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智能机器人具备一定程度的感觉、识别、推理和判断能力,具备了行走、自动避障的智能机器人可以用来替代人类在不适合人工作的环境下执行侦察探测任务,因此,智能机器人无线视频传输系统的研究,无论是在军事、安防、科学勘探,或者是无线视频通信等许多领域都极富实际意义。 本文在深入分析研究Davinci(达芬奇)技术的基础上,选择Davinci芯片DM6446、DM357处理器为核心搭建嵌入式开发平台,通过对MPEG系列、H.26x系列编码标准的研究与分析,通过对RTP/RTCP传输协议的学习与应用,成功地设计了基于Davinci处理器平台的视频采集、处理、编码和传输四个主要功能模块,搭建起一个智能机器人的无线视频传输系统。 在传输系统的实现上,采用C语言编程,在Fedora8 Linux主机上进行软件开发。系统设计实现了视频传输系统,并且使用了嵌入式操作系统MontaVista Linux、Codec Engine、DSPLink以及外围设备驱动等软件开发模块。由于这些模块的使用,提高了系统性能,缩短了本系统的开发周期。 视频采集模块引入V4L概念,使用ioctl函数对设备进行设置和操作,并采用mmap方式获取视频数据,完成视频采集。视频处理模块引入ROI感兴趣区编码思想,基于ROI的编码方法只对感兴趣的区域压缩和传输,因此可以在保证视频质量的前提下占用更小的传输带宽。视频编码功能基于Codec Engine架构实现,通过调用TI所提供的H.264编码器,实现视频流的H.264编码。 视频传输模块使用RTCP/RTP协议,它是整个视频传输系统的核心。RTCP为RTP提供传输控制功能,RTP完成数据传输工作。利用RTP/RTCP端到端的反馈机制实现流量控制、拥塞控制以及H.264在视频编码层和网络适配层的错误恢复措施,使整个无线传输的过程在实时播放的前提下提供了良好的视觉质量。客户端基于Directshow开发,通过设计视频接收滤波器接收服务端传来的视频、调用H.264解码器对视频流解码,并最终输出在客户端平台。 通过实验得到如下结论:本文设计的智能机器人视频传输系统可以在无线网络的传输环境下提供实时的视频流。而且本文引入了ROI检测以及ROI跟踪技术,通过与整个视频帧编码的视频流对比,ROI视频流降低了网络通信对带宽的需求。这样,本系统可以为智能机器人在低带宽的网络环境下提供较高质量的视频图像。