【正文】 multimedia pression technology and the rapid development of wireless transmission technology, wireless realtime video monitoring system for the development and application of cook. DM6467 based platform, this paper use TVP5158 chip to realize the collection of multichannel video posite, after solution reuse, remote call DSP end of h. 264 encoder plete video streaming realtime encoding, finally using RTP protocol encapsulation video data and realize the wireless transmission of video by MF210 wireless module. Final design thesis implements a application in wireless realtime video monitoring system of multichannel video acquisition coding send package. Paper first studied the application of key technology in wireless video monitoring system, including the DaVinci technology, V4L2 video acquisition drive standard, h. 264 encoding algorithm and RTP streaming media realtime transmission protocol and WCDMA technology, etc. Then analyzed the module function demand, and according to the demand analysis and design the overall architecture of the encoding video collection is sending module. The paper studied the DaVinci development platform of hardware and software development environment, and according to the development needs to plete embedded development environment set up, the main work includes embedded Linux server set up, develop the workstation configuration, embedded Linux kernel transplantation, etc. On the basis of above, plete the video acquisition, video coding, video sent three child module detailed design and implementation. In video acquisition module, the design and implementation based on V4L2 acquisition drive specification posite of multichannel video acquisition。 5 第二章 視頻采集編碼發(fā)送模塊的總體設(shè)計(jì) 28 V4L2 編程接口 55 測(cè)試過(guò)程 而隨著多媒體傳輸技術(shù)的發(fā)展，主要是信息編解碼技術(shù)的發(fā)展以及Inter 網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)又可被劃分為 以數(shù)字錄像設(shè)備為核心的 數(shù)字化本地 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 和 以嵌入式視頻 服務(wù)器 為核心的 數(shù)字化遠(yuǎn)程 視頻監(jiān)控系統(tǒng) ，即第三代的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng) 。 但是由于視頻編解碼技術(shù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的滯后，有限的帶寬不能支持傳輸數(shù)據(jù)量巨大的視頻數(shù)據(jù)，監(jiān)控信息大多只局限于本地系統(tǒng)，難以進(jìn)行遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控。 這樣的 理論帶寬足以滿足無(wú)線 實(shí)時(shí) 流媒體的傳輸，但在實(shí)際運(yùn)用中由于無(wú)線信道的高信 噪比、高衰落等復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)本身的缺陷導(dǎo)致無(wú)線信道容量有限 ，要實(shí)現(xiàn)清晰 、實(shí)時(shí)的 無(wú)線 視頻傳輸 仍然存在困難 。 （ 1） .視頻采集子模塊 ： 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于 V4L2采集驅(qū)動(dòng)規(guī)范的視頻采集。 