嵌入式音视频应用――基于TI DaVinci技术 9787121300967 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马汉杰，冯杰，张桦，黄爱爱 等 著

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• 嵌入式系统
• 音视频处理
• TI DaVinci
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• 视频编解码
• 音频处理
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• ARM
• 嵌入式应用
• 实时系统

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121300967

商品编码：29645562271

包装：平装

出版时间：2016-10-01

基本信息

书名:嵌入式音视频应用――基于TI DaVinci技术

：45.00元

售价：32.9元,便宜12.1元,折扣73

作者:马汉杰,冯杰,张桦,黄爱爱 等

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-10-01

ISBN：9787121300967

字数：

页码：208

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

适读人群 ：本书结合了音视频编码技术理论知识与嵌入式实际应用案例，可以作为电子、信息、通信等专业高年级本科生及研究生的学习教程，也可以作为从事音视频技术应用的工程技术人员的参考书。

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内容提要

本书以嵌入式音视频的典型应用――视频会议作为主线，基于TI DaVinci系列DSP处理器TMS320DM6446平台，系统地介绍了音视频编码的相关技术及其在嵌入式系统上的相关应用；依次讲述了音视频前处理和后处理技术、音视频编解码技术、DSP处理器上的音视频输入/输出接口、基于DSP的音视频软件开发编译及优化，基于TI DaVinci平台的软件框架等内容，并给出了基于SEED-DVS6446的硬件测试流程及软件开发实例。 本书结合了音视频编码技术理论知识与嵌入式实际应用案例，可以作为电子、信息、通信等专业高年级本科生及研究生的教材，也可以作为从事音视频技术应用的工程技术人员的参考书。

目录

作者介绍

　　　　马汉杰，毕业于浙江大学，浙江理工大学副教授，获得国家发明5 项，曾参与多个863 课题和省部级重大科技项目的研究工作。研究方向包括视频处理与传输、嵌入式多媒体系统等。

