基于dsp的視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、基于基于DSP的視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)的視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)類別：?jiǎn)纹瑱C(jī)DSP閱讀：9550引言引言數(shù)字圖象處理技術(shù)在電子通信與信息處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，設(shè)計(jì)一種功能靈活、使用方便、便于嵌入到系統(tǒng)中的視頻信號(hào)采集電路具有重要的實(shí)用意義。在研究基于DSP的視頻監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，考慮到高速實(shí)時(shí)處理及實(shí)用化兩方面的具體要求，需要開發(fā)一種具有高速、高集成度等特點(diǎn)的視頻圖象信號(hào)采集系統(tǒng)，為此系統(tǒng)采用專用視頻解碼芯片和復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)構(gòu)成前端圖象

2、采集部分。設(shè)計(jì)上采用專用視頻解碼芯片，以CPLD器件作為控制單元和外圍接口，以FIFO為緩存結(jié)構(gòu)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的采集與讀取的高速并行，具有整體電路簡(jiǎn)單、可靠性高、集成度高、接口方便等優(yōu)點(diǎn)，無需更改硬件電路，就可以應(yīng)用于各種視頻信號(hào)處理系統(tǒng)中。使得原來非常復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)得到了極大的簡(jiǎn)化，并且使原來純硬件的設(shè)計(jì)，變成軟件和硬件的混合設(shè)計(jì)，使整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)增加柔韌性。1系統(tǒng)硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平臺(tái)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)

3、系統(tǒng)分為兩部分，分別是圖象采集系統(tǒng)和基于DSP主系統(tǒng)。前者是一個(gè)基于SAA7110ASAA7110視頻解碼芯片，由復(fù)雜可編程邏輯芯片CPLD實(shí)現(xiàn)精確采樣的高速視頻采集系統(tǒng)；后者是通用數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)，它主要包括：64KWD程序存儲(chǔ)器、64KWD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、DSP、時(shí)鐘產(chǎn)生電路、串行接口及相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路等。系統(tǒng)的工作流程是，首先由圖象采集系統(tǒng)按QCIF格式精確采集指定區(qū)域的視頻圖象數(shù)據(jù)，暫存于幀存儲(chǔ)器FIFO中；由DSP將暫存于FIF

4、O中的數(shù)據(jù)讀入DSP的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，與原先的幾幀圖象數(shù)據(jù)一起進(jìn)行基于H.263的視頻數(shù)據(jù)壓縮；然后由DSP將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)平滑地從串行接口輸出，由普通MODEM或ADSLMODEM傳送到遠(yuǎn)端的監(jiān)控中心，監(jiān)控中心的PC機(jī)收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行相應(yīng)的解碼，并將還原后的視頻圖象進(jìn)行顯示或進(jìn)行基于WEB的廣播。2視頻信號(hào)采集系統(tǒng)視頻信號(hào)采集系統(tǒng)2.1視頻信號(hào)采集系統(tǒng)的基本特性視頻信號(hào)采集系統(tǒng)的基本特性一般的視頻信號(hào)采集系統(tǒng)一般由視頻信號(hào)經(jīng)箝位放大、同

5、步信號(hào)分離、亮度色度信號(hào)分離和AD變換等部分組成，采樣數(shù)據(jù)按照一定的時(shí)序和總線要求，輸出到數(shù)據(jù)總線上，從而完成視頻信號(hào)的解碼，圖中的存儲(chǔ)器作為幀采樣緩沖存儲(chǔ)器，可以適應(yīng)不同總線、輸出格式和時(shí)序要求的總線接口。視頻信號(hào)采集系統(tǒng)是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一個(gè)特例。過去的視頻信號(hào)采集系統(tǒng)采用小規(guī)模數(shù)字和模擬器件，來實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)算放大、同步信號(hào)分離、亮度色度信號(hào)分離、高速AD變換、鎖相環(huán)、時(shí)序邏輯控制等電路的功能。但由于系統(tǒng)的采樣頻率和工作時(shí)鐘高達(dá)數(shù)十

6、兆赫茲，且器件集成度低，布線復(fù)雜，級(jí)間和器件間耦合干擾大，因此開發(fā)和調(diào)試都十分困難；另一方面，為達(dá)到精確采樣的目的，采樣時(shí)鐘需要和輸人的視頻信號(hào)構(gòu)成同步關(guān)系，因而，利用分離出來的同步信號(hào)和系統(tǒng)采樣時(shí)鐘進(jìn)行鎖相，產(chǎn)生精確同步的采樣時(shí)鐘，成為設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中的另一個(gè)難點(diǎn)。同時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)亮度、色度、對(duì)比度、視頻前級(jí)放大增益的可編程控制，達(dá)到視頻信號(hào)采集的智能化，又是以往系統(tǒng)難以完成的。關(guān)于這一點(diǎn)，在系統(tǒng)初期開發(fā)過程中已有深切體會(huì)[1]。硬件電