基于DM642的網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．2 圖像的獲取及視頻端口驅(qū)動(dòng)
本系統(tǒng)中，原始圖像幀是由攝像機(jī)獲取的，編碼后進(jìn)入DM642的視頻端口(VP)。對(duì)于DM642的VP口，TI提供了一個(gè)兩層設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型：類／微驅(qū)動(dòng)模型(Class／Mini Driver)，其中Class Driver(上層驅(qū)動(dòng))用于連接應(yīng)用程序和下層驅(qū)動(dòng)，Mini Driver(下層驅(qū)動(dòng))靠近底層硬件。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用程序可以復(fù)用絕大部分相似設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，從而提高驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)效率。根據(jù)VP口的特點(diǎn)，Class Driver又可分為FVIDCl ass Driver和GIO Class Driver，F(xiàn)VID Class Driver更接近應(yīng)用程序，提供一些特別適用于圖像的API函數(shù)，而GIO ClassDriver則提供與Mini Driver進(jìn)行通信的API函數(shù)。在視頻采集過程中，使用硬件中斷對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行控制和傳輸，在中斷服務(wù)程序中，根據(jù)視頻端口內(nèi)部FIFO的狀態(tài)通過EDMA完成視頻數(shù)據(jù)的讀入。
系統(tǒng)用于編碼支持的視頻標(biāo)準(zhǔn)有PAL、NTSC和SECAM制式。PHILIPS的圖像解碼芯片SAA7115支持6路復(fù)合模擬視頻或3路S端子信號(hào)輸入，支持多種格式的數(shù)字RGB和YUV視頻信號(hào)輸出。輸入的模擬視頻信號(hào)經(jīng)過SAA7115H采樣后轉(zhuǎn)化為YUV 4：2：2格式的數(shù)字視頻，分辨率為720x480(可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，DM642通過I2C總線對(duì)SAA7115H進(jìn)行參數(shù)設(shè)定)。這是第一次采樣過程。為了方便調(diào)用TI提供的JPEG算法庫，還要對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行二次采樣，將其轉(zhuǎn)換為YUV 4：2：0格式。轉(zhuǎn)換完成以后，將指向所得圖像在內(nèi)存區(qū)位置的指針通過SCOM消息傳遞給下一個(gè)任務(wù)，即編碼。
2．3 圖像的壓縮編碼
原始圖像的數(shù)據(jù)量非常大，而網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸捰邢?，為了提高圖像的傳輸速率，有必要對(duì)原始圖像進(jìn)行壓縮編碼處理。這一模塊就是要將YUV 4：2：0格式的圖像壓縮成JPEG格式的圖像。JPEG是一種被大量應(yīng)用程序支持且非常流行的靜態(tài)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，用戶可以直接通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)頁瀏覽器解壓并查看JPEG格式的圖像。在NTSC模式下(每秒30幀圖像)，把每一秒中連續(xù)的圖像看作是獨(dú)立的30幀靜態(tài)圖，作為動(dòng)態(tài)JPEG(MJPEG)來進(jìn)行編碼。用戶可自定義JPEG壓縮的壓縮級(jí)別，這將決定圖像的壓縮程度，并會(huì)直接決定所產(chǎn)生圖像的質(zhì)量。JPEG編碼流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/154677.htm
Data reformat：將原始掃描圖像分割成一系列8x8大小的圖像塊，同時(shí)這個(gè)步驟還將象素的灰度進(jìn)行平移，動(dòng)態(tài)范圍由(0～255)轉(zhuǎn)化為(-127～128)，以消除信號(hào)偏移量的影響。
DCT：對(duì)上一步得到的每個(gè)8x8圖像塊進(jìn)行2D離散余弦變換，并輸出其頻譜。由于DCT是一種可分離變化，因此可把它作為兩次8點(diǎn)1D離散余弦變換來實(shí)現(xiàn)。
DC encode：對(duì)離散余弦變換后得到的直流分量(DC)系數(shù)進(jìn)行量化和Huffman編碼(變長編碼)。
Quantization and RLE：對(duì)非零交流分量(AC)系數(shù)進(jìn)行量化，并對(duì)其進(jìn)行行程長度編碼。
AC VLC：對(duì)上一步的輸出結(jié)果再進(jìn)行變長編碼，并且構(gòu)造圖像的熵編碼塊。
Byte stuff：在JPEG標(biāo)準(zhǔn)中，一個(gè)或多個(gè)控制碼以后面的0xFF來標(biāo)記。在字節(jié)0xFF后面加上0x00則表示該0xFF是數(shù)據(jù)的一部分而非控制字。Byte stuff給熵編碼塊里的所有OxFF的后面插入0x00。
評(píng)論