基于dsp的視頻采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)山東建筑大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：基于DSP的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課程：DSP原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)院（部）：信息與電氣工程學(xué)院專業(yè)：電子信息工程班級(jí)：電信071學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：張君捧完成日期：2010年7月13山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄摘要II1設(shè)計(jì)目的與要求12設(shè)計(jì)內(nèi)容22.1理論依據(jù)22.2方案設(shè)計(jì)22.2.1視頻信號(hào)采集系統(tǒng)特性32.2.2圖象采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)42.2.3系統(tǒng)仿真42.3器件選型62.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)10總結(jié)與致謝11參

2、考文獻(xiàn)12附錄1313山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)摘要網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)（CNS）是樓內(nèi)的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)，同時(shí)與外部通信網(wǎng)絡(luò)（如公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)及衛(wèi)星通信網(wǎng)等）相連，確保信息暢通。CNS應(yīng)能為建筑物或建筑群的擁有者（管理者）及建筑物內(nèi)的各個(gè)使用者提供有效的信息服務(wù)。CNS應(yīng)能對(duì)來(lái)自建筑物或建筑群內(nèi)外的各種信息予以接收、存貯、處理、交換、傳輸并提供決策支持的能力。CNS提供的各類業(yè)務(wù)及其業(yè)務(wù)接口，應(yīng)能通過(guò)建筑物內(nèi)布線系統(tǒng)引至各個(gè)用戶終端。。（這段

3、是介紹設(shè)計(jì)背景，或者是對(duì)設(shè)計(jì)的總體描述）本設(shè)計(jì)做作的是一個(gè)基于DSP的視頻采集系統(tǒng)?？紤]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(kāi)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)成前端圖象采集部分。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)（下面開(kāi)始寫(xiě)你在本設(shè)計(jì)中做作的工作，如設(shè)計(jì)了什么硬件，軟件等。）關(guān)鍵詞：CPL

4、D；DSP；視頻采集；TI13山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1設(shè)計(jì)目的與要求數(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。在當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的社會(huì)，掌握以一技之能十分重要，對(duì)我所學(xué)的專業(yè)，ＤＳＰ是十分重要的一部分，學(xué)好DSP將會(huì)對(duì)我的將來(lái)的深造與就業(yè)都會(huì)有十分大的幫助，因此，以這次的課程設(shè)計(jì)為引導(dǎo)，在設(shè)計(jì)中不斷學(xué)習(xí)，通過(guò)不同途徑，初步掌握DSP的各項(xiàng)性能，熟悉其設(shè)計(jì)原理，了然于心，對(duì)將來(lái)會(huì)有很大

5、的幫助本課程設(shè)計(jì)要求：輸入信號(hào)為1路AV視頻信號(hào)，要求系統(tǒng)能對(duì)1路輸入信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、數(shù)字化處理、壓縮、存儲(chǔ)，要保證一定的錄像質(zhì)量。13山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1理論依據(jù)數(shù)字圖像處理中，由于數(shù)據(jù)量大、算法難度高，因此實(shí)時(shí)性成為技術(shù)難點(diǎn)之一。如果采用專用電路實(shí)現(xiàn)，雖然實(shí)時(shí)性得到保證，但系統(tǒng)的靈活度大大降低。因此，尋求一種高速通用數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)成為當(dāng)務(wù)之急。II公司推出的TMS320DM642(以下簡(jiǎn)稱DM642)型數(shù)字信號(hào)處理器可實(shí)時(shí)處理4路模擬視頻和音頻輸入、l路

6、模擬/數(shù)字視頻和1路模擬音頻信號(hào)輸出，適應(yīng)PAL/NTSC標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合視頻CVBS或分量視頻Y/C格式的模擬信號(hào)輸入，可適應(yīng)PAL/NTSC標(biāo)準(zhǔn)S端子或數(shù)字RGB模擬/數(shù)字信號(hào)輸出，可適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)或立體聲音頻模擬輸入及標(biāo)準(zhǔn)立體聲音頻模擬輸出，具有對(duì)多路采集數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和分析的功能，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和圖像疊加顯示。設(shè)計(jì)的基于DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)的數(shù)字視頻采集及處理系統(tǒng)，主要就系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)及軟件編制進(jìn)行詳細(xì)闡述。本系統(tǒng)的功能是把CCD攝像頭采集到的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字視頻信號(hào)，然后對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)根

7、據(jù)需要進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果通過(guò)通信模塊輸送給需要它的諸如機(jī)器人等設(shè)備。硬件系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)處理、視頻I／O、通信和邏輯功能幾個(gè)模塊，本論文對(duì)這幾個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)闡述，著重討論了各個(gè)模塊之間的接口的實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)中采用TI公司的DSP作為數(shù)據(jù)采集的控制器和數(shù)字信號(hào)的處理器，視頻I／O模塊完成視頻信號(hào)的模／數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)／模轉(zhuǎn)換，通訊模塊利用總線完成本系統(tǒng)與其他設(shè)備的通信，邏輯功能模塊利用可編程邏輯器件CPLD完成整個(gè)系統(tǒng)的邏輯接口功能。軟件主要分為采集和處理兩部分，論文中詳細(xì)地介紹了這兩個(gè)部分的工作過(guò)

8、程和軟件功能的實(shí)現(xiàn)，給出了程序設(shè)計(jì)的流程。2.2方案設(shè)計(jì)整個(gè)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SAA7110A/SAA7110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：64KWORD程序存儲(chǔ)器、64K13山東建筑大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)WORD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