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基于MPEG-4的数字视频监控系统压缩解压子系统的设计与实现

周光祥  
【摘要】:视频监控系统是电视技术在安防领域的重要应用。视频监控系统的发展大体经历了三个阶段:模拟视频监控系统、数字视频监控系统和智能监控系统。 数字视频压缩技术是数字视频监控系统的关键技术。在数字视频压缩领域有很多国际标准,如ITU(International Telecommunications Union,国际电信联盟)制定的H.26x标准,以及著名的MPEG(Moving Picture Experts Group,运动图像专家组)标准等。早期的数字视频监控系统多采用H.261标准和MPEG-1标准,它们的核心技术都是离散余弦变换及运动补偿算法,通过减少每帧图像间时间上和空间上的冗余性和相关性来减少数据量。MPEG-4的基本思想是基于对象的编码,其核心是基于内容的尺度可变性。考虑到视频监控系统的实际特点,本文提出了一种基于MPEG-4的嵌入式数字视频监控系统的设计方案。 数字视频监控系统的主体是硬盘录像机(Digital Video Recoder,DVR),DVR在功能上包括三个部分:压缩解压模块、实时监视模块和系统功能模块。DVR的硬件平台采用Compulab公司的686CORE CPU板,操作系统为定制的Linux操作系统。 压缩解压子系统负责音视频数据的压缩存储,所采用的压缩解压芯片为VWEB公司的VW2010芯片。本文在第三章论述了基于VW2010的压缩解压子系统硬件设计方案;第四章讨论了VW2010芯片和Host的三种通信机制:直接访问内部寄存器、DMA和共享内存区(Shared Memory)。在此基础上,详细论述了Linux下VW2010设备驱动程序的设计,包括驱动程序核心数据结构的设计、整个驱动程序结构框架的设计和ioctl方法的实现算法。


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