Çalışmanın tümünü görmek için burayı (YLisansDaVinciVideokodlama.pdf - 562,16 kb) tıklayınız...
Çalışma ile ilgili sunum dosyasına erişmek için burayı (YLisansDaVinciVideokodlama.pps - 1,14 mb) tıklayınız...

1. Video Kodlama

Video kodlama işlemi sayısal video sinyalinin sıkıştırılması ve çözülmesi işlemidir. Diğer bir ifadeyle sayısal video doğal görsel sahnelerinin uzamsal ve zamansal olarak örneklenip gösterilmesi işlemidir. Örnekleme sonrasında ya bir çerçeve ya da bir alan (field) oluşturulmaktadır.

Uzamsal örnekleme sonrasında durağan tek bir çerçeve oluşmaktadır. Çerçeve ise nokta adını verdiğimiz resim bileşenlerinin/piksel (picture element–pel) bir araya gelmesiyle oluşur.

Zamansal örnekleme ise uzamsal örnekleme bileşenlerinin periyodik olarak tekrar etmesidir. Uzamsal örnekleme için t anındaki resmin örneklenmesi, zamansal örnekleme içinse farklı t anlarındaki resimlerin örneklenmesi tanımı yapılabilmektedir. Zamansal ve uzamsal örnekleme ile oluşturulan çerçeveler şekil 1’de gösterilmektedir.

Fazlası...

Üniversite yıllarımın ilk günleriydi, C dersi alıyorduk. Kocaeli Üniversitesi(KOÜ) Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Bölümü(Elo-Hab)'ne yeni başlamış ve yazılım ile alakası olmayan insanlar için yazılım ile tanışmanın ne kadar acıklı olduğuna şahit olduğum günler. Neyse ki benim programlamaya biraz da olsa bir aşinalığım vardı da kolay denilebilecek bir dönem geçirdim. Programlamaya giriş dersi ile birlikte artık mesleki hayatımıza da adım atmış olduk. İşte tam bu aşamada C ile tanışmamı sağlayan ve bana algoritma yazmaktaki felseyi aşılayan sevgili hocam Yrd. Doç. Dr. Mehmet Yakut'a bana kazandırdıkları için çok teşekkür ediyorum yeri gelmişken. O yıllardan sonra aradan yedi sene kadar geçti, ve ben bu süre içerisinde birçok yazılım projesinde yer aldım, ve onun bana öğrettikleri her zaman aklımın bir köşesinde vardı ve hep de faydalı oldu, işe yaradı. Bu yazıyı neden yazdığıma gelince.. Sebebi yalnızca eski projelerimin arasında dolaşırken bir klasörün dikkatimi çekmesi :)

Unutmuyorum hiç. Üniversitenin ilk haftaları.. Mehmet hoca C dersinde sınıfa bir ödev verdi. Ödevi verirken de dedi ki, eğer bu ödevi yarın akşama kadar yapıp bana mail atan olursa onu vizeye almadan 100 vereceğim. Mehmet hocanın bir programlama dersinden 100 almak o günün şartlarında büyük olay. Hatırlıyorum da sınavlara bir insan sürüsü olarak girerdik. Alttan dersi alanlar artık o kadar birikmiş ki, derslikler sınav zamanı az gelir olmuş. Hatta arkadaşlarla bir ara, 'bu sınavı yakında ÖSYM yapar artık' diye dalga geçiyoruz :) Ödev şu; Bankaların bankamatiklerinde sık sık karşılaşmışsınızdır. Bir sayı yazar ekranda, ama sayıyı oluşturan rakamlar da yine rakamlar kullanılarak yazılmıştır. Tıpkı sol tarafdaki resimde görüldüğü gibi, zaten programın çıktısı da bu şekilde. Ekranda sayıyı giriniz diye yazacak, siz bir sayı gireceksiniz, program da sol taraftaki gibi o sayısı yazacak, ödev bu. Ben o gün eve gittiğim gibi çalışmaya koyuldum ve aynı günün akşamı gece 1-2 gibi ödevi hocaya mail ile gönderdim. 100'ü kaptım diye, bir mutluluk oluştu tabi ki.. Ama Mehmet Hoca geriye bir cevap ile dönmüştü: "Bu kadar sürede, bu işi yeni öğrenen birisi olarak, bunu yazamaman gerekirdi. Yarın gel, program üzerine konuşalım ve bana anlat". :) Doğal olarak benim kendi başıma yazmayabileceğim ve başkasıyla birlikte yazmış olabileceğim gelmiş hocanın aklına ve benden bir açıklama bekliyordu. Ertesi gün hocanın yanına uğradım ve durumu anlatıp 100 puanı kaptım. Benim için yazılımcılık açısından çok ama çok güzel bir başlangıç olmuştu bu olay. Belki de şu an yazılımla uğraşmamın en büyük nedeni budur. Mehmet Hocam'a bana kazandırdıkları için tekrar teşekkürlerimi gönderiyorum.

