CCD攝像機(jī)的設(shè)計(jì)及若干關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、CCD攝像機(jī)在消費(fèi)領(lǐng)域、圖像傳感和非接觸測量領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用,由此也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。CCD器件具有靈敏度高、光譜響應(yīng)寬、動(dòng)態(tài)范圍大、空間自掃描,抗震動(dòng)、抗磁場、體積小、無殘影等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)隨著各種高清視頻壓縮算法的出現(xiàn),攝像機(jī)攝錄的文件體積越來越小,而其成像效果卻越來越好。本文不僅闡述了CCD攝像機(jī)的一種設(shè)計(jì)方案,同時(shí)對其若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。主要內(nèi)容如下:
　　 1.從攝像機(jī)包括光學(xué)鏡頭、CCD傳感器和數(shù)字視頻技

2、術(shù)三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)闡述了攝像機(jī)的基本原理。首先介紹了影響成像質(zhì)量的關(guān)鍵器件光學(xué)鏡頭,對其主要參數(shù)焦距、視角、視場和像場以及光圈等概念以及它們之間的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。然后對決定成像質(zhì)量的關(guān)鍵器件CCD傳感器的構(gòu)造以及關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,尤其是對其成像原理進(jìn)行了深入的探討。最后對攝像機(jī)視頻信號(hào)處理部分所涉及的數(shù)字視頻技術(shù)中的諸如顏色空間、數(shù)字采樣、視頻壓縮等方面進(jìn)行了認(rèn)真的研究。
　　 2.介紹了CCD攝像機(jī)設(shè)計(jì)所使用的方案,

3、主要包括硬件和軟件兩個(gè)方面。硬件方面包括CCD攝像頭、TVP5150轉(zhuǎn)換芯片、S3C6410方案三個(gè)部分。CCD攝像頭主要對其關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究,TVP5150轉(zhuǎn)換芯片負(fù)責(zé)信號(hào)的數(shù)字采樣,該部分研究了芯片特點(diǎn)并最終給出了設(shè)計(jì)方案。S3C6410方案是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),主要完成了視頻的壓縮與封裝工作,該部分介紹了S3C6410的特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)思路。軟件方面分為Wince操作系統(tǒng)、Directshow和ISO MPEG4三部分。Dire

4、ctshow作為Wince系統(tǒng)下的一種流媒體架構(gòu),使用MPEG4壓縮標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)音視頻流的采集處理。
　　 3.對視頻壓縮部分所涉及的理論、工具、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的探討。MPEG4視頻編碼算法涉及到包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)、對象分割等若干關(guān)鍵技術(shù),本文闡述了該算法的原理,對視頻編碼后的碼流的語法語義以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了認(rèn)真的研究和闡述。然后對S3C6410中的多格式視頻編解碼器進(jìn)行詳細(xì)的論述,重點(diǎn)研究了與之相關(guān)的編碼庫的使用方法,最后介紹了設(shè)計(jì)

5、中使用的MPEG4視頻壓縮濾波器的設(shè)計(jì)方法。
　　 4.對信號(hào)處理中所涉及的音頻編碼技術(shù)也進(jìn)行了詳細(xì)的研究。主要包括AAC音頻編碼算法原理、編碼庫以及設(shè)計(jì)中使用的AAC音頻壓縮濾波器等相關(guān)部分的內(nèi)容。AAC音頻編解碼算法部分涉及到聲學(xué)原理的應(yīng)用,本文也做了相應(yīng)介紹,然后介紹了音頻編碼庫的使用方法以及音頻壓縮濾波器的設(shè)計(jì)方法。
　　 5.介紹了音視頻封裝技術(shù)及mp4容器相關(guān)的內(nèi)容。該部分主要包括mp4容器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、mp4