基于Cortex-M3的低功耗MJPEG編碼器設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

基于Cortex--M3的低功耗MJPEG編碼器設(shè)計(jì)的開題報(bào)告一、研究背景與意義近年來，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及和人們對(duì)高清圖像和視頻的需求增加，實(shí)時(shí)視頻編碼技術(shù)越來越受到關(guān)注。MJPEG編碼器是一種主流的實(shí)時(shí)視頻編碼技術(shù)，適用于低帶寬、低延遲、實(shí)時(shí)傳輸視頻的應(yīng)用場(chǎng)景。而基于Cortex--M3（一種低功耗嵌入式微控制器）的MJPEG編碼器可以在保證圖像質(zhì)量情況下，實(shí)現(xiàn)較低的功耗和較小的體積，具有重要的應(yīng)用意義。二、研究?jī)?nèi)容本課題主要研究基于Cortex--M3的低功耗MJPEG編碼器的設(shè)計(jì)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1.實(shí)時(shí)視頻采集模塊的設(shè)計(jì)：采用OV2640（一種常用的CMOS圖像傳感器）實(shí)現(xiàn)視頻采集，并通過FIFO緩存模塊將采集到的原始圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)組JPEG編碼器模塊。2.MJPEG編碼器模塊的設(shè)計(jì)：該模塊根據(jù)JPEG算法實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并將壓縮后的數(shù)據(jù)通過FIFO緩存模塊輸出到外部存儲(chǔ)器。3.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)：將實(shí)時(shí)視頻采集模塊和MJPEG編碼器模塊集成在一起，設(shè)計(jì)基于Cortex--M3的低功耗MJPEG編碼器。4.系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)現(xiàn)：對(duì)設(shè)計(jì)好的MJPEG編碼器進(jìn)行模擬測(cè)試和實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)試其視頻采集和編碼性能，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和對(duì)比。三、可行性分析與技術(shù)路線1.可行性分析該項(xiàng)研究可行性較高。目前市面上已經(jīng)有不少基于Cortex--M3的低功耗視頻編解碼芯片（如TI的DM364、NXP的LPC43XX等），而且MJPEG編碼器的算法實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，資源占用低，適合運(yùn)行在資源受限的嵌入式系統(tǒng)中。因此，基于Cortex--M3的低功耗MJPEG編碼器的設(shè)計(jì)是可行的。2.技術(shù)路線設(shè)計(jì)技術(shù)路線如下：實(shí)時(shí)視頻采集模塊-->FIFO緩存模塊-->MJPEG編碼器模塊-->FIFO緩存模塊-->外部存儲(chǔ)器其中，實(shí)時(shí)視頻采集模塊通過采集CMOS圖像傳感器的原始數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)視頻采集，采集的圖像數(shù)據(jù)傳遞到MJPEG編碼器模塊中進(jìn)行壓縮處理。MJPEG編碼器模塊根據(jù)JPEG算法將壓縮后的數(shù)據(jù)通過FIFO緩存模塊輸出到外部存儲(chǔ)器中。設(shè)計(jì)過程中需要考慮多個(gè)硬件模塊之間的數(shù)據(jù)流和協(xié)作關(guān)系。四、預(yù)期成果預(yù)期實(shí)現(xiàn)的成果主要包括：1.實(shí)現(xiàn)基于Cortex--M3的低功耗MJPEG編碼器。2.測(cè)試MJPEG編碼器的視頻采集和編碼性能，驗(yàn)證其低功耗、高效率的優(yōu)勢(shì)。3.對(duì)比分析不同方案的優(yōu)劣，為低功耗嵌入式系統(tǒng)中實(shí)時(shí)視頻編碼技術(shù)的應(yīng)用提供參考。五、研究進(jìn)度安排預(yù)計(jì)研究周期為6個(gè)月，研究進(jìn)度安排如下：第1--2個(gè)月：學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)知識(shí)，完成實(shí)時(shí)視頻采集模塊和FIFO緩存模塊的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。第3--4個(gè)月：完成MJPEG編碼器模塊的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)的硬件及驅(qū)動(dòng)程序。第5--6個(gè)月：基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行性能評(píng)估，并進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)行論文撰寫。六、參考文獻(xiàn)[1]MengqingZhang,ZhongkuiZhu,XiaojingLiu.DesignofaLow-powerReal-timeMJPEGEncoderforEmbeddedSystem[C]//2016IEEEInternationalConferenceonMechatronicsandAutomation(ICMA),Harbin,China,2016,pp.276-280.[2]JianGuo,YanlingFeng,andXiaojianChen.ResearchandimplementationofvideoencodingsystembasedonCortex-M3processor[J].JournalofComputerApplications,2018,38(03):764-767.[3]VladimirMenkovski,NenadBuzurovic,SlobodanKalajdziski,etal.ImplementationofaMJPEGvideoencoderonARMCortex-M4processor[M