文摘

序言

《嵌入式音视频应用：掌握实时处理与深度融合的艺术》 一、 引言：开启智能时代音视频新篇章 在当今信息爆炸的时代，音视频技术已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机上的高清影音娱乐，到智能家居中的实时交互，再到安防监控中的高效分析，乃至工业自动化中的精准控制，嵌入式音视频应用的重要性与日俱增。它们不再仅仅是简单的信息载体，更是实现智能化、感知化、交互化系统核心的关键。本书旨在带领读者深入探索嵌入式音视频应用的广阔天地，理解其底层原理，掌握核心技术，并能在实际项目中独立设计和实现高效、可靠的音视频解决方案。我们将从基础理论出发，逐步深入到复杂应用场景，最终帮助读者构建起扎实的理论基础和丰富的实践经验，成为新时代嵌入式音视频领域的先行者。 二、 嵌入式音视频基础：构建坚实的理论基石 理解嵌入式音视频应用，首先需要建立起扎实的理论基础。本部分将系统性地梳理和讲解与嵌入式音视频相关的核心概念和技术原理： 音视频信号的数字化： 我们将从模拟信号向数字信号的转换过程入手，详细介绍采样（Sampling）、量化（Quantization）和编码（Encoding）等关键步骤。理解奈奎斯特采样定理，了解不同采样率对音视频质量的影响，以及量化位数如何决定声音的动态范围和细节表现。 数字音频技术： 音频编码格式： 深入剖析PCM、WAV、MP3、AAC、FLAC等主流音频编码格式的原理、特点、优缺点及适用场景。理解无损与有损编码的区别，以及它们在不同应用中的权衡。 音频处理算法： 介绍基本的音频信号处理技术，如滤波（Filtering）、均衡（Equalization）、混响（Reverb）、降噪（Noise Reduction）等。探讨这些算法在改善音质、去除杂音、营造空间感等方面的作用。 音频接口与协议： 讲解I2S、SPI、USB Audio等音频接口标准，以及它们在嵌入式系统中的应用。介绍D类音频功放、DAC/ADC转换器的原理和选型。 数字视频技术： 视频信号的表示： 理解像素（Pixel）、分辨率（Resolution）、帧率（Frame Rate）、色彩空间（Color Space，如RGB、YUV）等基本概念。 视频编码标准： 详细解析H.264（AVC）、H.265（HEVC）等主流视频编码标准的编码流程、关键技术（如帧内预测、帧间预测、变换编码、熵编码），以及它们在压缩效率和画质之间的平衡。 视频接口与协议： 讲解MIPI CSI/DSI、HDMI、SDI、USB Video Class（UVC）等视频接口标准，及其在摄像头、显示屏、采集卡等设备中的应用。 图像处理基础： 介绍基本的图像增强、去噪、边缘检测、色彩校正等算法，为后续的视频分析和特效处理打下基础。 三、 嵌入式系统与音视频结合：硬件选型与架构设计 将强大的音视频处理能力集成到资源受限的嵌入式系统中，需要精心设计硬件平台和系统架构。本部分将聚焦于此： 嵌入式处理器选型： 重点分析不同类型嵌入式处理器（如ARM Cortex-A系列、Cortex-M系列、DSP处理器、FPGA）在音视频处理方面的优势与劣势。如何根据应用需求（如实时性、功耗、成本、计算能力）选择合适的处理器。 硬件加速单元： 介绍专用硬件加速器（如GPU、DSP、VPU、NPU）在音视频编解码、图像处理、AI推理等方面的重要作用。如何利用这些硬件资源显著提升系统性能，降低CPU负担。 存储器与带宽： 讨论DDR内存、Flash存储器在音视频数据存储和传输中的关键作用。理解内存带宽对音视频流处理效率的影响，以及如何优化数据访问路径。 功耗管理： 嵌入式设备，尤其是移动和物联网设备，对功耗要求极高。本部分将探讨各种功耗优化技术，如动态电压频率调整（DVFS）、低功耗模式、硬件加速器的能效设计等。 系统架构设计： 实时操作系统（RTOS）的选择与配置： 讲解VxWorks, FreeRTOS, RT-Thread等RTOS在嵌入式音视频应用中的选择标准，以及任务调度、中断处理、内存管理等 RTOS 特性如何支持实时音视频流的处理。 多媒体框架： 介绍GStreamer、FFmpeg、Android Multimedia Framework等跨平台多媒体框架，以及它们如何提供灵活、可扩展的音视频处理管道（Pipeline）。 硬件抽象层（HAL）与驱动开发： 强调编写高效、可靠的硬件驱动的重要性，以及HAL在屏蔽硬件差异、提高软件移植性方面的作用。 四、 嵌入式音视频关键技术详解：实现复杂应用的核心 本部分将深入探讨实现高级嵌入式音视频应用的必备技术： 音视频同步（Synchronization）： 实时音视频流的首要要求是音视频之间的精确同步。我们将详细介绍音视频同步的原理、挑战以及常见的同步策略，如基于时间戳（Timestamp）的同步、流内同步和跨流同步。 多媒体流处理： 讲解如何构建高效的音视频数据处理管道，实现数据的采集、解码、处理、编码和输出。重点讨论多线程、多进程、缓冲区管理等技术，以应对高码率、高分辨率的音视频流。 音视频采集： 麦克风阵列与声源定位： 介绍多麦克风阵列的设计原理、波束成形（Beamforming）技术，以及如何实现声源定位（Sound Source Localization）和回声消除（Acoustic Echo Cancellation - AEC）。 摄像头模组与ISP： 探讨CMOS/CCD图像传感器的原理，以及ISP（Image Signal Processor）在图像去坏点、白平衡、曝光控制、降噪、色彩增强等方面的作用。 音视频解码与编码： 高效解码器实现： 重点分析不同编码标准解码器的实现难点，如何优化解码速度，减少解码延迟。 