基于嵌入式平臺的視頻編碼器的實(shí)現

引言

　　H.264是由ISO（國際標準化組織）/IEC（國際電工協(xié)會(huì )）和ITU（國際電信標準化部門(mén)）合作制定的新一代視頻編碼標準，目前正處于應用開(kāi)發(fā)階段。與以往的視頻編碼標準相比，h.264具有更高的壓縮效率和更好的網(wǎng)絡(luò )適應能力，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(shí)時(shí)視頻通信、廣播電視、視頻存儲播放等領(lǐng)域中得到應用M。伴隨著(zhù)效率的提高，算法的復雜度也提高很多，因此需要研究h.264的壓縮算法和它的嵌入式應用。

　　1 視頻編碼器的硬件設計

　　1.1 pxa255處理器的特點(diǎn)

　　Intel Xscale PXA255蜘是基于Intel XScale微體系結構的Intel PCA處理器，內部采用XScale內核構架，頻率高達400MHz，內核擴充許多DSP指令極大提高了多媒體處理能力，同時(shí)了提供LCD（液晶顯示器）控制器、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（802.1Ib）、藍牙、高速紅外、USB等多種功能模塊。PXA255處理器還使用了BranchTargetBuffer技術(shù)，可以提高指令執行（流水線(xiàn)）的效率。作為便攜移動(dòng)設備的首選嵌入式處理器，PXA255內核具有Intel最先進(jìn)的動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，可以根據處理器所執行的任務(wù)情況動(dòng)態(tài)調整工作頻率和多種節電模式，適合嵌入式視頻采集系統的應用。

　　1.2 系統的硬件結構

　　視頻編碼器的硬件結構如圖1所示。從攝像頭輸出的原始視頻流通過(guò)USB接口進(jìn)入PXA255芯片進(jìn)行h.264壓縮，壓縮后的碼流由網(wǎng)口（ETHERNET）傳到主機進(jìn)行顯示，Flash中燒寫(xiě)了嵌入式Linux系統和應用程序，SDRAM用于存儲編碼過(guò)程中的一些臨時(shí)數據。

　　2 視頻采集的實(shí)現

　　Linux操作系統中使用vide041inux內核模塊來(lái)進(jìn)行視頻操作的，它針對視頻設備提供了一系列的API函數。本文就是利用videAlinux提供的API函數來(lái)實(shí)現視頻采集功能的。視頻采集流程如圖2所示。

具體視頻采集的實(shí)現介紹如下：

　　先調用函數fd=open（“dcv／video,O 來(lái)打開(kāi)攝像頭RDWR）設備，成功后返回攝像頭的文件描述符fd。然后通過(guò)調用vi.