4K视频流HEVC编解码传输的异构多核方法研究

HEVC视频编解码标准常用于压缩解压高清视频数据,但对于4K及以上超高清视频数据,传统的视频流编解码传输方式难以实现高效的视频压缩率和压缩速率。文中针对超高清视频流HEVC编解码,提出ARM+FPGA的异构多核视频流传输方法,用ARM搭建Linux系统实现多任务处理与实时监控,用FPGA实现硬件加速,对视频流进行接收、转换、处理、编解码以及输出显示。采用Zynq UltraScale+MPSOC全可编程平台进行4K视频HEVC编解码传输测试,视频分辨率为3 840×2 160,帧率为30 f/s,像素格式为YUV420,颜色深度为8位,时长120 s。测试结果表明,编码所用时长仅为71 s,视频数据压缩率高达6.19%,较好地满足4K视频编解码传输要求。

流程图化的嵌入式系统开发平台

面向嵌入式零代码基础使用者和低成本开发者,搭建了一个基于STM32的软硬件一体化编程的流程图化的嵌入式系统开发平台。该平台采用STM32作为硬件载体,用QT跨平台C++图形用户界面搭建简单易懂的流程图操作界面。硬件框图界面能驱动嵌入式设备,用编译软件封装功能模块放置功能编辑盒,通过命令行调用编译器,调用外部烧录软件完成下载,代码查看器可直观监视编译全过程。测试结果表明,该平台可方便、快捷解决编程问题。

4K视频流异构多核的多路分屏方法

针对视频多屏显示系统无法依据分屏数量进行超高清视频自适应分屏传输的问题,提出了异构多核的视频流传输方法。该方法首先采用基于ARM处理器的嵌入式系统实现多任务处理与实时监控;然后通过FPGA实现对视频流的接收、转换、处理及分屏输出显示的硬件加速。系统可以根据输入信号实时配置FPGA的工作参数,实现分辨率和分屏数量可变的超高清视频流分屏显示。最后采用Zynq UltraScale+MPSOC XCZU7EV多核异构处理器开发平台对本文系统进行测试,结果表明:4K视频多路分屏画面拼接无明显错位,同步一致,较好地满足了视频多路分屏显示要求。

基于ZYNQ的无线视频流发送设计

随着我国高清电视的迅猛发展,4K高清视频的应用需要用到无线传输,视频的无线传输显得尤为重要。但现有的无线传输方案大都采用纯软件进行调制,而纯软件速度慢、代码多、调试难度高,对于高清视频的传输显得复杂。针对该问题,设计基于ZYNQ的无线视频流发送,通过ZYNQ的PS端进行数据发送控制,由集成调制芯片IT9517进行视频TS流的无线发送。该方案在保证处理速度和数据带宽的同时,还具有低功耗特点。测试结果表明,视频流能成功发送,具有一定的实用性。