基于TMS320DM642的视频处理模块的硬件设计

介绍了一种基于多媒体处理芯片TMS320DM642的视频处理模块的硬件设计方案,阐述了该模块的功能要求及硬件实现方法.模块的设计以TMS320DM642为核心处理器,充分利用了TMS320DM642的片上外设资源,综合构成了一套能够对一路网络视频进行解码,还能够同时对两路复合视频(PAL/NTFS/SECAM)进行编码的系统.模块支持业界流行的MPEG-4和H.264视频编解码标准.该设计方案为软件设计人员以及多种实际应用场合提供了一个通用的平台.     

基于模块级流水和并行处理的CAVLC编码器实现

基于上下文的自适应变长编码(CAVLC)是高清视频压缩标准H.264的关键模块。CAVLC编码器设计的优劣直接影响系统实时性。本文设计的编码器整体采用模块级流水线架构,关键子模块内部采用并行处理,提高了实时性。设计在Xilinx公司的xc5vlx330t芯片上实现,综合后时钟频率可达222MHz。视频数据的实际测试显示,编码器可满足系统实时性需求。     

针对机载应用的H.264编码器评估方法

本文针对机载图像实时压缩的应用需求,讨论了一种H.264编码器性能的评估方法.该方法以典型的机载视频画面为测试序列,对编码器设定一组恒定 QP 值进行编码,将压缩后码流比特率与标准算法对比,评判编码器性能的优劣.通过对三种不同编码器的测试对比,证明了该评估方法的有效性.     

针对机载应用的H.264编码器评估方法

本文针对机载图像实时压缩的应用需求,讨论了一种H.264编码器性能的评估方法.该方法以典型的机载视频画面为测试序列,对编码器设定一组恒定QP值进行编码,将压缩后码流比特率与标准算法对比,评判编码器性能的优劣.通过对三种不同编码器的测试对比,证明了该评估方法的有效性.     

H.264快速帧间编码模式选择算法

为了减少H.264/AVC帧间编码模式选择的计算复杂度,利用编码模式之间的相关性以及视频序列时空域的相关性,提出了有选择性的小块搜索技术和有选择性的帧内编码模式搜索技术.模拟结果表明,该算法在保持率失真性能的前提下可以大幅度减少模式选择的计算复杂度,有利于H.264的实时应用.     

大型民机试飞遥测视频编解码方法研究

遥测数字视频作为一种监控手段,在大型民机试飞取证中扮演着重要角色。针对H.264压缩下的遥测视频,提出了传输流编码和异步流编码两种不同的脉冲编码调试(Pulse Code Modulation,以下简称PCM)格式,描述了两者的数据结构,对比分析了在带宽利用率、抗干扰等方面的特点,并阐述了在两种编码格式下多路嵌入式高清视频数据流的识别、提取、解析和播放,保障了某型民机首飞以及重要科目的试飞,为保证试飞安全、缩短试飞周期奠定了技术基础。     

针对机载环境应用的视频编码器的优化与实现

本文针对机载航空视频记录的特点,介绍了在 TMS320DM6467平台上实现 H.264视频编码器的算法设计与优化方法.在软件整体设计优化的基础上,结合 TMS320DM6467的平台特点,给出了一套结构优化方法,主要包括提高代码并行性及高效利用协处理器 HDVICP 的算法运算子模块.测试结果表明,通过优化,在保证图像质量损失较小的情况下,编码器的编码速率有显著提高     

基于DSP的H.264视频编解码器的研究及实现

在深入研究H.264标准的编解码原理和参考目前主流算法的基础上,基于德州仪器(TI)的达芬奇(DaVin-ci)TMS320DM6446平台实现了H.264视频编解码器。详细地叙述了主流的X264编解码算法在DM6446平台上移植和优化的每一步工作。注重于具体工程实现技术的讨论,可为相关领域实际工作提供参考。     

基于FPGA的DDR2缓存控制器在 无线链路图像跟踪系统中的应用

图像跟踪系统是机载光电吊舱的重要组成部分,其对目标捕捉的成功率直接决定了机载光电吊舱的性能.而作用于机载光电吊舱与地面站之间的无线链路系统,有着不可消除的的延时特性,这极大地降低了目标捕捉成功率.本文设计了一种基于FPGA的DDR2缓存控制器,通过缓存控制器可以轻松实现高清视频图像的快速存储和调用,从而实现图像跟踪算法对无线链路延时的补偿.该缓存控制器成功应用于某型机载光电吊舱图像跟踪系统,有效消除了无线链路延时的影响,提高了图像跟踪系统对目标捕捉的成功率.     

