基于IPP庫的MPEG-4視頻傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

隨著網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的發(fā)展，形式多樣的嵌入式設(shè)備作為繼PC機(jī)后的信息處理工具正日益滲透到社會生活的各個(gè)領(lǐng)域。在IP化和視頻化的雙重推動(dòng)下，以嵌入式設(shè)備作為視頻處理與傳輸終端在視頻監(jiān)控，視頻會議等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和圖像質(zhì)量，本文在硬件平臺上采用 Intel新一代的XScale處理器PXA270，增強(qiáng)了媒體處理能力，降低了系統(tǒng)功耗。同時(shí)，為了最大限度的發(fā)揮處理器的性能優(yōu)勢，本文采用 INTEL針對PXA27X系列開發(fā)的高性能集成函數(shù)庫，即IPP庫函數(shù)作為MPEG-4視頻編解碼的函數(shù)骨架，采用MPEG-4編解碼，在LINUX嵌入式操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)并優(yōu)化了視頻傳輸系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)硬件組成及工作流程

1．1 系統(tǒng)組成

本系統(tǒng)硬件組成如圖1所示，采用Intel公司的嵌入式處理器PXA270作為主控CPU，該款處理器的主頻率可達(dá)520MHz，可以滿足系統(tǒng)在編解碼條件下的速度要求。其Wireless MMX技術(shù)有效提高了處理視頻數(shù)據(jù)的能力，獨(dú)有的SpeedStep技術(shù)使其兼?zhèn)淞烁咝阅芎偷凸牡奶攸c(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)算量和系統(tǒng)文件的大小，核心系統(tǒng) Flash存儲器和SDRAM存儲器容量分別設(shè)計(jì)為32M和64M。外設(shè)接口方面，通過USB接口連接以O(shè)V511作為控制芯片的高性能USB攝像頭，提高了傳輸速率并避免了低帶寬條件下的圖像跳動(dòng)現(xiàn)象。通過LCD控制接口連接LCD顯示模塊，通過系統(tǒng)總線連接10M/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)芯片 LAN91C11。同時(shí)，系統(tǒng)還預(yù)留了RS232串口供調(diào)試使用。

1．2 MPEG-4視頻傳輸系統(tǒng)的工作流程

該系統(tǒng)的主要工作流程如下：

發(fā)送端：視頻數(shù)據(jù)經(jīng)USB攝像頭采集進(jìn)入本系統(tǒng)，由PXA270對原始的YUV420格式的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行MPEG-4編碼，采用IPP庫函數(shù)進(jìn)行DCT變換[2]，量化，預(yù)測，運(yùn)動(dòng)估計(jì)及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，熵編碼后，把壓縮后的視頻數(shù)據(jù)打成RTP包，經(jīng)以太網(wǎng)控制模塊送入以太網(wǎng)。

接收端：將接收的RTP包還原成MPEG4碼流[2]，仍采用IPP庫函數(shù)由PXA270進(jìn)行MPEG-4解碼，將解碼后的視頻數(shù)據(jù)運(yùn)用FrameBuffer機(jī)制送入LCD，由LCD顯示模塊來回放發(fā)送端采集到的視頻圖像，達(dá)到視頻傳輸?shù)哪康摹?br />

圖1 視頻傳輸系統(tǒng)硬件組成框圖