基于STM32的H264压缩算法.docx

PAGE II 摘要 为了解决编码器昂贵且可扩展性低的问题，本文设计了一套可实时压缩编码的方案。本套设计方案采用STM32单片机作为系统的主控芯片，结合开源的x264压缩编码程序实现对.yuv数据的压缩编码，并可以实现将压缩编码后的数据保存在SD卡中。 经过软件编程实现系统后，对系统进行测试，发现系统可实现压缩编码，通过VLC软件对压缩编码后的视频数据进行解码播放，可以发现本文所设计的编码器编码效果较好，并且可实现30帧视频的编码。 关键字：压缩编码；x264；STM32单片机；VLC播放器  Abstract In order to solve the problem of expensive encoder and low scalability, this paper designs a set of real-time compression coding schemes. This design scheme uses STM32 single-chip microcomputer as the main control chip of the system, combined with the open source x264 compression coding program to realize the compression coding of .yuv data, and save the compressed and coded data in the SD card. After the system is implemented by software programming, the system is tested and found that the system can achieve compression encoding. The compressed and encoded video data is decoded and played through the VLC software. It can be found that the encoder designed in this article has a better encoding effect and can achieve 30 Frame video encoding. Keywords: compression coding; x264; STM32 microcontroller; VLC player  目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 I Abstract II 1 绪论 1 1.1 课题研究背景及意义 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 本文主要研究内容及结构安排 1 2 系统方案设计 2 2.1 系统设计方案 2 2.2 主控芯片选型 2 2.3 设计语言选择 4 2.4 本章小结 4 3 H.264视频压缩编码算法 5 3.1 数据组织结构 5 3.2 H.264编码器 6 3.3 H.264解码器 7 3.4 H.264压缩算法中的核心技术 7 3.4.1 预测 7 3.4.2 变换和量化 12 3.4.3 游程编码 12 3.4.4 熵编码 12 3.4.5 去块效应滤波 12 3.4.6 SP与SI帧技术 13 3.5 本章小结 13 4 硬件电路的设计 14 4.1 单片机 14 4.1.1 单片机的应用 14 4.1.2 系统复位电路 15 4.1.3 系统中断 16 4.2 SD卡模块电路设计 16 4.3 本章小结 17 5 系统软件设计 18 5.1 系统设计软件 18 5.1.1 Altium Designer 18 5.1.2 IAR Systems 18 5.2 主函数流程图 18 5.3 本章小结 19 6 系统测试 20 总结 23 参考文献 24 致谢 26 1 绪论 1.1 课题研究背景及意义 1.2 国内外研究现状 1.3 本文主要研究内容及结构安排  2 系统方案设计 2.1 系统设计方案 本课题是基于STM32的H.264视频编码器的设计，硬件系统主要划分为主控模块、SD卡存储模块。系统需要完成的工作是利用开源的x.264编码器实现对SD卡中的yuv数据的读取并进行压缩编码后放回SD卡中。编码后的数据以.264结尾，可将编码后的视频数据拷贝至电脑端进行软件解码播放。本文硬件系统的设计框图如图