● 摘要
随着计算机和电子技术的发展,军用车载电子设备种类越来越多,设备也越来越复杂,传输的数据量急剧增加,同时包含大量的音视频等实时数据的传输。因此,迫切需要一种高速数据总线技术,快速、可靠地完成车载电子设备间的通信。车载通信系统中视频传输的数据量很大,视频数据有极强的相关性,存在大量的冗余信息。通过压缩可以降低传输的数据量,便于视频信息的快速传输和实时处理。
车载通信系统功能复杂,需要同时运行多个应用程序。采用操作系统,可以借助操作系统的多任务处理能力,实现系统资源的管理和任务的调度,从而简化应用程序设计。Linux操作系统具有源代码完全开放、内核高效稳定、多任务、多用户处理能力等优点,本文以Linux操作系统为平台,实现基于1394b光总线的车载通信平台设计和实现。
本文在研究1394b总线传输机制、Linux系统中1394驱动架构的基础上,调用libraw1394提供的接口函数设计程序,在Linux系统中实现1394b总线等时数据包的发送和接收。为满足车载通信系统硬件平台限制及其对图像质量和处理时间的要求,本文在对JPEG压缩算法进行研究的基础上,设计了一种量化表构造方法,对图像压缩算法中的量化表进行改进。采用改进后的量化表对图像进行压缩,在保证压缩后图像能快速及时地传输的条件下,峰值信噪比显着提高,满足车载通信系统要求。为了在PowerPC节点中实现多通道视频数据的传输,本文在研究嵌入式Linux系统开发流程的基础上,根据系统要求,完成Linux内核的配置、根文件系统的移植、图像传输程序的设计、交叉编译及移植等工作,在嵌入式Linux平台实现了基于1394b总线的多通道视频数据传输。
经测试,总线通信程序在计算机节点和PowerPC节点中实现了Linux系统下基于1394b总线的数据通信。图像压缩程序满足车载通信系统硬件平台限制及其对图像质量和处理时间的要求,可以在Linux系统中实现基于1394b总线的车载多路视频高保真实时的传输。
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