文提出了基于三维区域的亮色分离方法，并从理论上证明了它的较好的亮色分离效果，其实际效果需要在今后的工作中进一步验证。本文还提出了基于变换域的逼真度度量方法，它的实用性需要在以后的工作中进一步验证。6.学位论文夏柯柯嵌入式数字视频解码系统设计与实现2006视频监控系统以其直观性和实时性的优点，应用于很多领域，如：高速公路、超市、银行、宾馆等，已经成为现代管理、监测和控制的重要手段之一。目前，视频监控系统主要分为数字控制的模拟视频监控和数字视频监控两类。随着多媒体技术、视频压缩编码技术以及网络通讯技术的发展，数字视频监控系统已经成为市场的主流。本文主要通过对MPEG-4标准和ARM处理器的研究，选用SIGMADESIGNS公司的EM8550解码芯片，其内部集成了ARM7的核和MPEG-1/2/4解码器，加上SDRAM、FLASH、以太网接口芯片等外围功能模块，采用硬件解码方式，实现嵌入式数字视频监控系统中的解码器系统。系统前端摄像头采集的视频信号经过编码器压缩编码后由以太网传输，通过解码器解码成为模拟视频图像，传输到电视机，最后由电视机来完成监视。同时，本文还探讨了用于解码器的嵌入式操作系统uClinux的移植。本文所设计的解码器系统可以广泛地应用于各种数字视频监控系统中，并且可以扩展功能，增加输出不同格式的视频信号，来满足不同的需求。7.期刊论文李泉.海保军.路长厚视频解码芯片CXA2075M-国外电子元器件2004,(7)CXA2075M是SONY公司生产的视频解码芯片.该芯片可将模拟RGB信号转换为组合视频信号,非常适合于个人计算机和高清晰度电视机之间的图像处理转换和电子游戏机方面的应用.文章分析了CXA2075M的结构原理和主要特点,给出了CAX2075M的典型应用电路.8.学位论文陈洁混频器编码器的硬件实现2006数字电视是继黑白电视和彩色电视后的第三代电视。通过数字高清晰度电视机顶盒可以使用高清晰度电视收看高清晰度的数字电视节目，也可用现有的模拟电视收看标准清晰度的数字电视节目，是模拟电视向数字电视过渡的桥梁。在我国，对数字有线电视机顶盒的开发具有重要的实际意义。在数字电视机顶盒的开发研制中，机顶盒硬件的设计是整个开发工作的基础和重要组成部分，而信源解码器的研制则在机顶盒的硬件设计中处于核心地位。本论文完成的任务是设计与实现MPEG-2信源解码器中混频器/编码器子系统部分。这个子系统将来自OSG子系统的图形和来自解码视频层的数据进行混合编码，然后输出NTSC/PAL/SECAM制的RGB/YPbPr,CVBS或S视频信号给电视机或监视器，也能直接输出数字视频信号给外部编码器。在文中，先分析混频器/编码器子系统的实现功能，给出系统结构框图。根据系统结构框图，对混频器/编码器进行FPGA设计。在硬件设计过程中，根据FPGA技术的优点，采用数字系统“自项而下”的设计流程，将整个系统进行功能模块分割并分别实现。所有处理模块均采用VedlogHDL语言编写，对其中的主要模块都进行了优化设计。设计的每一步都进行仿真验证，以保证设计的正确性。最后用EDA工具综合实现混频器/编码器。9.学位论文胡凌峰IPCAM系统中视频解码器的设计与实现2008近年来，机器无人监控系统取代人工值守的趋势越来越明显，视频监控系统的普及率越来越高。视频监控系统已由传统的模拟视频监控、半模拟半数字视频监控变为现在的网络视频监控。IPCAM作为网络视频监控系统，其组成主要由视频解码器、视频压缩处理模块、网络传输模块三部分构成。视频解码器是整个网络视频监控系统中的前端视频图像处理关键模块，视频解码器主要功能是将P/N制式模拟视频图像经过A/D转换，将转换后的数字信号解码成ITU-RBT.601/BT.656格式的信号供后续视频压缩模块处理。本文在对传统视频监控技术和现代数字视频监控技术的分析研究的基础上，通过对模拟视频技术和数字视频技术的研究，根据现代数字视频监控应用环境的特点和需求，对IPCAM系统中的视频解码器模块进行了研究和开发。文章对视频领域中的模拟视频制式、数字视频格式标准进行了阐述，根据该标准进行系统中视频解码器模块的硬件设计，并结合Linux2.6内核的规范进行了驱动程序的设计，将模拟视频格式转换为数字视频格式，解决了IPCAM系统中的关键——视频信号的格式转换问题。详细论述了视频解码模块的工作原理和功能，提出了视频解码模块的硬件设计和驱动模块的设计方案。方案中所采用的硬件和软件技术，解决了目前一般该系统中存在的问题，经过实际测试取得了良好的效果。10.期刊论文刘芳芳.刘涤尘.郭俊华.程燕发电厂/变电站遥视监控系统的设计与实现-电力自动化设备2002,22(5)无人值班变电站或边远处设备可以综合应用微机控制技术、数据通信技术、网络技术等进行远程监控.介绍了一种发电厂/变电站遥视系统的设计,整个系统是在传统监控组件的基础上,结合视频压缩、视频矩阵切换主机和画面分割器等一系列新技术开发而成.软件设计采用C