它 使用分層的方法給驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)提供了清晰的模型和一致的接口 ，方便驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。 RTP 數(shù)據(jù)包 由 RTP 首部 (RTP Header)和 RTP 負(fù)載 (RTP Payload)兩部分組成 。 3. WCDMA 技術(shù) WCDMA 是一種由 3GPP 具體制定的，基于 GSM 核心網(wǎng)， 是 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)。 模塊 的 需求分析 功能需求 本模塊 基于無(wú)線實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng) ，該 模塊完成的內(nèi)容是視頻監(jiān)控系統(tǒng)中DVS（ 數(shù)字視頻服務(wù)器 ） 功能 重要的一部分。在本設(shè)計(jì)中，采用條件變量與共享全局變量的方式作為線程間的同步與資源共享機(jī)制。該內(nèi)核采用流水線運(yùn)行，使得處理器和內(nèi)存系統(tǒng)可以連續(xù)的運(yùn)行。 xDM 算法標(biāo)準(zhǔn)介紹 xDM 標(biāo)準(zhǔn)（ eXpressDSP Digital Media Standard）是 TI 公司針對(duì) DaVinci技術(shù)而制定的一套 DSP 算法封裝標(biāo)準(zhǔn)。 應(yīng)用程序 開發(fā)人員無(wú)需再關(guān)心算法庫(kù)的內(nèi)存管理如何運(yùn)作，只需簡(jiǎn)單地調(diào)用 Codec Engine 提供的標(biāo)準(zhǔn) API（ VISA 接口）便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 處理，極大地簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序開發(fā)人員的工作量，加快了開發(fā)進(jìn)程。另外， TVP5158 可級(jí)聯(lián)， 在級(jí)聯(lián)模式下，能同時(shí) 支持 8 通道視頻或 16 通道音頻的處理 ，并 可以與 TI 的 DAVINCI 處理器形成無(wú)縫接口 ，降低了設(shè)備的成本 。 DM6467 集成了 ARM 和 DSP 雙核與一身， 兼有高速處理數(shù)據(jù)能力和強(qiáng)大的控制管理能力。在編碼過(guò)程中， ARM 和 DSP 之間的 交互是通過(guò) Codec Engine 機(jī)制 完成，這樣 DSP 處 理器端程序員只需關(guān)注如何開發(fā)DSP 算法， ARM 處理器端程序員只需負(fù)責(zé)編寫控制程序，雙方不需要關(guān)心算法和控制程序間如何實(shí)現(xiàn)通信的。 PU端是系統(tǒng)的信息采集和處理端，實(shí)現(xiàn)告警信息、內(nèi)容分析數(shù)據(jù)采集處理，以及音視信息的采集、編碼、發(fā)送以及本地存儲(chǔ)，具 有視頻數(shù)據(jù)和控制信令的雙向傳送功能。 ?網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（ NetworkControlProtocol， NCP）：協(xié)商該鏈路上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式與類型，建立、配置不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。在相同的重構(gòu)圖像質(zhì)量下， 與 和 MPEG4 標(biāo)準(zhǔn)相比，能節(jié)約 50%的碼率。在硬件方面， DaVinci 技術(shù)集成了 ARM 與 DSP 雙核處理器，它在DSP 處理器運(yùn)行 DSP/BOIS 操作系統(tǒng)，利用其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高速的運(yùn)轉(zhuǎn)速度實(shí)現(xiàn)對(duì)音視頻的編解碼以及實(shí)現(xiàn)圖像的相關(guān)處理；在 ARM 處理器運(yùn)行MontaVista Linux 操作系統(tǒng)， 利用其良好的控制功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外圍設(shè)備的控制，如設(shè)備的初始化、遠(yuǎn)程調(diào)用 DSP 算法庫(kù)等； 在軟件方面， TI 為視頻軟件開發(fā)商提供了標(biāo)準(zhǔn)化編碼器接口，增強(qiáng)了編碼器的移植性，簡(jiǎn)化了二次開發(fā)的難度，同時(shí) TI還提供了集成處理器、軟件、工具等支持，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)與開發(fā)進(jìn)程，加速了產(chǎn)品重慶郵電大學(xué)碩士論文 第二章 視頻采集編碼發(fā)送模塊設(shè)計(jì) 7 開發(fā)與創(chuàng)新速度。 第三章是搭建系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。 基于嵌入式無(wú)線流媒體技術(shù)是嵌入式技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編碼技術(shù)和流媒體傳輸技術(shù)的結(jié)合 [5]。 二． 