嵌入式MPEG-4解码系统的设计与实现

嵌入式MPEG-4解码系统的设计与实现

  随着通信和网络技术的飞速发展,多媒体及其视频流应用越来越广泛,同时用户也对视频传输速率和图像质量有更高的要求,MPEG-4标准适时地解决了多媒体压缩存储和传输的问题。但是目前多数播放器都是在PC机上运行,应用范围受到很大限制。研究和开发一种嵌入式的MPEG-4解码系统终端具有重要的现实意义和实用价值。


  MPEG-4标准是由国际运动图像专家组于2000年10月公布的一种面向多媒体应用的视频压缩标准。它采用了基于对象的压缩编码技术,在编码前首先对视频序列进行分析,从原始图像中分割出各个视频对象,然后再分别对每个视频对象的形状信息、运动信息、纹理信息单独编码,并通过比MPEG-2更优的运动预测和运动补偿来去除连续帧之间的时间冗余。其核心是基于内容的尺度可变性(Content-basedscalability),可以对图像中各个对象分配优先级,对比较重要的对象用高的空间和时间分辩率表示,对不甚重要的对象(如监控系统的背景)以较低的分辩率表示,甚至不显示。因此它具有自适应调配资源能力,可以实现高质量低速率的图像通信和视频传输。


  MPEG-4以其高质量、低传输速率等优点已经被广泛应用到网络多媒体、视频会议和多媒体监控等图像传输系统中。目前国内外大部分成熟的MPEG-4应用均为基于PC层面的客户端和服务器模式,应用在嵌入式系统上的并不多,且多数嵌入式MPEG-4解码系统大多使用商业的嵌入式操作系统,如WindowsCE、VxWorks等,成本高、灵活性差。如以嵌入式Linux作为操作系统不仅开发方便,且可以节约成本,并可以根据实际情况进行裁减,占用资源少、灵活性强,网络性能好,适用范围更广。


  下面详细地介绍此嵌入式MPEG-4解码系统的设计原理、硬件和软件组成。


  1系统设计原理


  系统设计包括硬件和软件。硬件主要分控制系统、MPEG-4解码系统、输入数据源三部分。数据源可以是IDE接口设备(如硬盘)或网络端口。控制系统对系统各部分进行监测和控制、完成数据流的传输等。如图1所示,它主要由主控芯片、Flash和SRAM组成。主控芯片通过PCI总线控制系统其他模块,是控制系统的核心;Flash里固化嵌入式Linux操作系统,存放应用软件和备份数据;SDRAM作为内存供系统运行使用。MPEG-4硬件解码系统采用硬解码方式,负责将输入的MPEG-4数据流解码成普通的电视信号,其核心是解码芯片。为解决数据流不稳定的问题,解码芯片通常使用SDRAM进行数据缓冲才可以保证正常解码过程,解码芯片的输出数字音频、视频数据还要经数模转换器(DAC)转换成模拟电视图像信号和声音信号。解码芯片通过I2C总线发送指令配置音、视频数模转换器。


  软件主要包括嵌入式Linux移植、解码驱动和应用程序编写。嵌入式Linux移植到由主控芯片Flash控制器控制的Flash里,操作系统程序文件分成五个主要部分:bootloader、kernel、ramdisk、usr和boot_param,分别放在Flash内的五个模块中。根据不同模块的具体功能采用不同的文件方式:bootloader、kernel、ramdisk和bootparam,开发好后不需要动态改变,且容量小,使用节省空间的ROMFS只读文件系统,usr模块内容较多并需要进行读写操作,要使用支持动态擦写保存的JFFS文件系统。


  2系统硬件设计


  系统的硬件设计主要分三部分:数据源接口设计、控制系统设计和解码系统设计。数据流先要从数据源经数据源接口送至PCI总线,此系统数据源接口为PCI总线上的PCI/IDE桥芯片和网络控制芯片。这部分采用通用的电路,本文不做详细介绍。


  2.1控制系统设计


  控制系统调配系统资源、控制系统各个部分以及数据流的传输。主控芯片采用东芝公司的TMPR4925XB-200。它是一款64位MIPS,内部集成了NANDFlash控制器(FlashC)、32位PCI总线控制器(PCIC)、4通道DMA控制器、4通道SDRAM控制

嵌入式MPEG-4解码系统的设计与实现

该文观点仅代表作者,本站仅提供信息存储空间服务,转载请注明出处。若需了解详细的安防行业方案,或有其它建议反馈,欢迎联系我们

(0)
小安小安

相关推荐

  • 海能达为澳门格兰披治大奖赛提供数字对讲机解决方案

    为期4天的第62届澳门格兰披治大奖赛于11月22日在澳门东望洋赛道圆满结束,超过80000名观众入场体验由世界顶尖赛车手和汽车带来的速度与激情。经过2013和2014年与该赛事委员会的尝试性合作后,今年海能达正式成为赛事的官方通信设备供应商,以最新的通信设备取代旧式系统和终端设备,协助赛委会管理这项在澳门举行的世界知名体育盛事。

    2024年1月29日
  • 山东新基建“提速”,打造发展新优势

    今年上半年,山东省前瞻性布局的新型基础设施孕育了新的经济发展动能,工业、农业、服务业各领域应用场景的智慧化正飞速发展,数字技术正加速融入经济社会的方方面面。

    2024年2月15日
  • 四川运管局用GPS监控雅西高速客运车辆运行

    近日,交通运输厅运管局就做好通行雅西高速公路的道路客运组织和安全保障工作做出部署,要求客运车辆每日18:30至次日6:30内不得运行雅西高速公路荥经至彝海段,并将启用GPS系统对运行车辆实行全程分段限速监控。

    2024年5月13日
  • 腾讯发布智慧城市开放服务战略 政务民生服务再升级

    腾讯网络媒体总编辑陈菊红表示,“互联网+正在逐步与传统行业相融合,仅仅通过手机这一终端,我们就能感受到互联网带来的便捷。未来,腾讯将发挥互联网+智慧城市新的生态,让城市生活更加智能化”。

    2024年1月29日
  • 优特普“网电速联”新一代智能联网和供电解决方案即将亮相

    作为以”网电速联“为核心的通信、物联网产品和解决方案提供商,优特普此次将携工业以太网PoE交换机、安防专用交换机、物联网智能终端、物联网云平台、智慧无线网桥等“网电速联”新一代智能联网和供电解决方案精彩亮相。

    2024年1月27日
  • 北京天安门东等6个地铁站试点“人物同检”

    目前,北京地铁公司所辖14条线路共有235座车站,517个安检点,均按照有关规定对乘客携带的行李、包裹实施安全检查。其中,西单、天安门西、天安门东、王府井、东单、建国门等6个车站正在试点进行“人、物同检”。由于受场地条件所限,安检通过能力与早晚高峰进站客流存在一定矛盾,造成部分车进站速度放慢。

    2024年4月24日