上班好远
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.
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问题一:毕业设计设计方案怎么写啊? 从平面图,立面图,效果图依次慢慢说 问题二:毕业设计基本要求怎么写 毕业设计的基本要求 1.按任务书的规定,学生在教师的指导下,独立完成所要求的内容,严禁抄袭; 2.设计方案合理、可行,图面质量符合规定,说明书文理通顺,书写整洁; 3.论点明确,论据充分,结论正确; 4.体现先进技术、新的试验方法和计算方法; 5.有一定技术经济分析; 6.工作量要求(以12周计) (1)学生毕业设计完成的绘图工作量,由学院、系及指导教师根据毕业设计论文ǖ木咛迩榭隼慈范ǎ (2)毕业设计说明书要求按统一格式编写,工程设计型的计算说明书不少于15000字,其它类型的计算说明书及实验分析不少于19000字。 (3)有特殊要求的学科,可根据所学专业的特点,比照上述工作量的要求,完成毕业设计(论文); (4)翻译一篇与本毕业设计(论文)相关的外文参考文献,不少于5000字符。 7.指导教师在毕业设计(论文)题目确定后,应编写“兰州交通大学毕业设计论文ㄈ挝袷椤保并在毕业设计(论文)工作开始两周前发给学生。 8.指导教师要指导学生在毕业设计(论文)工作开始后两周内完成“开题报告”(见附件二),合格后才能开始毕业设计(论文)工作。 9.学生应在毕业设计(论文)工作开始后的第六周填写“兰州交通大学毕业设计论文ㄑ生自查表”见附件三。 问题三:毕业设计论文方案怎么写 要写哪方面,我可以写 问题四:毕业设计方案怎么写? 写出你心中最真诚的感受!!!! 问题五:毕业设计的设计方案怎么写,具体格式是怎样的? 具体格式找你的指导老师要。学校有规定的。 问题六:毕业论文开题报告中的设计方案怎么写 设计方案我可以写的。必须围绕所论述的问题和中心论点来进行论证。开篇提出怎样的问题,结篇要归结到这一问题。在论证过程中,不能离题万里,任意发挥,或者任意变换论题。如果有几个分论点,每个分论点都要与中心论点有关联,要从属于中心论点。所有论证都要围绕中心论点进行。这样读者才能清楚地了解分论点和中心论点。议论文的逻辑性很强,论证必须紧扣中心,首尾一致。 3)“立”往往建立在“破”的基础之上。在立论的过程中,需要提到一些错误的见解和主张,加以否定和辩驳,以增强说服力,使读者不会误解自己的观点。 问题七:毕业设计中的课题实施方案怎么写 课题实施方案有什么具体要求吗? 问题八:毕业设计的总体方案怎么写呢?求大神指教啦!谢谢、急 等 总体总方案, 我知道怎么写,选我,可以解决 问题 问题九:请问毕业论文(设计)内容 技术要求 主要设计条件及方案怎么写 你好 同学, 你的论文题目是什么呢。 我会写这个。 可以留个联系方式么 问题十:毕业设计说明书大概怎么写? 1 毕业设计说明书的前置部分 题名 毕业设计说明书的题名(即毕业设计课题名)要求以最恰当、最简明的词语反映说明书中最重要的特定内容的逻辑组合,做到文、题贴切。题名中不使用非规范的缩略词、符号、代号和公式,通常不采用提问的方式。 题名的字数一般不超过20个字,题名一般取居中编排格式。 摘要 摘要是毕业设计说明书的内容不加注释和评论的简短陈述。摘要主要是说明研究工作的目的、方法、结果和结论。文字要简练流畅,又能够独立成文,而且要避免与“前言”和“结论”雷同。陈述要实事求是,又要力求唤起读者渴望详细阅读本设计资料的兴趣。摘要中应用第三人称的方法记述毕业设计的性质和主题,不必使用“本文”、“作者”等作为主语,应采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等表达方式。书写要合乎逻辑关系,尽量同正文的文体保持一致。摘要的结构要严谨、表达要简明、语义要确切,一般不再分段落。 毕业设计说明书的摘要字数应为250~300字。 关键词 关键词是为了文献标引,从论文中选取出来,用以表示全文主题内容信息款目的单词或术语。 关抚词的个数为3~5个。关键词的排序,通常应按研究的对象、性质(问题)和采取的手段排序,而不应任意排列。关键词后面不加冒号,关键词与关键词之间应留出一个汉字的空间,不加任何标点符号。 关键词应另起一行,排在摘要的左下方。 目录 目录由毕业设计说明书各部分内容的顺序号、名称和页码组成,另页排在“摘要”之后。目次应该用“……”联系名称与页码。 2 毕业设计说明书的主体部分 引言(或绪论) ⑴ 简述本课题的含义、范围及其在国内(外)的发展概况及存在问题; ⑵ 完成本课题的总体思路; ⑶ 简述本设计要解决的主要问题及预期社会经济效益。 该部分应有一定量的文字叙述,如有必要可单独编成第1章。 正文 正文是毕业设计说明书的核心部分,占据主要篇幅。其内容可包括:调查对象、实验和观测方法、仪器设备、元器件说明、实验和观察结果、设计思想、计算方法、编程原理、数据资料、图表、形成的论点和导出的结论等。 ⑴ 总体方案论证:应说明本设计的原理并进行方案选择。应说明选择设计方案(包括各种方案的分析、比较)的理由,还应阐述所采用方案的特点(如采用了何种新技术、新措施,提高了什么性能等)。 ⑵ 计算部分:这部分在设计说明书中应占相当的比例,必须有本课题的具体计算,不能仅仅是普适性的计算方法介绍。 ⑶ 设计部分:这也是设计说明书的重要组成部分,是对本课题解决主要问题的构思过程和预期实现方案的说明,不能仅仅是普适性的理论和方法的介绍。 ⑷ 样机或试件的各种试验及测试情况:包括试验方法、过程、数据及其处理等。 ⑸ 预期效果:说明本人设计的结果是否满足各项性能指标的要求,能否达到预期效果。校验的方法可以是理论论证(即反推算),包括系统分析;也可以是实验测试或计算机模拟运行等。 正文部分必须做到客观真实、准确完备、合乎逻辑、层次分明、简练可读。
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