基于DM642的視頻圖象壓縮系統(tǒng)及其關鍵技術研究.pdf

1、電視制導是現代戰(zhàn)爭中應用廣泛的一種精確制導方式，它是以視頻信號實時傳輸為基礎的。數字電視制導有效解決了傳統(tǒng)模擬制導系統(tǒng)占用帶寬寬、易受干擾、硬件復雜、體積大、不易標準化等問題，然而在實時傳輸中數字視頻信號的高數據率與有限的傳輸帶寬之間產生了矛盾，需要借助視頻壓縮技術來解決。因此，研究高保真、大壓縮比、實時性強的視頻壓縮系統(tǒng)具有重要的理論和應用價值，是數字電視制導系統(tǒng)中亟待解決的課題。
　　傳統(tǒng)的視頻壓縮方法Motion-JPEG壓

2、縮效率不高、MPEG延遲較大，H.264作為新一代視頻壓縮編碼國際標準是一種高效、低延遲的壓縮編碼方法，更加適合電視制導的應用。為此，本文重點對H.264壓縮標準進行研究，并在此基礎上設計實現電視制導圖象壓縮系統(tǒng)。論文首先總結了多種圖象視頻編碼標準的技術框架，對各種標準進行了比較研究，尤其是對H.264編碼標準的基本框架及基本原理進行了分析，重點研究了幀內、幀間預測模式，整數離散余弦變換與量化，熵編碼等模塊中的關鍵技術，分析了H.264

3、所具有的獨特優(yōu)勢，為本課題硬件設計與實現打下了堅實的理論基礎。
　　德州儀器生產的TMS320DM642數字信號處理器DSP專門設計用來處理視頻多媒體信號，具有主頻高、片上資源豐富等特點。本課題就是基于DM642處理器設計并實現雙核并行處理的高速實時視頻壓縮處理平臺。該平臺通過DSP和FPGA雙核配合工作，實現圖象的采集、壓縮、傳輸、解壓縮、顯示等功能；同時該平臺留有以太網等擴展接口，可以實現目標跟蹤等其他算法，具有很強的可擴展性

4、和通用性。系統(tǒng)最終實現每秒壓縮CIF格式圖象20幀，基本實現實時壓縮；在20倍以上壓縮比的條件下，取得了33.72dB的峰值信噪比，獲得了良好的圖象恢復效果。
　　快速的幀內、幀間預測算法是圖象壓縮系統(tǒng)中的關鍵技術，本文對已有的預測算法的原理和組成模塊進行了深入的分析，在此基礎上根據課題的需要，研究了三種基于搜索模式的優(yōu)化運動估計算法，并且針對不同信道帶寬和不同類型的視頻序列進行了壓縮仿真，實驗表明改進后的算法對提高動態(tài)視頻圖象的