实时编码器设计： 探讨在嵌入式设备上实现低延迟、高质量的实时视频编码器的挑战，以及如何平衡压缩效率、码率控制和计算复杂度。 内容保护与DRM： 在商业应用中，数字内容保护（DRM）至关重要。本部分将介绍DRM技术的基本原理、实现方式及其在嵌入式音视频系统中的应用。 网络传输与流媒体： 实时传输协议（RTP）/实时传输控制协议（RTCP）： 讲解RTP/RTCP在实时音视频数据传输中的作用，以及如何保证数据包的有序性和可靠性。 流媒体服务器与客户端： 介绍RTMP, RTSP, HLS, DASH等流媒体协议，以及如何在嵌入式设备上实现流媒体的推拉流功能。 网络优化与适应： 探讨网络丢包、抖动对音视频质量的影响，以及如何通过丢包重传、抖动缓冲（Jitter Buffer）等技术进行网络适应性优化。 五、 嵌入式音视频应用实例分析：从理论到实践 理论知识的掌握需要通过实践来巩固。本部分将通过一系列典型的嵌入式音视频应用案例，帮助读者理解上述技术在实际项目中的应用： 智能监控与安防： 高清视频采集与编码： 分析嵌入式NVR（Network Video Recorder）、IP Camera等设备如何实现多路高清视频的实时采集、编码和存储。 视频分析与智能检测： 介绍如何利用嵌入式AI能力实现人脸识别、物体检测、行为分析等功能，并与视频流进行联动。 远程访问与云平台对接： 探讨如何通过网络将音视频数据传输到云平台，实现远程监控和管理。 智能家居与物联网： 智能门铃与可视对讲： 分析门铃如何实现视频采集、音频双向通信、网络传输以及与手机APP的联动。 智能音箱与语音交互： 讲解智能音箱如何进行语音信号的采集、降噪、声源定位、语音识别（ASR）和语音合成（TTS）。 家庭影音系统： 探讨嵌入式设备在家庭影院中的应用，如高清播放器、音频解码器、智能电视等。 车载音视频系统： 车载娱乐系统（IVI）： 分析车载IVI系统如何播放高清音视频，支持导航、蓝牙音乐、语音助手等功能。 ADAS（高级驾驶辅助系统）： 讲解车载摄像头如何采集环境信息，通过视频分析和AI算法实现车道偏离预警、前向碰撞预警等功能。 行车记录仪： 分析行车记录仪如何实现高清视频的循环录制、事件记录和存储。 工业与医疗应用： 工业检测与质量控制： 探讨机器视觉在工业生产中的应用，如产品缺陷检测、尺寸测量等。 医疗影像设备： 分析嵌入式系统在医疗影像采集、处理和显示中的作用，如内窥镜、超声仪等。 六、 开发工具与调试技巧：提升开发效率 高效的开发工具和熟练的调试技巧是嵌入式音视频开发不可或缺的。本部分将介绍： 嵌入式开发环境搭建： Eclipse, VS Code等IDE的配置，交叉编译工具链的安装和使用。 调试器与分析工具： GDB, JTAG调试器，逻辑分析仪，示波器等硬件调试工具的使用。 性能分析与优化： 性能剖析工具（Profiler），内存分析工具，如何定位性能瓶颈并进行优化。 仿真与硬件在环（Hardware-in-the-Loop - HIL）测试： 介绍仿真工具和HIL测试在嵌入式开发中的优势。 七、 未来展望：嵌入式音视频技术的发展趋势 最后，我们将展望嵌入式音视频技术的未来发展方向，包括： AIoT与音视频融合： AI与物联网的深度融合，将驱动更多智能化、个性化的音视频应用。 8K超高清与VR/AR： 8K超高清视频的普及，以及VR/AR技术的飞速发展，对嵌入式音视频处理能力提出更高要求。 边缘计算与云协同： 边缘计算将承担更多实时音视频处理任务，与云端协同，实现更高效、灵活的应用。 低功耗与智能化： 随着设备数量的激增，低功耗和智能化将成为嵌入式音视频技术发展的重要驱动力。 八、 结语 本书力求为读者提供一个全面、深入、实用的嵌入式音视频应用学习指南。通过理论学习和案例分析，读者将能够深刻理解嵌入式音视频技术的精髓，并具备独立解决实际问题的能力。希望本书能成为您在嵌入式音视频开发领域探索与实践的坚实阶梯。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者显然是站在一个很高的技术制高点来审视整个问题的。从系统启动的早期阶段，到复杂的媒体流处理，再到最终的输出调试，他构建了一个非常完整的知识体系。我个人感觉，这本书对于那些想要从应用层开发工程师，转型成为底层系统架构师的人来说，具有不可替代的指导价值。它迫使你去思考，当你在上层框架中敲下一个简单的播放指令时，在底层，CPU、DSP、NSP（网络协处理器）是如何协同工作，去完成像素的解码、缩放、色彩空间转换和最终的输出缓冲的。这种“穿透性”的理解，是我阅读其他偏重于软件架构的书籍时，很少能获得的。它提供了一种自底向上审视整个嵌入式媒体系统的视角，让你真正明白“性能瓶颈”的真正所在。这本书，绝对是我的书架上，被频繁翻阅，并且做满了笔记的宝藏之一。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的一点是，它似乎没有回避那些“脏活累活”。很多技术书籍，为了追求美观和简洁，往往会美化或简化实际开发中的复杂性。然而，这本书却毫不留情地展示了在资源受限的环境下，如何与硬件“搏斗”。我尤其喜欢其中关于内存管理和DMA（直接内存访问）的部分，讲解得非常细致，甚至提到了不同访问模式对总线带宽的影响。这对于我后来在开发一个低功耗监控设备时，优化数据搬运效率，起到了决定性的指导作用。那种感觉就像是，作者不仅告诉你“该做什么”，更深入地解释了“为什么这样做最合适”。而且，书中提供的那些源码示例，不仅仅是“能跑起来”的代码，而是经过精心打磨，包含了错误处理和边界条件检查的健壮代码，这在实际工程中价值连城。它教会我的，不仅仅是技术本身，更是一种严谨的工程思维。

