摄像头视频采集毕业论文

我毕业设计做的也是这个，pc104没用过，软件要用到v4l，ffmpeg等

毕业论文要靠自己的.

一．引言随着计算机技术的飞速发展，多媒体在人类文化生活中扮演的角色越来越重要。就目前而言，多媒体技术已在商业教育培训、电视会议、声像演示等方面得到了充分应用。利用多媒体技术可为各类咨询提供服务，如旅游、邮电、交通、商业、金融、宾馆等，多媒体技术还将改变未来的家庭生活，多媒体技术在家庭中的应用将使人们在家中上班成为现实。二．正文2．1 多媒体的定义简单说 ，多媒体(Multimedia)就是多种媒体的结合和使用 。这些媒体可以是图形、图形、声音、文字、视频、动画等表现形式，也可以使显示器、扬声器、电视机等信息的展示设备以及传输信息的光纤、光缆、电磁波等介质，还可以是存储信息的磁带、光盘、磁盘等存储设备。这些媒体的直接结合、综合使用，就构成多媒体。确切的定义是，多媒体是一种能够让用户以交互方式将文本、图像、图形、音频、动画、视频等多种信息，经过计算机的软硬件设备获取、操作、编辑 、存储等处理过程后，以单独的或合成的形态表现出来的技术和方法。2．2 多媒体元素在windows平台上，可以使用的多媒体元素包含视频、数字视频、模拟视频、动画、图像和文本。2．21 音频音频分为三种类型，即波形音频，CD Audio和MIDI：(1)波形音频(waveform audio) 波形音频是存放在计算机磁盘文件中的电子数字声音。在一般情况下，通过与PC机相连的音频卡将音频源连接到音频输入端口，发出录音命令后，音频输入被数字化并存放到计算机的硬盘上。(2)CD Audio 是一种可以通过PC机上的CD-ROM驱动器控制并播放的CD音乐，常被称为红皮书音频标准。CD Audio是高品质的数字音频信息，所需要的存储空间较大，典型的存数比例为每秒176KB，一张CD-ROM盘大约可存放73分钟的CD Audio。(3)MIDI(musical instrument digital interface)MIDI是一种在计算机文件中存储乐器声调的方法，当播放MIDI文件时，模拟发出该乐器的声音。MIDI文件通过内部或外部的音序器播放出来，音序器解释以音调形式存储于MIDI文件的控制事件，并将控制时间传送到内部或外部和的合成器。2．22 数字视频在Windows操作系统中，数字视频一般分为两种类型，一种是Video for Windows，另一种是MPEG。Microsoft公司的Video for Windows(VFM)是标准文件格式，它使用自己的压缩解压缩驱动程序(codec)进行视频的压缩和解压缩。Video for Windows是基于软件的，其数字视频的播放和采集取决于硬件。一般来说，CPU、视频卡和采集卡的速度越快，拥有的内存越大，播放和采集的速度越快。 模拟视频模拟视频可以是应用程序在一个可缩放的窗口中不丢帧地以30fps播放全动作视频。与数字视频不同，模拟视频的信息来源不是文件，而是诸如激光影碟、景(摄)像机以及VCR之类的外部设备。模拟视频通过两种不同的技术播放视频信号，即叠加视频卡和外部设备。 图像在多媒体程序设计中，大部分工作就是制作图形和图像。图像有两种基本描述格式，即位图和矢量，位图图像中的每个像素有红、绿、蓝(RGB)构成，这些像素可以有不同的深度，如没像素8位、16位或24位。矢量文件不含有像素信息，而是由一系列动画指令构成，称为图元文件。当读取文件时，画图指令被解释后送到Window GDI执行。 可行性分析Visual Basic是Microsoft公司开发的Windows编程工具软件。由于它具有先进的设计思想、快速易掌握的使用方法及控制媒体对象手段灵活多样等特点，受到了多媒体软件开发人员的关注和青睐，也因此成为多媒体应用程序开发的理想工具。另外，VB提供了各种实现多媒体的控件：Animation控件、Multimedia控件、ActiveMovie控件和MediaPlayer控件等，使用这几个控件可以播放常见的WAV、MP3、MIDI、AVI、、等基本的多媒体音频、视频信息。因此基于VB开发多媒体播放器是完全可行的。 系统需求Visual Basic具有很强的多媒体处理控制功能，其多媒体控制MCI包含一套控制音频和视频设备但与设备无关的命令，用它来进行多媒体设计是非常方便的。