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基于达芬奇平台的DVR研究与实现

作　者: 张晶
导　师: 戴明
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 光学工程
关键词: 达芬奇平台 DVR H.264 视频存储网络传输
分类号: V279
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

无人机的视频监控与有人机相比有着更为突出的重要性，而无人机对体积、重量、功耗以及传输的限制有对无人机载视频监控系统提出了新的需求。考虑到体积、重量和功耗的问题，我们需要尽量减少无人机视频监控平台的硬件复杂度，这就要求主控芯片功能尽量强大，外设尽量简洁，外设体积尽可能小，而达芬奇技术以其独有的双核片上系统为主要特征，拥有高性能的核心处理系统和各种丰富的外设，大大增加了系统的集成度，减小了系统的重量、体积、功耗，是无人机视频监控的首选核心芯片之一。视频存储是机载视频监控系统的一个重要需求，特别针对无人机，而大容量的视频信息的存储又无可避免的占用过多存储空间，对存储设备的体积重量又带来一定负担，另外无人机上视频信息的无线传输也是一个技术瓶颈，距离限制了带宽，而视频信息量又一般很大。不管是出于大容量存储，还是处于无线视频传输带宽的限制，视频编码压缩都显得尤为重要，达芬奇平台的软件结构中已经集成了各种音视频压缩算法，以供直接调用，减小了系统开发的复杂度。本文针对无人机上多路视频监控系统的需求，开展了一系列的研究。首先在充分调研达芬奇技术的前提下，选择了一款专门针对多路高清视频编码应用的性价比较高的芯片TMS320DM6467T作为主控芯片，选择SEED-DVS6467T平台作为系统研究的硬件平台，经过对于各种压缩算法的调研和比较之后，选择性能强大且发展成熟的H.264作为系统的视频编码算法。选定硬件平台后，首先进行了达芬奇开发环境的搭建，其双核结构特征决定了其开发环境的特殊性，ARM内核主要负责各个外设的控制，而DSP内核主要负责复杂算法的运行，我们用到的H.264算法已经集成到了系统的软件结构中，我们只需掌握其调用流程即可，因此系统开发的重点在于ARM端GPP应用程序的开发。在Linux应用程序开发中，本文首先进行了8路视频实时采集和显示的多线程应用程序开发，8路视频采集的格式均为720×576，PAL制式的，视频显示分别通过标清接口和高清接口实现。实验结果表明，视频实时显示效果良好，图像清晰度良好且实时性很高。最后进行了一路视频采集、显示、压缩、存储和网络传输的多线程应用程序设计，经压缩后存储的和网络传输的视频质量良好，视频压缩比可达100以上。能够满足无人机载视频压缩存储和网络传输应用的需求。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
第1章绪论  11-21
  1.1 背景及意义  11-12
  1.2 DVR发展现状及趋势  12-15
  1.3 达芬奇技术  15-18
  1.4 编解码技术  18-19
  1.5 各章节安排  19-21
第2章硬件平台及编码器选择  21-29
  2.1 硬件平台选择  21-27
  2.2 编码器标准选择  27-29
第3章达芬奇开发环境的搭建  29-41
  3.1 达芬奇开发环境简介  29-30
  3.2 LINUX服务器的安装与配置  30-34
  3.3 U-BOOT的安装与配置  34-36
  3.4 内核以及文件系统的烧写  36-37
  3.5 启动方式的配置  37-41
第4章多路视频实时采集与显示软件设计  41-51
  4.1 总体介绍  41-42
  4.2 多线程软件实现  42-46
  4.3 编译安装文件编写  46-47
  4.4 实验结果  47-51
第5章视频编码存储与网络传输实现  51-59
  5.1 软件总体介绍  51-53
  5.2 软件具体实现  53-56
  5.3 实验结果  56-59
第6章总结与展望  59-63
  6.1 主要工作内容  59-60
  6.2 创新点  60
  6.3 展望  60-63
参考文献  63-66
在学期间学术成果情况  66-67
指导教师及作者简介  67-68
致谢  68

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