基于SOPC技術(shù)的視頻傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字視頻處理技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及移動智能終端的普及，人們對視頻形式的多媒體業(yè)務的需求不斷增長。然而，數(shù)字視頻信號的數(shù)據(jù)量極大，占用大量的存儲空間和傳輸帶寬，為此，國際標準化組織(ISO)和國際電信聯(lián)盟(ITU)陸續(xù)提出了多種數(shù)字視頻壓縮標準。其中，JPEG2000壓縮標準憑借優(yōu)異的特性在移動通信和IP網(wǎng)的視頻傳輸中得到廣泛應用。JPEG2000編解碼器擁有優(yōu)異特性的同時，實現(xiàn)卻很復雜，已成為影響視頻傳輸系統(tǒng)實時性的關(guān)鍵因

2、素。SOPC是基于FPGA的單片高性能嵌入式系統(tǒng)，具有軟硬件皆可編程的特點，可將復雜的算法使用硬件加速實現(xiàn)，能夠有效改善系統(tǒng)的實時性能。
　　本文在研究了JPEG2000編碼算法和SOPC設計技術(shù)的基礎上，完成了視頻傳輸系統(tǒng)的軟硬件設計以及在Zynq7000平臺上的實現(xiàn)。論文的主要內(nèi)容包括如下幾個方面:
　　(1)研究了SOPC軟硬件協(xié)同設計技術(shù)，同時針對Zynq7000平臺深入學習了Xilinx提供的設計方法、開發(fā)工具和設

3、計流程，然后根據(jù)系統(tǒng)要求，完成了視頻傳輸系統(tǒng)的軟硬件劃分和總體架構(gòu)設計;(2)研究了可重用IP核設計技術(shù)，同時重點學習了JPEG2000編碼器的接口、AXI4總線協(xié)議和AXI-Datamover的使用方法，完成了可重用jp2k_core核的設計與實現(xiàn);(3)根據(jù)軟硬件劃分結(jié)果，分析了硬件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能和軟硬件接口，完成了硬件系統(tǒng)架構(gòu)設計，然后基于Vivado IDE實現(xiàn)了硬件系統(tǒng);(4)根據(jù)軟硬件劃分結(jié)果，分析了軟件系統(tǒng)實現(xiàn)的功能和軟硬

4、件接口，完成了軟件系統(tǒng)架構(gòu)設計。然后，針對軟件系統(tǒng)功能模塊，分別實現(xiàn)了Zynq7000平臺的Linux移植、基于V4L2規(guī)范的視頻采集程序設計、基于Socket接口的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸程序設計、基于Misc驅(qū)動模型的jp2k_core模塊的內(nèi)核驅(qū)動設計和JPEG2000編碼的控制程序設計;(5)分析了JPEG2000壓縮噪聲中分片效應的產(chǎn)生原因，提出了基于前后向濾波的消除方法，并在軟件中實現(xiàn);(6)研究了Linux系統(tǒng)多進程與多線程程序設計方