介于以上考虑，本系统在Window XP系统下，用Visual Basic工具进行开发和测试的。 功能需求简单的多媒体系统，一般有以下要求：能播放各类图形，MIDI wav,mp3、动画avi，压缩格式的电影文件rm、rmvb，能播放CD音频以及VCD视频等格式文件；既能播放单个文件，又能连续播放多个文件；实现文件的循环播放功能；能调节音频的声道。三． 系统所用VB控件介绍 MCI控件Multimedia MCI多媒体控件通常也叫MMControl多媒体控件。它用于管理媒体控制接口(MCI)设备上的多媒体文件的录制和播放。这个控件就是一组按钮，它用来向声卡、MIDI序列发生器、CD-ROM驱动器、视频VCD播放器和视频磁带纪录器及播放器等设备发出MCI命令。该控件可以对这些设备进行常规的启动、播放、前进、后退、停止操作。MCI控件可以播放WAV、MP3、MIDI、MOV、AVI、MPEG、CD、VCD等多媒体文件，在设计时，将Multimedia MCI控件添加到一个窗体上后，其外观是一种执行MCI命令的按钮如图这些按钮类似于通常的CD机或录像机上的按键，其按钮的具体图标、名称和功能如表3-1所示：表3-1 MCI控件按钮表按钮图标 按钮名称 按钮功能Play(播放) 播放可执行音频、视频文件Pause(暂停) 使播放的多媒体暂停播放Continue（继续） 继续播放媒体文件Stop(停止) 使播放的多媒体停止播放Next(下一曲) 下一个媒体四． 详细设计控件添加（1）打开Microsoft Visual Basic 中文版，在VB中打开一个新的项目(New Project)；（2）选定项目Project1，在工具栏空白处单击鼠标右键，选定添加部件，弹出添加部件对话框后，然后选中“Microsoft Windows ” “Windows Media Player”控件将其添加到工具箱中。 如图所示由于许多人对Windows Media Player控件不是很熟悉，VB的帮助中也没有有关它的内容，因此有必要简单介绍一下它的属性、方法和事件。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝WindowsMediaPlayer的常用属性和方法＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝Windows Media Player控件的属性框如图属性/方法名： 说明：[基本属性]URL:String; 指定媒体位置，本机或网络地址uiMode:String; 播放器界面模式，可为Full, Mini, None, InvisibleplayState:integer; 播放状态，1=停止，2=暂停，3=播放，6=正在缓冲，9=正在连接，10=准备就绪enableContextMenu:Boolean; 启用/禁用右键菜单fullScreen:boolean; 是否全屏显示[controls] //播放器基本控制; 播放; 暂停; 停止; 当前进度; 当前进度，字符串格式。如“00:23”; 快进; 快退; 下一曲; 上一曲[settings] //播放器基本设置; 音量，; 是否自动播放; 是否静音; 播放次数[currentMedia] //当前媒体属性; 媒体总长度; 媒体总长度，字符串格式。如“03:24”(const string); 获取当前媒体信息"Title"=媒体标题，"Author"=艺术家，"Copyright"=版权信息，"Description"=媒体内容描述，"Duration"=持续时间（秒），"FileSize"=文件大小，"FileType"=文件类型，"sourceURL"=原始地址(const string); 通过属性名设置媒体信息; 同 ("Title")[currentPlaylist] //当前播放列表属性; 当前播放列表所包含媒体数[integer]; 获取或设置指定项目媒体信息，其子属性同 加载窗体时的初始化Private Sub Form_Load() = = = = = = = = = = = "本播放器支持各种音乐及视频格式。谢谢使用!紫琅学院计算机系。" = = vbYellowEnd Sub4．