基于无线网络的机载数字视频遥测传输技术

针对目前飞行试验视频遥测传输中遇到的遥测频带资源有限、传输视频路数少、数据保密性差等技术问题进行了分析,提出利用单向无线网络进行数字视频遥测传输的技术优势,分析飞行试验单向无线网络数据传输中网络通信协议,主张采用H.264视频压缩技术进行飞行试验图像数据遥测传输的优势技术,对在无线环境下视频传输需要解决的压缩数据编码问题,采用分级编码技术和误码掩盖技术;结合飞行试验对研究结果进行了技术验证,对试验方法和结果进行了说明。     

基于Windows平台的嵌入式仿真适配技术研究

嵌入式操作系统因其强大的实时性能而被广泛采用,特别是在需要实时通信和任务处理的大型系统中。然而嵌入式操作系统的高价格和不友好的用户界面限制了应用范围。作为一种发展趋势,在通用桌面操作系统(如Windows和Linux)上构建实时应用程序、充分利用其友好的图形用户界面、具备良好的多任务处理性能和出色的硬件兼容性对提高普通桌面操作系统的实时性具有重要意义。在Windows系统上进行实时扩展,以改进其调度和任务处理兼容性。实验结果表明,该扩展对任务处理有很好的效果,可满足应用程序的实时性要求。     

Optimal video communication strategy for intelligent video analysis in unmanned aerial vehicle applications

For Unmanned Aerial Vehicles (UAV), the intelligent video analysis is a key technology in intelligent autonomous control, real-time navigation and surveillance. However, poor UAV wireless links would degrade the quality of video communication, leading to difficulties in video analysis. To meet the challenges of packet-loss and limited bandwidth in adverse UAV channel environments, this paper proposes a parameter optimization mechanism for UAV intelligent video analysis. In the proposed method, an Optimal Strategy Library (OSL) is designed to optimize the parameters for video encoding and forward error correction. Adapted to the packet-loss rate and bandwidth in practical UAV wireless network, the proposed OSL can facilitate the encoding of video sequences and the recovery of degraded videos with optimal performance. Experimental results demonstrate that the proposed solution can keep intelligent video analysis working efficiently with adverse UAV wireless links, and is capable of maximizing the inference accuracy of Multi-Object Tracking (MOT) algorithms in various scenarios.     

无人机动态飞行参数处理及应用策略

飞行参数处理能够有效地评价无人机在飞行过程中的行为,将其与故障注入技术相集成能够合成测试无人机系统可靠性的完整技术。文中结合无人机的特点提出了一种面向飞行参数时序数据流的飞行参数处理方案,利用飞行参数处理技术实时判读无人机的行为,监测机载设备故障在无人机系统中的传播过程。首先在分析无人机飞行参数数据特征的基础上,着重研究了飞行参数实时数据采集和数据处理方法;然后构造了一个实际的飞行参数处理系统UAVFDD_01,并分析了动态飞行参数处理过程。系统可靠性测试试验结果表明设计的系统能够满足无人机可靠性测试的要求。     

机载嵌入式实时操作系统时间性能测试

在机载嵌入式实时操作系统中,时间性能是一个非常重要的参数.为了评估机载嵌入式实时操作系统的实时性,同时为用户提供操作系统的时间性能参数,本文介绍了支持分区的机载嵌入式实时操作系统中特有的影响时间性能的关键因素--错误响应时间,分区间数据交换时间,进程上下文切换时间,分区上下文切换时间;给出了操作系统时间性能测试的方法,着重分析了计时工具,测试用例的设计,测试点的选取,以及排除影响测试准确行的因素.     

