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基于SDI的视频数据采集的实现

作　者: 王玮
导　师: 赵洪林
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 信息与通信工程
关键词: AVS视频编码 SDI接口 视频数据采集 数据传输与预处理
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 48次
引　用: 3次
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内容摘要


视频信息以直观、携带信息量大等优点已成为人类获取信息的最主要载体,海量的视频数据就要求在存储和传输时要对原始数据进行编码。视频编码技术的发展对视频编码标准提出新的要求,目前国际国内的主流视频编码标准有MPEG、H.26x系列以及AVS(Audio Video coding Standard)。其中,AVS是我国具有自主知识产权的视频编码标准,基于AVS标准的各种设备已在广电系统中大量使用。SDI(Serial Digital Interface)接口的出现确保了在4: 2: 2数字演播室环境下各数字设备之间有效简单地连成一个系统,同时也大大简化了内部不同格式数据之间的转换,因此成为演播室数字电视节目制作系统中应用最广的接口。将SDI接口技术应用到AVS标准的设备上具有很广阔的前景。本文完成视频数据采集系统的设计工作,通过对SDI接口的研究,将通过SDI接口的视频数据作为采集的信号源,并以TI公司的DSP芯片DM642为核心组织硬件结构,通过对软件平台CCS3.1的研究与分析,给出了视频数据采集实现的软件流程图,并针对芯片外设的不同特性和功能需要,对EMIF、EDMA、GPIO、VPORT等模块进行恰当的配置,根据实际需要,通过软件编程与硬件配置相结合的方式,实现了SDI接口信号的采集,并通过对AVS编码理论的充分理解,将采集到的数字视频数据进行适当的预处理,转换为方便AVS编码器处理的码流形式并传输到由FPGA组成的编码器内核上,DSP视频采集与FPGA视频编码组成了一个完整的AVS编码器系统。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 课题研究的目的和意义  9
  1.2 国内外相关领域的研究状况及分析  9-12
    1.2.1 SDI的研究及发展现状  9-10
    1.2.2 AVS的研究及发展现状  10-11
    1.2.3 视频采集系统的研究及发展现状  11-12
  1.3 本文主要研究的内容和结构  12-13
第2章 SDI的基本原理  13-21
  2.1 SDI的基本概念  13
  2.2 SDI物理层应用  13-17
    2.2.1 SDI通路结构  13-14
    2.2.2 SDI器件性能分析  14-15
    2.2.3 SDI器件指标  15-17
  2.3 SDI编解码  17-20
    2.3.1 SDI并串转换  17-18
    2.3.2 SDI编解码过程  18-19
    2.3.3 组帧和TRS剪辑  19-20
  2.4 SDI比特率  20
  2.5 本章小结  20-21
第3章 AVS编码器的基本原理  21-33
  3.1 视频编码原理  21-22
    3.1.1 视频编码器的基本原理  21-22
  3.2 AVS视频编码标准  22-24
    3.2.1 AVS视频编码标准简介  22
    3.2.2 AVS的主要特点  22-23
    3.2.3 AVS标准的基本结构  23-24
  3.3 AVS主要技术  24-30
    3.3.1 帧内预测  24-25
    3.3.2 帧间预测  25-26
    3.3.3 变换和量化  26-29
    3.3.4 可变长编码  29-30
    3.3.5 环路滤波  30
  3.4 AVS编码器工作原理  30-32
    3.4.1 AVS视频编码器工作流程  30-31
    3.4.2 AVS码流结构  31-32
  3.5 本章小结  32-33
第4章 基于DM642 的系统软件平台  33-44
  4.1 CCS代码生成工具  34-35
  4.2 CCS集成开发环境（IDE）  35-36
    4.2.1 编辑源程序  35
    4.2.2 创建应用程序  35-36
    4.2.3 调试应用程序  36
  4.3 DSP/BIOS插件  36-41
    4.3.1 嵌入式实时操作系统DSP/BIOS  36-37
    4.3.2 DSP/BIOS功能概述  37-41
  4.4 应用软件系统设计  41-43
    4.4.1 二级引导程序  42
    4.4.2 主体应用程序  42-43
  4.5 本章小结  43-44
第5章 视频数据采集的实现  44-62
  5.1 采集系统的硬件设计  44-45
    5.1.1 系统设计要求及指标  44
    5.1.2 硬件总体设计框架  44-45
    5.1.3 电路接口安排  45
  5.2 DM642 功能模块设计  45-59
    5.2.1 DM642 芯片外设结构  45-47
    5.2.2 EDMA模块设计  47-52
    5.2.3 视频端口模块设计  52-55
    5.2.4 EMIF模块设计  55-58
    5.2.5 GPIO模块设计  58-59
  5.3 视频数据预处理和传输  59-61
  5.4 实现结果的验证  61
  5.5 本章小结  61-62
结论  62-63
参考文献  63-68
致谢  68

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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