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研究生： 白瀚仁
Pai, Han-Jen
論文名稱： 網路MPEG-4居家監控器於系統晶片之實現
Realization of MPEG-4 Network Home Surveillance Scheme Based on SoC
指導教授： 楊家輝
Yang, Jar-Ferr
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 電機資訊學院 - 電腦與通信工程研究所
Institute of Computer & Communication Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 67
中文關鍵詞： 實現 、MPEG-4視訊編碼系統 、系統單晶片
外文關鍵詞： Realization, MPEG-4 Video Encoder, SoC
相關次數： 點閱：80  下載：2 
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    • 　　本論文是採用德州儀器公司出產之DM270系統單晶片作為研究與開發的主體，並於此嵌入式系統內，完成了MPEG-4壓縮標準的視訊編碼韌體系統之實現。由於MPEG-4視訊編碼系統的龐大與複雜程度，欲在嵌入式系統內以哈佛架構設計的DSP單元中發展，必須克服其記憶體使用的限制、晶片處理速度的不足及平行化排程的不易等問題。所以在系統設計的初期，先將視訊編碼套入一些更加有效率的演算法提升效能並減少記憶體的使用，接著以DM270系統單晶片內的共工處理器做加速，最後利用硬體與記憶體間可平行化的特性，達到快速編碼的目標。另外，本系統結合單晶片系統上的網路功能與MPEG-4視訊解碼器，實現一個可作居家監控亦可供個人娛樂之播放系統的遠端MPEG-4視訊監控暨娛樂播放平台。

    　　In this thesis, we apply the DM270 System-on-a-Chip manufactured by Texas Instrument as skeleton in our research and development. We accomplished the firmware of a whole MPEG-4 simple profile video encoder in this embedded system. Because of enormous and complicated degree in MPEG-4 video encoder, if we want to develop on the embedded system’s DSP unit based on the Harvard structure, we have to overcome some problems, such as the memory’s limitation, the defect of chip’s process speed, and hardly parallelized, etc.. Therefore, in the very beginning of system’s design, we must change some algorithms into more efficient ones and cut the use of the memory in our video encoder. Then, we accelerate some video functions by the DM270’s coprocessors to reach higher efficiency. In the end, we take advantage of parallelized ability between memory and hardware to achieve the goal of fast encoding. Besides, our project combines network function and MPEG-4 video decoder on the DM270 into a whole new project: Network MPEG-4 home surveillance and entertaining video player.

    目 錄 i 表目錄 iv 圖目錄 v 第一章 論文簡介...............................1 1.1 研究動機................................1 1.2 MPEG壓縮標準簡介........................1 1.3 DM270系統簡介...........................4 1.4 研究目的................................6 1.5 論文大綱................................7 第二章 MPEG-4視訊壓縮演算法與DM270系統探討....8 2.1 MPEG-4編碼與解碼架構....................8 2.1.1 MPEG-4簡易版視訊編碼介紹............9 2.1.1.1 畫面編碼型態介紹................9 2.1.1.2 I框畫面編碼流程................10 2.1.1.3 色塊格式轉換之簡介.............12 2.1.1.4 P框畫面編碼流程................13 2.1.1.5 動態估測介紹...................14 2.1.1.6 動態向量的差值編碼.............16 2.1.2 MPEG-4簡易版視訊解碼介紹...........18 2.2 DM270系統單晶片平台簡介................20 第三章 MPEG-4快速編碼器於DM270平台上之實現...30 3.1 動機...................................30 3.2 MPEG-4的發展與歷史.....................30 3.3 實現開發的流程.........................32 3.4 實現困難點與解決方法...................33 3.4.1 DSP核心運算能力不足................33 3.4.2 DSP記憶體之限制....................38 3.5 MPEG-4編碼系統使用DM270平台的情形......42 3.5.1 MPEG-4編碼使用資料之來源...........42 3.5.2 DSP記憶體使用情形..................44 3.5.3 MPEG-4編碼畫質評估.................46 第四章 MPEG-4遠端網路監控系統................48 4.1 系統架構簡介...........................48 4.2 作業系統環境...........................50 4.2.1 嵌入式μClinux系統概況..............50 4.2.2 架構於DM270平台上的作業系統........52 4.2.3 μClinux於DM270平台上之應用.........53 4.3 遠端網路監控系統之架構.................53 4.4 網路模組的介紹與使用...................56 4.5 系統發展的問題及解決方式...............58 4.5.1 外部記憶體空間不足.................58 4.5.2 網路傳輸的問題.....................59 4.5.3 資料等待的問題.....................61 4.6 系統之功能與效能評估...................63 第五章 結論..................................66 參考文獻.....................................67

    中文參考文獻
    李駒光, 聶雪媛, “ARM應用系統開發詳解-基於S3C4510B的系統設計,” Dec 2003.

    英文參考文獻
    ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N3908, “MPEG-4 Video Verification Model Version 18.0,” Pisa MPEG Meeting, Jan. 2001.
    ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, “ISO/IEC CD 11172: Information Technology,” MPEG-1 Committee Draft, Dec.1991.
    ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, “ISO/IEC CD 13818: Information Technology,” MPEG-2 Committee Draft, Dec.1993.
    Texas Instruments Incorporated, “TMS320DM270 CPU and Peripherals Technical Reference Manual Version 1.1,” 2003.
    Fraunhofer Institut Integrierte Schaltungen IIS, “MPEG-4 Video Encoders and Decoders on Various Platforms,” 2003.
    Texas Instruments Incorporated, “TMS320C54x Chip Support Library API Reference Guide,” 2003.
    Y. C. Lin and S. C. Tai, “Fast Full-Search Block-Matching Algorithm For Motion Compensated Video Compression,” IEEE Transactions on Communications, Vol.45, NO.5, May 1997.
    S. Zhu and K. K. Ma, “A New Diamond Search Algorithm For Fast Block-Matching Motion Estimation,” IEEE Transanctions on Image Processing, Vol.9, NO.2, Feb 2000.
    Texas Instruments Incorporated, “Code Composer Studio User’s Guide,” 2000.

    下載圖示 校內：2006-08-24公開
    校外：2007-08-24公開
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