3 播放按钮属性和代码Private Sub cmdPlay_Click()'On Error GoTo handlerWith CommonDialog1'.flags= = = "midi files(*.mid)|*.mid|avi file (*.avi)|*.avi|rm file (*.rm)|*.rm|mp3 files(*.mp3)|*.mp3 |wave files (*.wav)|*.wav|(*.m3u)|*.*|*.*"'.FileName = "".ShowOpenEnd = = "正在播放：" & = = = = = = = TrueExit Subhandler:MsgBox "未选择媒体文件", vkokonly, "错误信息”"End Sub4．4停止按钮属性和代码Private Sub cmdstop_Click() = = = = = FalseEnd Sub4．5暂停按纽属性和代码Private Sub cmdpause_Click() = = = TrueEnd Sub4．6音量控制加载属性和代码Private Sub Form_Load()Set MyVolume = New = MMSYSERR_NOERROR ThenWith = = \ = = 1000End WithWith = = \ = = = TrueEnd WithEnd IfEnd Sub4．7音量改变时属性和代码Private Sub vsVolume_Change()Dim lVol As LonglVol = CLng() * = lVol'Call fSetVolumeControl(hmixer, volCtrl, lVol)End Sub4．8 打开图片属性和代码Private Sub openpic_Click()With CommonDialog1'.flags= = = "*.*|*.*"'.FileName = "".ShowOpenEnd With' = = = = LoadPicture() = = Sub五． 运行演示点击VB工具栏运行选择启动出现如图所示点击播放出现如图所示要播放mp3音频文件如图所示点击所要听的歌曲-谁动了我的琴弦如图所示六． 系统维护 调试运行在本程序开发过程中，边调试边运行边检查错误，使用了断点方式完成。断点就是使程序执行到某条可疑的语句时暂时停下来，以便利用调试工具查找出错误所在。（1）设置断点在程序代码窗口中将光标移动到要设置断点的语句行。选择“调试”|“切换断点”命令，这时该语句行变成高亮度加粗显示，并且在该行左侧出现一个醒目的大圆点，这时程序暂时停止并进入中断模式中。（2）当对设置成断点的语句调试完成后，清除断点在代码窗口中将光标移动到设置了断点的语句行上。再次选择“调试”|“切换断点”命令，此时该行字体恢复原来的正常显示。 生成可执行文件执行“文件”菜单中的“生成工程”，在弹出的“生成工程”对话框中选择可执行文件的目录并输入文件名为“多媒体播放系统.exe”，单击“确定”按钮即可完成。对于生成的可执行文件可完全脱离系统开发工具而单独运行。七． 结束语本论文采用vb为工具开发了一个简单的多媒体播放器，可以播放目前比较流行的mp3、avi等格式文件，但在功能上比起目前流行播放器仍然有很多不足，有待进一步改进。参考文献[1] 《 Visual Basic程序设计简明教程》第二版 龚沛曾、陆慰民、杨志强编[2] 《 Visual Basic 程序设计教程》. 刘瑞新、李树东等编著 电子工业出版社[3] 《 Visual Basic程序设计与应用开发 案例教程》梁曦 主编中国电力出版社[4] 《 Visual Basic 程序设计试题汇编》刘炳文 编著 清华大学出版社[5] 《 Visual Basic 程序设计实践指导》罗朝盛 主著 浙江科学技术出版社致谢在本次毕业设计中，我从指导老师身上学到了很多东西。老师认真负责的工作态度、严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我受益匪浅。无论在理论上还是在实践中，他们都给予了我很大的帮助，使我得到不少的提高。这些对于我以后的工作和学习都有巨大的帮助，感谢他耐 心的辅导。同时还要感谢本组同学，是我们的共同努力才圆满完成了毕业设计。

