高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn).pdf

1、高清視頻會(huì)議系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù)是最近發(fā)展起來(lái)的一門(mén)信息工程新技術(shù),它運(yùn)用高壓縮和優(yōu)良的編解碼方式,在有限的帶寬資源下能遠(yuǎn)程傳遞質(zhì)量特別好、畫(huà)面特別清晰的運(yùn)動(dòng)圖像。高清視頻會(huì)議系統(tǒng)由高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品、多點(diǎn)控制單元(MCU)、傳輸網(wǎng)絡(luò)三部分組成。本論文研究重點(diǎn)在高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品上,高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品可分為軟件和硬件終端產(chǎn)品。本篇文章中討論的高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品是基于軟硬件架構(gòu)的嵌入式終端產(chǎn)品,由于高清實(shí)時(shí)視頻碼率和畫(huà)面分辨率都比較高,

2、基于嵌入式軟硬件架構(gòu)的高清視頻終端產(chǎn)品普遍存在系統(tǒng)不穩(wěn)定問(wèn)題、實(shí)時(shí)視頻編解碼效率問(wèn)題、畫(huà)面縮放問(wèn)題、隔行轉(zhuǎn)逐行問(wèn)題,這些問(wèn)題基本集中在視頻編解碼技術(shù)和視頻圖像后處理技術(shù)以及系統(tǒng)穩(wěn)定性上,本篇論文對(duì)存在的問(wèn)題做了仔細(xì)的研究,并提出了解決方法,并應(yīng)用于產(chǎn)品中,滿足了產(chǎn)品化的要求,在借鑒前人的研究成果和論文的基礎(chǔ)上本文的研究成果如下:
　　 第一、首先在分析現(xiàn)有線性插值縮放算法和分級(jí)線性插值算法的基礎(chǔ)之上,對(duì)現(xiàn)有的插值算法作了性能上的

3、比較,通過(guò)圖像質(zhì)量分析證明在放大倍數(shù)較小(小于4倍)的時(shí)候,分級(jí)插值算法完全可以替代原插值算法,為分級(jí)插值算法在產(chǎn)品中的使用提供了理論上的支持。其次提出采用幀復(fù)制的方法通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)實(shí)現(xiàn)圖像去隔行,采用幀復(fù)制的方法在FPGA中實(shí)現(xiàn)去隔行技術(shù)是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的技術(shù),在高清視頻會(huì)議終端產(chǎn)品中采用這種方式降低了產(chǎn)品成本,加快了產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度,提供了產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力,

4、實(shí)踐證明這種實(shí)現(xiàn)技術(shù)能夠滿足產(chǎn)品需求。
　　 第二、采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)高清視頻編解碼器,保證了高清視頻編解碼的實(shí)時(shí)性。采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法,首先進(jìn)行軟硬件劃分,為保證編解碼的實(shí)時(shí)性確定采用ASIC編解碼芯片,在芯片級(jí)確保了編解碼的最小延時(shí),在軟件設(shè)計(jì)上提出了采用數(shù)據(jù)傳輸零拷貝的方法,在數(shù)據(jù)傳輸級(jí)上保證了編解碼器的實(shí)時(shí)性和可靠性。
　　 第三、采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的方法實(shí)現(xiàn)中斷處理機(jī)制。高清視頻的實(shí)時(shí)編解碼隨著

5、分辨率及碼率的提高,會(huì)產(chǎn)生大量編解碼數(shù)據(jù),與之相對(duì)應(yīng)的是大量的中斷信號(hào)的產(chǎn)生,對(duì)處理器及操作系統(tǒng)的處理能力有極高的要求,對(duì)中斷的處理不當(dāng)極易造成編解碼數(shù)據(jù)的丟失,直接導(dǎo)致編解碼器溢出,從而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。本論文在中斷處理機(jī)制上提出新的設(shè)計(jì)方式,在硬件和軟件的設(shè)計(jì)上對(duì)傳統(tǒng)的中斷處理機(jī)制進(jìn)行了改進(jìn)。首先分析了一般中斷設(shè)計(jì)方法所存在的問(wèn)題,針對(duì)存在的問(wèn)題在中斷處理的硬件和軟件設(shè)計(jì)上進(jìn)行了新的設(shè)計(jì),在硬件上使用CPLD進(jìn)行了中斷合并,在軟件中斷處