Aşağıdaki linkleri kullanarak programın derlenmiş haline ve kodlarına ulaşabilirsiniz. Çok ufak ve kolay ama benim için çok değerli bir kod parçacığı... :)Fazlası...

http://www.embeddedarm.comTecnologic System(TS) firması tarafından üretilen ve uygulama geliştiricilerin hizmetine sunulan  http://www.embeddedarm.com/products/board-detail.php?product=TS-7200TS-7200 platformu, üzerinde 200 MHz çalışma frekansında  http://www.arm.com/products/CPUs/families/ARM9Family.htmlARM9 serisi işlemci bulunduran bir uygulama geliştirme platformudur. Bu platform üzerinde seri arayüzler,  USBUSB arayüzü,  EthernetEthernet arayüzü, sayısal giriş çıkış birimleri ve veri saklamak için kullanılan compact flash arayüzü bulunmaktadır. Sistem üzerinde bulunan ARM işlemci compact flash ya da kart üzerindeki flash bellek üzerindeki işletim sistemlerini koşturmaktadır. Tercihe göre bu iki bellek üzerindeki herhangi bir  LinuxLinux versiyonu seçilmekte ve bu Linux versiyonu sistemin boot sistemi olarak kullanılmaktadır. Compact flash üzerinde bulunan  http://www.debian.orgDebian Linux versiyonu kullanıcılara daha ileri seviyede olanaklar sunmasına rağmen gerçek zamanlı çalışmalar için dahili flash bellek üzerindeki  http://www.embeddedarm.comTSLinux tercih edilebilmektedir.  http://www.embeddedarm.comTSLinux bu donanım sistemi için TS tarafından hazırlanan ve kernel seviyesine daha yakın bir  LinuxLinux versiyonudur. Bu  LinuxLinux versiyonunda klasik masaüstü  LinuxLinux sistemlerine göre bazı özellikler kernelden çıkarılmış veya disable edilmiştir. Böylece işletim sisteminin donanım ile olan haberleşme özelliklerine önem verilmiş ve gerçek zamanlı uygulamalar için daha verimli bir ortam sağlanmıştır.

Sistemin farklı gereksinimleri göz önünde bulundurularak eklenti özellikler yapılabilmesi için  http://www.pc104.org/PC/104 adı verilen ve PC’lerdeki  http://en.wikipedia.org/wiki/PCIPCI slotu andıran bir genişleme yuvası bulunmaktadır. Bu genişleme yuvası sayesinde sisteme yeni bellekler, sayısal giriş çıkışlar,  Global_Positioning_SystemGPS(Global Positioning System) ve  http://en.wikipedia.org/wiki/GPRSGPRS modülleri dahi eklenebilmektedir. Soldaki şekilde TS-7200 platformuna eklenmiş bir gerçek zamanlı saat entegresi gösterilmektedir. Bu slot yardımı ile yapılan eklemelerin sayısı besleme kaynağının çekebildiği güç ve slotu adresleyen saklayıcı ile sınırlı olup üst üste birkaç kat oluşturulması dahi mümkündür.

Sistem için yazılım geliştirilebilmek amacıyla gömülü sistem üzerindeki  http://gcc.gnu.org/GCC derleyicisi kullanılabilmekte ve direkt olarak platform üzerinde derleme yapılabilmektedir. Fakat bu çalışma süresinde PC ortamının sunmuş olduğu  Integrated_development_environmentIDE avantajlarından faydalanabilmek için PC tarafındaki  http://www.redhat.com/RedHat Linux üzerinde gömülü platform için hazırlanan cross-toolchain’ler kullanılacaktır. Cross-toolchain’ler kullanılarak elde edilen çalıştırılabilir dosyalar daha sonra gömülü siteme  File_Transfer_ProtocolFTP ile bağlanılarak gönderilecek ve platform üzerinde çalıştırılmıştır. Aşağıdaki linkleri kullanarak proje dosyasına ve projenin sunum dosyasına erişebilirsiniz.

 

Serial2Ethernet Converter.pdf (4,54 mb)
Serial2Ethernet Converter.pps (1,08 mb)

Bu platformun sunmuş olduğu özellikler aşağıda verilmektedir;     * High-Performance Digital Media SoC           o 594-MHz C64x+™ Clock Rate           o 297-MHz ARM926EJ-S™ Clock Rate           o Eight 32-Bit C64x+ Instructions/Cycle           o 4752 C64x+ MIPS           o Fully Software-Compatible With C64x /ARM9™     * Advanced Very-Long-Instruction-Word (VLIW) TMS320C64x+™ DSP Core           o Eight Highly Independent Functional Units                 + Six ALUs (32-/40-Bit), Each Supports Single 32-Bit, Dual 16-Bit, or Quad 8-Bit Arithmetic per Clock Cycle

Fazlası...

Video kodlama son senelerde oldukça popüler bir konu olarak birçok kişinin ilgisini çekmekte. Özellikle network üzerinden gerçekleştirilen streaming uygulamalarında daha da bir önem kazanıyor video kodlama. Çünkü band genişliği hala çok ciddi bir sorun. Ne kadar az veri, okadar iyi sistem.. Tabi ki görüntü kalitesinden çok da fazla ödün vermeden. İşte bu aşamada son zamanların popüler video kodlama algoritması H264 akıllara geliyor. H264 daha önce geliştirilmiş video kodeklere göre oldukça iyi performanslar sunuyor. Bu çalışmada internet üzerinden akan H264 video streami çözerek ekranda gösteren bir uygulama geliştirilmiştir.