视觉系统是人类感知外部信息的重要途径,据统计人类约70%的信息是依靠视觉进行感知的。视频信号所承载的信息具有直观、方便和形象的特点,所以视频的传输越来越受到广泛的关注和研究。 视频技术已经从最初的模拟传输、模拟存储发展到模拟传输、数字化存储的第二阶段,近期视频技术必将迈向数字化传输、数字化存储的新阶段。人们总是希望用尽量低的码率来承载视频信息,这个要求需要依托高性能的视频压缩算法。另一方面,随着Internet技术的发展,网络无疑成为视频传输的最佳手段。目前,也有很多学者在这两方面投入了大量的精力,他们也取得了相当丰硕的成果。 纵观目前的发展和研究成果来看,人们实现视频的数字化传输和存储主要有两个途径,一是视频的采集、压缩和传输都是依靠PC机完成,另一种是依靠嵌入式系统来完成,可以说这两种方案都有自身的优点,PC机具有实现简单而编码速度快等优点,而嵌入式系统的使用方便容易、体积轻巧等优点也成为大家关注的热点。本课题就是实现一个基于H.264视频编码算法的嵌入式视频压缩终端,实现视频的实时采集、实时压缩和实时传输。 H.264是最新的视频编码国际标准,由ISO/IEC的运动图像专家组MPEG和ITU-T的视频编码专家组VCEG组成的联合视频小组JVT共同开发而成。H.264标准中包含了很多先进的视频压缩编码方法,与以前的视频编码标准相比有了明显的进步。在相同视觉感知质量的基础上,H.264的编码效率比MPEG-2提高了50%左右,并且有更好的网络友好性。然而,高编码压缩率是以很高的计算复杂度为代价的,H.264标准的计算复杂度约为H.263的3倍,所以在嵌入式系统中实现H.264是具有极大挑战的。 本论文先针对H.264编码原理、编码标准和编码过程进行深入的分析,然后针对我们系统使用的DSP做了深入的研究,提出了一整套提高DSP编码速度的方法,最后结合DSP/BIOS技术,实现了视频的实时采集、实时编码压缩和实时传输。 本终端既可单独入网,也可与其它设备集成构成大型实时交互系统,可用于网络电视直播、远程教育、网络可视电话、网络视频会议、远程视频监护等应用系统中。在理论研究和工程实际中都有广泛的研究价值、具有广阔的市场前景,应用意义重大,必定会对我国视频图像技术的发展和视频图像系统及多媒体应用系统的技术进步起到强有力的推动作用。