基于TMS320DM642和H．264的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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硬件系統(tǒng)的工作過程如下：首先是模擬COMS攝像頭采集PAL制式的模擬視頻信號(hào)。然后圖像A／D轉(zhuǎn)換芯片SAA7115HL會(huì)將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)并傳輸給TMS320DM642。TMS320DM642中的EDMA控制器會(huì)先將從A／D轉(zhuǎn)換器得到的視頻圖像存儲(chǔ)到SDRAM中，等到TMS320DM6 42處理器已經(jīng)準(zhǔn)備好處理圖像的時(shí)候，再從SDRAM中將圖像取出來進(jìn)行H．264格式的編碼壓縮。編碼完成之后，會(huì)得到H．264的編碼碼流，這個(gè)時(shí)候，再利用RTP／UDP／IP的協(xié)議棧將H．264的編碼碼流進(jìn)行逐層打包并通過EMAC接口發(fā)送到因特網(wǎng)上。
2 H．264編碼器的優(yōu)化
H．264的編碼器是非常復(fù)雜的，所以，當(dāng)我們用C代碼實(shí)現(xiàn)其功能的時(shí)候，往往會(huì)面臨實(shí)時(shí)性的問題，即處理器無法在1s內(nèi)完成所要求的數(shù)據(jù)處理量。為了使視頻遠(yuǎn)端顯示連續(xù)，必需使處理器在1s內(nèi)能夠壓縮編碼并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸20幀以上的圖像。但是，在寫出第一版代碼時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)處理器根本就無法達(dá)到要求，在1s鐘之內(nèi)，它只能處理5-6幀的圖像，因此就必須對(duì)編碼器進(jìn)行優(yōu)化，以求能夠達(dá)到實(shí)時(shí)性。
一般來說，如果在DSP中實(shí)現(xiàn)H．264的編碼器優(yōu)化，那么優(yōu)化過程主要分為四個(gè)階段，分別是算法優(yōu)化、C代碼優(yōu)化、線性匯編的優(yōu)化、CCS編譯器下的選項(xiàng)優(yōu)化，它們被順序的完成。在DSP中實(shí)現(xiàn)H．264編碼器的優(yōu)化過程見圖2。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162189.htm
H．264的編碼算法主要有：幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼、幀間預(yù)測(cè)編碼、DCT變換和量化、熵編碼，其中最消耗時(shí)間的是幀間預(yù)測(cè)編碼，它用的時(shí)間要占到整套算法運(yùn)行時(shí)間80％左右，因此，幀間預(yù)測(cè)編碼算法的優(yōu)化也就成為H．264編碼器算法優(yōu)化的重點(diǎn)。
實(shí)現(xiàn)編碼器C代碼的優(yōu)化，主要是注意在寫C代碼的時(shí)候要寫出高效簡(jiǎn)潔的代碼，使在能夠保持算法基本功能的前提下，占用的處理器運(yùn)算資源最少。如果C代碼級(jí)優(yōu)化完了之后，還不能滿足實(shí)時(shí)性，就必須用到線性匯編的優(yōu)化。線性匯編代碼是對(duì)影響速度的關(guān)鍵C代碼進(jìn)行重寫。線性匯編代碼與C6000的匯編代碼類似，不同的是線性匯編代碼并不用像匯編代碼那樣要給出所有的信息，它可以對(duì)這些信息進(jìn)行一些選擇，也可以由匯編優(yōu)化器確定，如指令使用的寄存器，指令使用的功能單元等，匯編優(yōu)化器會(huì)根據(jù)代碼的情況確定這些信息，并產(chǎn)生匯編文件。
在優(yōu)化過程中，一般都會(huì)借助于編譯器自帶的優(yōu)化功能進(jìn)行優(yōu)化。CCS中有優(yōu)化選項(xiàng)，來幫助我們對(duì)代碼進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。優(yōu)化選項(xiàng)共有四個(gè)：o0、o1、o2、o3。o0級(jí)別的優(yōu)化內(nèi)容有：簡(jiǎn)化控制流圖、分配變量到寄存器、進(jìn)行循環(huán)旋轉(zhuǎn)、刪除未使用的代碼、簡(jiǎn)化表達(dá)式和代碼；o1級(jí)別的優(yōu)化除了包括o0的內(nèi)容外還有：執(zhí)行局部復(fù)制／常量傳遞、刪除未使用的賦值語句、刪除局部共有表達(dá)式：o2級(jí)別的優(yōu)化除了包括o1的內(nèi)容外還有：進(jìn)行軟件流水、進(jìn)行循環(huán)優(yōu)化、刪除全局共有子表達(dá)式、刪除全局未使用的賦值語句、把循環(huán)中對(duì)數(shù)組的引用轉(zhuǎn)變?yōu)檫f增的指針形式、進(jìn)行循環(huán)展開；o3級(jí)別的優(yōu)化除了包括o2的內(nèi)容外還有：刪除未使用的所有函數(shù)、內(nèi)聯(lián)小的函數(shù)、重新對(duì)函數(shù)聲明進(jìn)行排序、識(shí)別文件變量的特征。
評(píng)論