评分☆☆☆☆☆

在音视频应用领域，生态系统的兼容性和互操作性是衡量一个平台成熟度的重要标准。因此，我非常期待这本书能更全面地覆盖到与主流编解码标准（比如H.264/H.265以及AAC/Opus）的接口实现细节。我希望看到的是，不仅仅是如何调用库函数，而是当这些标准特定的数据流进入DaVinci的硬件加速单元时，数据包的封装、时序戳的处理，以及如何确保音视频流的完美同步。如果书中能够提供一些关于如何利用TI提供的参考设计框架（RDK）进行定制化修改的案例，那就太棒了。因为在实际项目中，原厂的参考框架往往需要根据特定的产品需求进行大量的裁剪和优化，了解其内部逻辑，才能做到游刃有余。总而言之，这本书为我构建了一个理解音视频处理“流水线”的坚实骨架，但后续如何填充更丰富、更符合市场需求的“血肉”，还需要读者自己去努力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当有特色，那种深邃的蓝色调，配上流动的光影效果，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里掂了掂，分量感十足，这通常意味着内容是相当扎实的。我当初选择它，很大程度上是被它副标题里那个“TI DaVinci技术”所吸引的，毕竟在那个时间点，对这类底层硬件加速平台的深入理解，是工程师进阶的必经之路。我希望这本书能像一个经验丰富的老兵，手把手地带我穿越那些晦涩难懂的寄存器配置和底层驱动编写过程。我特别期待能看到一些关于硬件抽象层（HAL）是如何被构建起来的实例分析，毕竟，应用层的流畅体验，都离不开这些坚实的地基工作。如果书中能提供清晰的流程图和模块间的依赖关系说明，那就更完美了。毕竟，在复杂的SoC架构下，理清数据流的走向，比死记硬背一堆API调用要重要得多。这本书的排版似乎也很注重阅读的舒适度，字体大小和行间距都拿捏得恰到好处，这对于长时间伏案研读技术书籍来说，是极大的福音。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚翻开前几章，那种扑面而来的专业术语和密集的代码块，差点让我有点气馁。这完全不是那种面向初学者的“科普读物”，它更像是一本面向实战的“工具手册”。我记得有一次在调试一个视频编码延迟的问题时，卡在了某个特定的算法优化点上，翻遍了网上的各种论坛和文档，都找不到一个系统性的解决方案。我当时就想，如果这本书里能有一个专门的章节，深入剖析一下DaVinci系列处理器在处理高码率实时视频流时，其内部流水线是如何调度和同步的，那该有多好。我关注的重点一直在于“如何将理论知识转化为高效的系统性能”，特别是涉及到多核协同工作时的同步机制，那才是真正体现功力的部分。这本书的深度，让我感觉自己像是在攀登一座陡峭的山峰，每向上爬一点，都需要付出大量的精力去消化吸收，但视野也随之开阔了许多，那种成就感是无法替代的。