基于达芬奇平台的DVR研究与实现

【摘要】无人机的视频监控与有人机相比有着更为突出的重要性，而无人机对体积、重量、功耗以及传输的限制有对无人机载视频监控系统提出了新的需求。考虑到体积、重量和功耗的问题，我们需要尽量减少无人机视频监控平台的硬件复杂度，这就要求主控芯片功能尽量强大，外设尽量简洁，外设体积尽可能小，而达芬奇技术以其独有的双核片上系统为主要特征，拥有高性能的核心处理系统和各种丰富的外设，大大增加了系统的集成度，减小了系统的重量、体积、功耗，是无人机视频监控的首选核心芯片之一。视频存储是机载视频监控系统的一个重要需求，特别针对无人机，而大容量的视频信息的存储又无可避免的占用过多存储空间，对存储设备的体积重量又带来一定负担，另外无人机上视频信息的无线传输也是一个技术瓶颈，距离限制了带宽，而视频信息量又一般很大。不管是出于大容量存储，还是处于无线视频传输带宽的限制，视频编码压缩都显得尤为重要，达芬奇平台的软件结构中已经集成了各种音视频压缩算法，以供直接调用，减小了系统开发的复杂度。本文针对无人机上多路视频监控系统的需求，开展了一系列的研究。首先在充分调研达芬奇技术的前提下，选择了一款专门针对多路高清视频编码应用的性价比较高的芯片TMS320DM6467T作为主控芯片，选择SEED-DVS6467T平台作为系统研究的硬件平台，经过对于各种压缩算法的调研和比较之后，选择性能强大且发展成熟的H.264作为系统的视频编码算法。选定硬件平台后，首先进行了达芬奇开发环境的搭建，其双核结构特征决定了其开发环境的特殊性，ARM内核主要负责各个外设的控制，而DSP内核主要负责复杂算法的运行，我们用到的H.264算法已经集成到了系统的软件结构中，我们只需掌握其调用流程即可，因此系统开发的重点在于ARM端GPP应用程序的开发。在Linux应用程序开发中，本文首先进行了8路视频实时采集和显示的多线程应用程序开发，8路视频采集的格式均为720×576，PAL制式的，视频显示分别通过标清接口和高清接口实现。实验结果表明，视频实时显示效果良好，图像清晰度良好且实时性很高。最后进行了一路视频采集、显示、压缩、存储和网络传输的多线程应用程序设计，经压缩后存储的和网络传输的视频质量良好，视频压缩比可达100以上。能够满足无人机载视频压缩存储和网络传输应用的需求。
【作者】张晶；
【导师】戴明；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】达芬奇平台；DVR；H.264；视频存储；网络传输；

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