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基于DM642的网络视频系统的设计与实现
作者:    来源:    时间:2015-01-25 23:09:14浏览量:

系统用于编码支持的视频标准有PAL、NTSC和SECAM制式。PHILIPS的图像解码芯片SAA7115支持6路复合模拟视频或3路S端子信号输入,支持多种格式的数字RGB和YUV视频信号输出。输入的模拟视频信号经过SAA7115H采样后转化为YUV 4:2:2格式的数字视频,分辨率为720x480(可根据需要进行设置,DM642通过I2C总线对SAA7115H进行参数设定)。这是第一次采样过程。为了方便调用TI提供的JPEG算法库,还要对图像信号进行二次采样,将其转换为YUV 4:2:0格式。转换完成以后,将指向所得图像在内存区位置的指针通过SCOM消息传递给下一个任务,即编码。
2.3 图像的压缩编码
原始图像的数据量非常大,而网络传输的带宽有限,为了提高图像的传输速率,有必要对原始图像进行压缩编码处理。这一模块就是要将YUV 4:2:0格式的图像压缩成JPEG格式的图像。JPEG是一种被大量应用程序支持且非常流行的静态图像压缩标准,用户可以直接通过标准网页浏览器解压并查看JPEG格式的图像。在NTSC模式下(每秒3大功率电感贴片电感器0帧图像),把每一秒中连续的图像看作是独立的30帧静态图,作为动态JPEG(MJPEG)来进行编电感生产厂家码。用户可自定义JPEG压缩的压缩级别,这将决定图像的压缩程度,并会直接决定所产生图像的质量。JPEG编码流程如图3所示。

e.JPG


Data reformat:将原电感器课件始扫描图像分割成一系列8x功率电感8大小的图像块,同时这个步骤还将象素的灰度进行平移,动态范围由(0~255)转化为(-127~128),以消除信号偏移量的影响。
DCT:对上一步得到的每个8x8图像块进行2D离散余弦变换,并输出其频谱。由于DCT是一种可分离变化,因此可把它作为两次8点1D离散余弦变换来实现。
DC encode:对离散余弦变换后得到的直流分量(DC)系数进行量化和Huffman编码(变长编码)。
Quantization and RLE:对非零交流分量(AC)系数进行量化,并对其进行行程长度编码。
AC VLC:对上一步的输出结果再进行变长编码,并且构造图像的熵编码块。
Byte stuff:在JPEG标准中,一个或多个控制码以后面的0xFF来标记。在字节0xFF后面加上0x00则表示该0xFF是数据的一部分而非控制字。Byte stuff给熵编码块里的所有OxFF的后面插入0x00。
编码过程中包含了一系列的数据处理和传输操作。在对图像进行JPEG编码时,调用编码控制函数jpgenc_ti(),这个函数包含了编码所需要的全部功能函数,声明如下:
f.JPG
编码过程结束以后,通过SCOM消息通过指针将JPEG文件传递到下一个模块,即网络传输。
2.4 网络传输
对于以太网口,TI提供了DSP上网络应用程序开发平台(NDK),它的核心是一系列TCP/IP协议栈库。在此平台上,开发网络应用程序时就不需要过多考虑TCP/IP协议内部的工作机制,使得开发过程大大简化。
网络环境是通过网络初始化来启动的。初始化程序可参照TI提供的TMS320C6000TCP/共模电感IP网络开发工具包。网络任务一旦初始化成功以后,会创建发送(TX)任务,并开始等待由上一级模块传递过来的SCOM消息。得到传递过来的JPEG图像以后,任务执行后产生一个基于RAM的IMAGEn.jpg文件,该文件可以被HTTP服务器所识别,n的值是由图像捕获的通道来确定的。完成这些工作以后,发送一个SCOM消息到上一级任务,表示已准备好接收下一幅JPEG图像。下一步则进行协议栈的初始化,包括IP地址、子网掩码和网关的设定。当网络连接有效时,TX任务将JPEG文件发送到网络节点。
DM642支持Telnet、HTTP、Data server等服务。本设计中使用HTTP服务,并且在局域网内进行配置。如果要连接Internet,则必须设置DHCP,动态分配IP地址。在局域网内调试网络配置时,设定本系统IP为192.168.1.2,其他设置如下:
g.JPG

3 实验应用
用网线连接系统和PC,设置PC的IP地址为192.168.1.1。启动Internet Explorer,在地址栏输入192.168.1.2后,网页里显示从摄像头里摄取的图像,并以30帧/秒的速率更新,起到实时传输的效果,如图4所示。

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