宁波职业技术学院DSP实验室建设案例—以及H264编码实验案例简介

宁波职业技术学院:勤·信·实

宁波职业技术学院是1999年由教育部批准成立的从事高等职业教育的全日制普通高校,2005年被评为全国职业教育先进单位,是国家首批示范性高等职业院校,教育部首批现代学徒制试点院校、浙江省五所重点建设高职院校之一。

学校以 “融港链天下” 为发展愿景,持续推进政校企三方联动的合作办学体制机制改革,不断深化产教融合、校企合作,推动校企合作育人等方面的作用,创新形成“地市共建、区校合作、院园融合”地方高职院校办学体制和产学合作机制。

宁波职业技术学院校门.jpg

学校与中国教育国际交流协会、宁波市教育局共同成立全国首个“一带一路”产教协同联盟,搭建国际产教协同平台,形成高职院校“走出去”合力,在国内外产生较大反响。学校多次获全国高职院校服务贡献50强、国际影响力50强。

人工智能学院紧密对接人工智能、物联网、大数据、集成电路等新兴技术发展,建有人工智能技术应用、物联网应用技术、电子信息工程技术(开设集成电路技术应用方向)、计算机应用技术、计算机网络技术、信息安全技术应用6个专业。分院各专业及时跟踪新技术发展,深化产教融合、校企合作,全面开展“产、教、学、研”合作,服务区域产业发展,校企共同实施现代学徒制人才培养。

一起来看看培训现场

实验室: DSP实验室

实验箱: TL6748-PlusTEB

培训人: 创龙教仪技术服务工程师

受训人: 任课老师、实验室老师

培训现场 (1).jpg

培训现场 (3).jpg

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特色案例:H264编码实验

实验目的:

(1) 掌握H264编码的基本原理。

(2) 掌握H264编码的过程。

(3) 实现将YUV420编码成标准H264视频格式。

实验原理:

H264原始码流(又称为裸流),是由一个接一个的网络提取层单元组成的,而它的功能分为两层:

(1)视频编码层(VCL, Video Coding Layer)

(2)网络提取层(NAL, Network Abstraction Layer)。

VCL数据即编码处理的输出,它表示被压缩编码后的视频数据序列。在VCL数据传输或存储之前,这些编码的VCL数据,先被映射或封装进NAL单元(以下简称NALU,Nal Unit)中。

每个NALU包括一个原始字节序列负荷(RBSP, Raw Byte Sequence Payload)、一组对应于视频编码的NALU头部信息。

RBSP的基本结构是:在原始编码数据的后面填加了结尾比特。一个bit“1”若干比特“0”,以便字节对齐。

NAL单元排列可见下图,NALU头+RBSP就相当与一个NALU (Nal Unit),每个单元都按独立的NALU传送。

image.png

编码流程:

NALU:一帧图片经过H.264编码器之后,就被编码为一个或多个片(slice),而装载着这些片(slice)的载体,就是NALU,NALU跟片的关系(slice)如下图所示:

image.png

图片编码后如下图所示:

image.png

片的概念不同与帧,帧是用作描述一张图片的,一帧对应一张图片,而片,是H.264中提出的新概念,是通过编码图片后切分通过高效的方式整合出来的概念,一张图片至少有一个或多个片,片都是用NALU装载并进行网络传输的,但是这并不代表NALU内就一定是切片,这是充分不必要条件,因为NALU还有可能装载着其他用作描述视频的信息。

H264默认是使用16X16大小的区域作为一个宏块,也可以划分成8X8大小。划分好宏块后,计算宏块的象素值。以此类推,计算一幅图像中每个宏块的像素值。编码后视频的每一组图像(GOP,图像组)都给予了传输中的序列(PPS)和本身这个帧的图像参数(SPS),所以,我们的整体结构,如图所示:

image.png

实验设备:

(1) 硬件:实验板,仿真器,电源。

(2) 软件:CCS5.5,Windows7以上操作系统。

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实验结果:

加载完毕后点击运行程序,CCS中Console会打印出编码过程及处理结果,如下图所示:

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