基于DSP的图象处理系统设计摘要:文章提出一种基于丁工公司数字信号处理芯片TMS32OC6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案，其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。该平台使用p日工L工ps公司的专用视频输入处理芯片SAA71llA和「工「O存储器及CpLD实现了高速连续的视频帧数据采集，满足了后继图像处理的需要。关键词:数字信号处理芯片(OSp);视频采集1引言数字信号处理(Digit滋51罗alproeessing)是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。数字信号处理的实现方法有多种，但专用的DSP芯片以其信号处理速度快、可重复性好、成本低、性能优越得到首肯。2系统功能概述本文提出一种基于TI公司数字信号处理芯片TMS320C6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案，其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。该系统具有接口方便、编程方便、精度高、稳定性好、集成方便的优点。本系统采用TI公司C6000系列DSP中的TMS320C6211作为系统的cPu。图像数据通过外部设备采集并输出模拟图像信号。这些信号经视频解码芯片转换为数字信号;再经FIFO输人DSP进行图像的增强、分割、特征提取和数据压缩等;系统的控制逻辑由CpLD(ComplexP。『amm曲Ie肠giCDeviee)控制器实现。系统结构如图l所示。3系统硬件设计视频解码芯片模拟视频信号中不仅包含图像信号，还包含行同步、行消隐、场同步、场消隐等信号。视频解码的目的就是将复合视频、YC分量等模拟视频信号进行AD转换以获取图像的数字信号，同时提取其中的同步和时钟信号。PhihPs公司的视频解码芯片SAA7111A，支持对NTSC和PAL制视频信号的自动转换，自动进行50/6OH:场频的检测，可对NTS(认PAL、sEcAM制式视频信号的亮度和色度进行处理。它拥有4路模拟输人、4路复合视频(cvBs)或2路YC或一路YC和2路CvBs输人。可设置CvBS或YC通道为静态增益控制或自动增益控制(AGC)。拥有2路亮度和色度梳状滤波器，可对亮度、对比度、光圈和饱和度进行控制。可支持以下输出格式:4:2:2(16位)、4:2:2(CCIR6ol8位)、4:1:l(12位)YUV格式或8:8:8(24位)、5:6:5(l6位)RGB格式。这种多格式的数据总线形式为设计者提供了灵活的选择空间。系统中采集的图像信号采用PhihPs公司的SAA71IA完成A用转换，如图2所示。SAA71]A允许四路模拟视频输入，具有两个模拟处理通道，支持四路CVBS模拟信号或二路Y/C模拟信号或二二路CVBS信一号和一路Y汉二信号。SAA7llA对摄像头输人的标准PAL格式的模拟图像信号进行A/D转换，然后输出符合CCIR601格式的4:2:2的16位YUv数据到FIFO。其中亮度信号Y为8位、色度信号C:和Cl)合为8位数据。存储器模块F’IF()采用IDT公司的IDT72VZ15LB芯片，FIFO的深度为512x18bit，支持STANDARD(标准)和Fw衅(FirstwordFall一Through，首字直接通过)两种工作模式。按照CCIR601格式，Yuv图像分辨率为720x576象素，当按行输出时，SAA7一IA输出数据流大小为:720x16=1440卜I因为DSP通过32位的SBSRAM接日与FlI;()通信，故YUV数据写人FIFO时需要在FIFO之间实现乒乓切换。这时一行720x16bit的数据在两片FIFO中存储变为360x32bit，两片FIF()行r以满足上述要求。FIFO的初始化及时序由CP[力实现，FIFO连接见图3。图像处理模块TMS320C6211是Tl公司发布的面l台]视拓!处理领域的新款高速数字处理芯片，适用于移动通信基站、图像监控、雷达系统等对速度要求高和高度智能化的应用领域。存储空间分两部分:运行过程的临时数据存在SDRAM中;系统程序则固化在FLASH存储器中。Flash存储器具有在线重写人功能。这对系统启动程序的修改和升级都带来了很大的方便。