基于嵌入式平臺的視頻編碼器的實現(xiàn)

引言

　　H.264是由ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）/IEC（國際電工協(xié)會）和ITU（國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門）合作制定的新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，目前正處于應(yīng)用開發(fā)階段。與以往的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比，h.264具有更高的壓縮效率和更好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，在相同的圖像質(zhì)量下，h.264所需碼率約為MPEG.2的36％、H.263的5l％、MPEG-4的61％u-31。這些優(yōu)勢將使h.264在實時視頻通信、廣播電視、視頻存儲播放等領(lǐng)域中得到應(yīng)用M。伴隨著效率的提高，算法的復(fù)雜度也提高很多，因此需要研究h.264的壓縮算法和它的嵌入式應(yīng)用。

　　1 視頻編碼器的硬件設(shè)計

　　1.1 pxa255處理器的特點

　　Intel Xscale PXA255蜘是基于Intel XScale微體系結(jié)構(gòu)的Intel PCA處理器，內(nèi)部采用XScale內(nèi)核構(gòu)架，頻率高達(dá)400MHz，內(nèi)核擴充許多DSP指令極大提高了多媒體處理能力，同時了提供LCD（液晶顯示器）控制器、無線局域網(wǎng)（802.1Ib）、藍(lán)牙、高速紅外、USB等多種功能模塊。PXA255處理器還使用了BranchTargetBuffer技術(shù)，可以提高指令執(zhí)行（流水線）的效率。作為便攜移動設(shè)備的首選嵌入式處理器，PXA255內(nèi)核具有Intel最先進的動態(tài)電源管理技術(shù)，可以根據(jù)處理器所執(zhí)行的任務(wù)情況動態(tài)調(diào)整工作頻率和多種節(jié)電模式，適合嵌入式視頻采集系統(tǒng)的應(yīng)用。

　　1.2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)

　　視頻編碼器的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。從攝像頭輸出的原始視頻流通過USB接口進入PXA255芯片進行h.264壓縮，壓縮后的碼流由網(wǎng)口（ETHERNET）傳到主機進行顯示，F(xiàn)lash中燒寫了嵌入式Linux系統(tǒng)和應(yīng)用程序，SDRAM用于存儲編碼過程中的一些臨時數(shù)據(jù)。

　　2 視頻采集的實現(xiàn)

　　Linux操作系統(tǒng)中使用vide041inux內(nèi)核模塊來進行視頻操作的，它針對視頻設(shè)備提供了一系列的API函數(shù)。本文就是利用videAlinux提供的API函數(shù)來實現(xiàn)視頻采集功能的。視頻采集流程如圖2所示。

具體視頻采集的實現(xiàn)介紹如下：

　　先調(diào)用函數(shù)fd=open（“dcv／video,O 來打開攝像頭RDWR）設(shè)備，成功后返回攝像頭的文件描述符fd。然后通過調(diào)用vi.