基于dsp的网络摄像机视频算法研究

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1、浙江大学硕士学位论文基于DSP的网络摄像机视频算法研究姓名：艾丹申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：唐慧明20070510摘要随着社会发展和技术进步，视频监控技术已经处于数字化发展时期，高分辨网络摄像机的出现，引起了视频监控系统质的飞跃。关于高分辨率网络摄像机的研究已经成为当今视频监控技术研究的热门之一，而其关键技术是如何实现采集的视频数据高效率高质量的编码传输。论文从这一问题出发，重点讨论了网络摄像机中H．264编码器的设计、优化问题以及有关的视频前处理问题。首先，论文先对网络摄像机采集的视频信号产生的噪

2、声原因进行了分析，噪声信号模型进行了研究，提出了快速噪声估计算法。噪声的大小信息使得在噪声估计过程中能够对不同光照环境下自适应，有效的避免纹理和边缘地区的过度平滑，并且影响编码器算法中的某些阈值的设定。接着，论文重点分析H．264编码器里的关键技术，权衡其复杂度与性能，优化设计编码器，并对帧内预测编码模式决策问题进行了深入研究，通过4X4块纹理信息来得出其最佳预测模式，并通过4X4块模式信息预测16X16块最佳预测模式。实验结果表明，这些算法提高帧内预测编码速度30％～70％，图像质量和码率变化微乎其微。然后，基于TI

3、DM642平台，对编码器进行基于平台的优化。一是通过线性汇编改写关键函数，充分利用DM642CPU多处理单元并行处理及指令等特点，使得算法复杂度降低50％～70％，从而使得编码器的效率提高；二是针对DM642二级缓存结构通过EDMA控制器并行传输数据，使cPU不中断连续处理数据，也使编码器性能有了很大提高。三是优化设计Bayer数据内存搬运策略，也即编码器输入原始图像数据部分进行方案优化，避免数据反复在片外sdram和片上鼢m之间的搬运。经过基于DM642平台的优化，网络摄像机的效率提高了2倍以上。最后阐述了将编码器整

4、合到基于RF5参考框架的网络摄像机系统中的思路和方法。通过对RF5关键模块的使用设计，算法的封装，使H．264编码器能够顺利整合到系统中并顺畅运行。关键字：网络摄像机，H．264，DM642，帧内预测，噪声估计AbstractAlongwiththedevelopmentofthesocietyandtechnology,videosurveillancehaseomctotheaigitaUzeddevelopingr,e丽oa．Thellppcar'dnccofthehigh-resolutionnetworkCa

5、mcraresultsinthegreatachievementinvideosurveillancea∞e扎TheCOleteelmologyishowtorealizethehi醢ettieientvideosignalprocessinthesystem,suelaasvideosi倒alcompress，denoising,rcorrectionandSOOILAsaresult,thepapermainlystudiesthedesignandtheoptimizationoftheH．264eneodera

6、ndsomepreproeessalgorithmsofvideosignal．Atfirst,thepaperanalyzesthenoiseinvideosignalandstudiesthemodelsofnoise．Afastnoiseestimationalgorithmisproposed，whichmakestheclenoisingprocessadaptiveandaffectsthethresholdofsomealgorithminencodingprocess．Secondly,the鞘anal

7、yzestheCOTetools遮嚣。264en瞅lcl'．Byevaluatingtheeomplexityandtheperformancetogether,theencoderisoptimized协satisfytheapplicationinnetworkclllllelt'a．n地edgeandtextureinformationisusedtOevaluatethebestpredictionmodefor4*4blocksinintrapredietiortencodingproc．,css．Witht

8、hedecided4‘4blockmodeinformation,themostprobable16‘16blocklllodeis删砌．Comparedtothefullsearchalgorithm,theproposedalgorithmreduce30％to70％computations．Thirdly,algoritlm