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海思板卡系统详解:HDMI接口、H.265编码与RTP/RTSP/RTCP应用
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更新于2024-07-17
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"本文档详细介绍了如何在编码器项目中整合多个关键技术和组件,以实现高效的视频传输和处理。首先,涉及到了Ubuntu系统作为开发环境,包括如何配置SSH和FTP服务器,以及开启Telnet服务以便远程管理。海思SDK是核心工具,用于与海思板卡交互,支持H.265视频压缩,这是视频编码的重要环节,能够提供高质量的压缩效果并显著降低码率,比如在大运动场景下改善图像质量和降低延迟。 HDMI接口的使用确保了高清视频的输出,而H.264和H.265编码技术则是压缩和传输的核心技术。H.265作为H.264的后续标准,提供了更高的压缩效率,降低了码流,同时保持或改善了画质,这对于带宽有限的无线通信尤其重要。 RTP(Real-Time Transport Protocol)在文档中被提及,这是一种专门用于实时数据传输的协议,如音频和视频流。它与UDP协议配合,关注实时性而非可靠性,通过时间标签和数据序列等机制确保数据按正确速率送达。RTP报文格式的详细解析对于理解视频传输协议的工作原理至关重要。 此外,文档还提到构建基于海思板卡的系统时可能遇到的挑战,如多帧合成WDR(宽动态范围)技术的应用,旨在改善在光照条件差下的图像质量。整体而言,这份文档提供了一个全面的指南,对希望在视频编码和传输领域进行深入学习或实践的开发者具有很高的参考价值。" 该文档不仅涵盖了硬件集成、操作系统设置、视频编码技术的选择,还深入剖析了关键协议的运作细节,是IT专业人士在开发过程中不可或缺的参考资料。
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的可执行代码。同一个体系结构可以运行不同的操作系统;同样,
同一个操作系统也可以在不同的体系结构上运行。)
2.网络协议
RTP(Real-time Transport Protocol,简称 RTP)是传输音频、视频、
模拟数据等实时数据的运输层传输协议。与传统的注重高可靠的数
据传输的运输层协议相比,它更加侧重于数据传输的实时性。此协
议提供的服务包括时间载标识、数据序列、时戳、传输控制等。发
送端在发送媒体流时,依照即时的采样在数据包里隐藏地设置了时
间标签,在接收端收到数据包后,就依照时间标签按照正确的速率
恢复成原始的适时的数据。RTP 协议和 UDP 协议一起共同完成运输
层的协议功能。RTP 的协议数据单元由 UDP 分组来承载。RTP 本身
并不能为按顺序传输数据包提供可靠的传送机制,也不提供流量控
制和拥塞控制,它是依靠 TCP 和 RTCP 来提供这些服务的。
RTCP(Real-time Transport Control Protocol , 简 称 RTCP) 是 与
RTP 一起使用进行流量控制和拥塞控制的服务控制协议。当应用程
序开始一个 RTP 会话时将使用两个端口:RTP 和 RTCP。在 RTP 的
会话之间周期地发放一些 RTCP 包,用来监听服务质量和交换会话
用户信息等。RTCP 包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包
的数量等统计资料。因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传
输速率,甚至改变有效载荷类型。根据用户问的数据传输反馈信息,
可以制定流量控制的策略,而针对会话用户信息的交互,可以制定
会话控制的策略。RTP 与 RTCP 配合使用,能以有效的反馈和最小
的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。
RTSP(Real-time Streaming Protocol,简称 RTSP)是一种客户端到
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服务器端的多媒体描述协议。该协议定义了一对多的应用程序如何
有效地通过 IP 网络传送多媒体数据,它可以控制流媒体数据在网络
上的发送,同时提供用于音频和视频流的“VCR 模式”远程控制功能,
如停止、快进、快退和定位。RTSP 是一个非常类似于 HTTP 的应用
层协议,每个发布和媒体文件也被定义为 RTSP URL。而媒体文件
的发布信息被书写进一个被称为媒体发布文件的文件中。RTSP 在体
系结构上位于 RTP、RTCP 之上,它与 RTP、RTCP 一起完成媒体流
的传输,具有很大的灵活性,可用于多种操作系统上。
3.流媒体
流媒体,又叫流式媒体,是边传边播的媒体,是多媒体的一种 。
边传边播是指媒体提供商在网络上传输媒体的“同时”,用户一边不断
地接收并观看或收听被传输的媒体。“流”媒体的“流”指的是这种媒体
的传输方式(流的方式),而并不是指媒体本身
流式传输定义很广泛,主要指通过网络传送媒体(如视频、音
频)的技术总称。其特定含义为通过 Internet 将影视节目传送到 PC
机 。 实 现 流 式 传 输 有 两 种 方 法 : 实 时 流 式 传 输 ( Real time
streaming)和顺序流式传输(progressive streaming)顺序流式传输
是顺序下载,在下载文件的同时用户可观看在线媒体,在给定时刻,
用户只能观看已下载的那部分,而不能跳到还未下载的前头部分,
在传输期间不根据用户连接的速度对下载顺序做调整。实时流式传
输指保证媒体信号带宽与网络连接匹配,使媒体可被实时观看到。
实时流式传输根据网络情况调整输出音视频的质量从而实现媒体的
持续的实时传送,用户可快进或后退以观看前面或后面的内容。
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4. 视频编解码
编码是将一组字符转换为一个字节序列的过程。解码则是一个
反向操作过程,即将一个编码字节序列转换为一组字符。从信息论
的观点来看,描述信源的数据是信息和数据冗余之和,即:数据=信
息+数据冗余。数据冗余有许多种,如空间冗余、时间冗余、视觉冗
余、统计冗余等。将图像作为一个信源,视频压缩编码的实质是减
少图像中的冗余。
数字图像压缩技术就是利用视频图像在空间和时间上的冗余度
很大的特性,将空间和时间中冗余的信息去除,只保留非相关信息
进行传输,大大节省了传输频带。接受利用这些非相关信息,按照
一定的解码算法,可以在保证一定图像质量的前提下恢复原始图像。
这就是视频压缩编解码技术的原理。
H.265 是 ITU-T VCEG 继 H.264 之后所制定的新的视频编码标准。
H.265 标准围绕着现有的视频编码标准 H.264,保留原来的某些技术,
同时对一些相关的技术加以改进。新技术使用先进的技术用以改善
码流、编码质量、延时和算法复杂度之间的关系,达到最优化设置。
具体的研究内容包括:提高压缩效率、提高鲁棒性和错误恢复能力、
减少实时的时延、减少信道获取时间和随机接入时延、降低复杂度
等。H.264 由于算法优化,可以低于 1Mbps 的速度实现标清数字图
像传送;H.265 则可以实现利用 1~2Mbps 的传输速度传送 720P(分辨
率 1280*720)普通高清音视频传送。
5.Hi3516A SDK
海思 SDK 是华为公司开发的软件开发工具包,是为海思芯片提
供特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件
的集合开发工具。Hi3516A SDK 是基于 Hi3516A DMEB 的软件开发
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