基于嵌入式仿真的雷达训练系统设计

介绍了嵌入式仿真技术及其发展,将嵌入式仿真与雷达模拟训练相结合,构成了能够嵌入到机械扫描雷达实装的模拟训练系统。描述了对嵌入式仿真训练系统的结构组成以及部分模块的功能,研究了模拟雷达视频回波数据的方法和模型,包括目标回波、地物杂波、海杂波、气象杂波、有源干扰和接收机内部噪声,利用数学模型计算回波的强度、方位、距离等特性,调制实际录取的回波数据,生成与态势设置参数相应的模拟回波数据,能够对信号处理操作和抗干扰操作做出响应。通过对视频回波进行仿真,由终端显示画面可知模拟的回波数据具有较高的逼真度,经测试模拟视频回波能够被雷达显控终端识别。     

基于载体姿态测量的微伺服吊舱

针对微小型无人机光电吊舱对光轴稳定与目标跟踪的需求,研究了一种基于载体姿态测量的光学平台稳定技术.该技术利用吊舱基座上的速率陀螺测量机体三轴姿态运动,通过控制光学平台的俯仰和偏航两通道伺服系统实现对光轴的惯性空间稳定.该系统使用步进电机来当执行机构,根据步进电机的特性,可以推导得到控制量与转速的关系,由此省去了在一般捷联稳定技术中的微分测速环节,得出了一种新的基于前馈控制的不变性原理.设计了解耦指令分配算法,将一个两轴耦合系统,转换为两个独立的单轴系统.在单轴控制中,分别设计了比例控制及比例积分控制算法实现对光轴的稳定控制和跟踪.最后通过在Matlab/Simulink环境下的仿真,以及实际的摇摆台试验,证明了基于载体姿态测量的稳定技术能够实现微小型无人机光电吊舱的光轴稳定.     

航模直升机微型组合导航与控制系统研究

以JR-260型航模直升机为研究对象,基于嵌入式Linux操作系统,开发一套微型组合导航与控制系统。系统硬件采用了组合导航系统MNAV100CA和嵌入式飞行控制计算机Stargate,集成了固态的加速度计、角速率传感器、磁航向计、大气机和GPS接收机,以及R/C接收机脉位调制（PPM）航模舵机接口。软件设计采用扩展的卡尔曼滤波和状态监视方法实现了导航系统设计,基于实时Linux线程机制编制了航模舵机的驱动程序,以802.11b无线网络实现空中飞参信号的实时下传,并在便携式地面站上实现了实时监控功能。     

改善嵌入式实时内核性能方法的比较

针对Linux系统在实时应用中的技术障碍,首先分析嵌入式内核实时性不足的主要原因.然后分析和研究了多任务,双内核和任务分割三种改善嵌入式实时性能的不同方法,并对它们各自的优缺点进行比较.研究表明,嵌入式实时内核性能有很大的改进空间.     

小型无人机实时仿真系统设计与实现

介绍了一种面向小型无人机实时仿真系统的设计与实现。系统的硬件平台采用PC/104总线的体系结构。利用RTKernel实时核开发基于DOS的实时多任务应用程序。文中就系统结构、飞机模型、传感器仿真、仿真算法、实时多任务应用程序编写进行了详细的论述。该系统已成功应用于某小型无人机仿真。     

基于Linux军用TCP/IP协议栈设计与实现

提出一种在嵌入式Linux操作系统上运行TCP/IP协议的解决方案。介绍了Linux内核,在此基础上结合嵌入式系统特点,对TCP/IP协议栈进行简化,提出总协议栈的体设计。根据军用通讯要求着重讨论了网络协议的安全问题,参考现在通用的网络安全模式PGP,对TCP/IP协议栈进行修改,主要是在应用层中加入了加密、认证以及密钥分配过程。加密过程采用DES和RSA组合算法,保证其安全性、可行性以及时效性。