TMS320C6211DSP的高速性能主要体现在以下方面:①TMS320C62ll的存储空间最大可扩展到1CB，完全可以满足各种图像处理系统所需的内存空间，而且其最高时钟可达167Mllz，峰值性能可达1333MIPS(百万条指令/秒)。②并行处理结构。TMS32OC62ll芯片内有8个并行处理单元，分为相同的两组，并行结构大大提高芯片的性能。③芯片体系采用veloc，rrI结构。vel。八rJ’l是一种高性能的甚长指令字(VIJW)结构，单指令字字长为32hit，8个指令组成一个指令包，总宇长为256bit。即每秒钟可以执行8条指令。Velo‘、、『rl结构大大提高了DSP芯片的性能④采用流水线操作实现高速度、高效率。TMS32OC62川只有石-流水线充分发挥作用的情况下，才能达到最高的峰值性能。与其他系列DSP相比，优势在于简化了流水线的控制以消除流水线互锁，并增加流水线的深度来消除传统流水线的取指、数据访问和乘法操作上的瓶颈。本系统DSP主要完成从FIFO读出数据的处理以及压缩等。数据处理由自行编写的算法实现，数据压缩算法采用JpEG(JointphotoGraphieEx-pertGroup)标准。当摄像头采集速度为每秒25帧图像时，它留给DSP处理的时间最多为每帧40ms。如果考虑系统有一定的延时以及处理后图像的存储时间，那么DSP处理一幅图像时间不能超过30ms。按照C6211的处理速度，在30ms内可以处理4OM()条指令。DSP读出FIFO中的行数据并存人SDRAM，一帧图像有576行，在最后一行时会收到系统的帧中断，这时SDRAM中的图像数据总共有1440x576=sloKB。让C62一l用36M条指令周期的时间处理810KB的数据显然绰绰有余。粗略的计算过程如下:系统采用快速DCT(离散余弦变换)，每sx8矩阵需要11次乘法、29次加法，因此一帧图像的FDCT，共需要(11+29)x720x576xZ/64=518400个指令周期;对于量化模块，每8xs矩阵需要64个量化指令周期，一帧需要64x720x576xZ/64=829440个指令周期;对于编码部分，假设编码后非0元素占25%，对每8xs矩阵进行219一zag扫描、编码估计需要120个指令周期，则共需120x720x576xZ/64=1555200个指令周期。按以上计算，在系统中进行JPEC编码大约需要2903040个指令周期，耗时(TMS320C62lll作在15OMHz时)。可以看出，实际需要的指令远小于36M条，而时间也远小于3Oms，DSP完全可以实时处理从FI-FO传过来的数据。利用DSP芯片进行图像压缩如图4所示，图像数据通过FO接口送人数字信号处理板，由DSP芯片中的DMA控制器负责将数据放人输人缓冲区中，DSP对缓冲的图像数据进行压缩后，通过HPl接口将压缩数据送出。4总结图像采集系统的关键在于如何对大容量的信息进行暂存、压缩和传输等问题进行处理。本系统主要是解决这三个难题。在图像信息暂存方面充分利用DSP存储空间的可扩展性，保证系统可暂存的信息量足够大;信息压缩是DSP最擅长做的事情，可以在很短的时间内完成大量的信息压缩工作。该平台使用专用视频输人处理芯片SAA7lll和FIFO存储器及CPLD实现高速连续的视频帧采集，满足后继图像处理的需要。该平台既可以作为视频图像采集使用，也可以进行视频压缩、匹配等图像处理算法验证工作。参考文献【1ITexasInstruments，TMS32oC6000pe即he司5ReferenceGuide，.[2】PhiliPsSe二eonduetors，SAA7llADatasheet，.[3」TexasInstruments，TMS32OC6000CPUandInstrUetionSetRefereneeGuide，，TMS32OC6211Digtalsi即习ProeeSSorDataSheet，2003名-【51TexasInstrumentS，TMS320C6000TeehnicalBrie〔.[6llnte红atedDeviceTeehnolo留，Inc于IFOApPBook.飞9999.【7〕雄伟，DSP芯片的原理与开发应用(第二版)【M」.北京:电子工业出版社，200住【8」李方慧等，TMS32OC600ODSps原理与应用(第二版)四1.北京:电子工业出版社，.[0]刘松强，数字信号处理系统及其应用[M〕.北京:清华大学出版社，19%.〔10]彭启徐，李玉柏.DSP技术四】.成都:电子科技大学出版社，1997.