數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng) 90年代初，微處理器技術(shù)和彩色視頻技術(shù)的發(fā) 展推動(dòng)了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)與發(fā)展。 53 第五章 系統(tǒng)測(cè)試 48 視頻傳輸模塊實(shí)現(xiàn) 4 本章小結(jié) 在 以上 基礎(chǔ)上 ， 完成視頻采集、視頻編碼、視頻發(fā)送三個(gè) 子模塊 具體的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本人授權(quán) 重慶郵電大學(xué) 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。11 模塊總體架構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 DaVinci 軟件開發(fā)環(huán)境 61 不足和展望 64 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的科研工作 模擬監(jiān)控系統(tǒng)的主要缺陷是： (1) 系統(tǒng)監(jiān)控區(qū)域有限。只要是網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的地方，無(wú)論是以有線還是無(wú)重慶郵電大學(xué)碩士論文 第一章 緒論 3 線的方式，只要有需要就可以輕松地實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控和 視頻數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。 課題方案 中 ARM微處理器通過(guò)V4L2編碼驅(qū)動(dòng)接口控制 TVP5158 芯片 實(shí)現(xiàn)視頻的多路復(fù)合 采集，經(jīng)過(guò)解復(fù)用之后， 把采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行 實(shí)時(shí) 壓縮編碼，在應(yīng)用層利用 RTP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議封裝視頻數(shù)據(jù) ， 最后通過(guò) MF210 無(wú)線發(fā)射模塊把視頻數(shù)據(jù) 發(fā)送到 WCDMA網(wǎng)絡(luò)中 。 結(jié)合整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)實(shí)測(cè)圖像來(lái)評(píng)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的完成情況。 標(biāo)準(zhǔn) [9]正是在這種 大的 背景下誕生。 協(xié)議的 設(shè)計(jì)目的主要是用來(lái)通過(guò)撥號(hào)或?qū)＞€方式建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接發(fā)送數(shù)據(jù)，使其成為各種主機(jī)、網(wǎng)橋和路由器之間簡(jiǎn)單連接的一種共通的解決方案。 后續(xù)還有 R8 的 HSOPA 和 FDDLTE 等后續(xù)演進(jìn)技術(shù) ，可以看出WCDMA 在不斷地快速發(fā)展。 （ 3）在視頻發(fā)送方面： 實(shí)現(xiàn)視頻的 無(wú)線 實(shí)時(shí) 傳輸 。 重慶郵電大學(xué)碩士論文 第三章 搭建嵌入式開發(fā)環(huán)境平臺(tái) 14 第三章 搭建嵌入式開發(fā)環(huán)境平臺(tái) 嵌入式環(huán)境平臺(tái)搭建是嵌入式軟 件開發(fā)過(guò)程中最基礎(chǔ)、但也是非常 重要的工作，嵌入式開發(fā)環(huán)境平臺(tái)環(huán)境質(zhì)量決定了項(xiàng)目的開發(fā)的時(shí)間以及項(xiàng)目開發(fā)質(zhì)量 。同時(shí)豐富的外圍接口可以實(shí)現(xiàn)視頻的采 集、發(fā)送等 功能 。 （ 3） 算法開發(fā)周期短 由于 TI 公司提供了統(tǒng)一的 API 和雙核之間通信機(jī)制， 在嵌入式編程中，開發(fā)人員 避免了 利用 C 或匯編語(yǔ)言和底層硬件打交道， 降低了開發(fā)難度，縮短了算法開發(fā)周期。 這些接口如 圖 所示 ，其中 x 為接口版本。 TVP5158 是 4 路高清 NTSC/PAL 視頻 譯碼 器，它可將所有通用基帶模擬視頻解碼成數(shù)字視頻輸出 ，其視頻輸出端口支持 2種數(shù)字視頻格式： 8 位的 ITUR 4:2:2 格式和 16 位的 YCrCb 4:2:2 格式，可滿足標(biāo)清或高清視頻輸出。 DaVinci 硬件開發(fā)環(huán)境 在嵌入式軟件開發(fā)中，軟件開發(fā)和嵌入式硬件結(jié)構(gòu)有著緊密的聯(lián)系，可以 說(shuō)硬件結(jié)構(gòu)在一定程度上決定了軟件構(gòu)架。 （ 2） 視頻編碼模塊： DSP上 實(shí)現(xiàn) ，通過(guò) Codec Engine機(jī)制遠(yuǎn)程調(diào)用編碼器， 實(shí)現(xiàn) 視頻數(shù)據(jù) 實(shí)時(shí)編碼 ； （ 3） 視頻發(fā)送模塊：采用 基于 UDP協(xié)議的 RTP實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議 封裝 視頻數(shù)據(jù)，并 利用 MF210無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)視頻的 WCD