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随着互联网技术飞速发展和普及以及嵌入式设备的小型化、智能化和网络化的发展,同时人们随时随地对于视频信息获取的迫切需要,将嵌入式智能设备接入互联网,并可以进行流媒体业务便是一项杀手级应用。基于此,本文对于基于H.264的嵌入式流媒体播放系统关键技术进行了深入研究,并提出了一个嵌入式流媒体播放系统的总体设计方案。
论文在嵌入式流媒体播放系统中使用了流媒体传输协议RTP/RTCP,以及最新一代的视频编码标准H.264协议,并最终在基于’Windows CE5.0操作系统上的ARM开发板上完成了该设计方案的测试工作。
论文首先将嵌入式操作系统Windows CE5.0移植到采用嵌入式微处理器PXA270的ARM开发平台上,使其可以做为嵌入式播放系统软件开发的硬件平台。这里面涉及到操作系统的创建、板级开发包的移植和SDK包的导出与使用,最后是对开发平台进行系统配置。
然后论文实现了RTP/RTCP和RTSP协议并将其移植到嵌入式系统中,根据RFC3550和RFC3984文档实现了H.264的NAL单元的RTP打包与解包,使其可以完成流媒体的网络数据传输。并在JM12.1模型的基础上实现了H.264协议与移植,使论文中的嵌入式播放器可以播放H.264视频压缩文件。
论文在实现传统H.264基本功能的同时,去除掉一些不利于嵌入式应用的功能,并对其最耗时的环路滤波器模块进行优化。优化算法首先通过提前判断出P-Skip和IPCM两个模式直接略过滤波,不调用该宏块的滤波函数;然后在滤波过程中将去块滤波分为I片和P片两种模式,并结合宏块中像素点的空间相关性和视频编码帧特性对原算法进行改进,减少了Bs计算次数;同时优化算法还从Bs计算的流程入手,根据Bs取值的分布重新调整I片和P片的Bs计算流程顺序,从而达到减少Bs平均条件分支判断的效果。论文优化方法从算法本身的特点和H.264视频编码的特性入手,在不影响视频质量的前提下降低了H.264解码复杂度,使其更好地满足嵌入式系统的应用环境。