資料介紹
分享到:標簽:DSP 圖像壓縮 無線傳輸
1 引言
隨著航空航天技術的發展,圖像無線傳輸技術日趨成熟。而嵌入式圖像無線傳輸技術以其安裝方便、靈活、適合廣泛普及等優點在廣大領域備受關注。本文介紹一種基于DSP的無線圖像傳輸系統的設計方案與實現方法。
2 系統總體設計方案
圖1為該系統設計框圖。該系統分為圖像采集、圖像數據處理及無線通信3個模塊。圖像采集完成圖像數據的采集;圖像處理實現圖像數據的壓縮及相關處理:無線通信傳輸壓縮數據。該系統選用TMS320VC5509A型DSP作為主處理器。
3 系統硬件設計
3.1圖像采集模塊
圖像信號采集電路的基本工作方法分為獨立和處理器兩種采集法。前者采用專用圖像采集器件,自動完成圖像采集、存儲器地址生成以及圖像數據的存儲和刷新,除設定采集模式外,處理器不參與采集過程,該方法采集過程不占用CPU時間,實時性好,適合采集活動圖像,但電路較復雜;后者采用普通視頻A/D轉換器和幀存儲器實現圖像采集。CPU控制完成采集過程,需占用CPU時間,實時性差,不適合實時采集視頻圖像,但電路簡單。因此,本系統采用第1種獨立采集方案。由專用圖像傳感器OV9650,CPLD和相應的外接電路等組成。OV9650是Omnision公司生產的CMOS圖像傳感器,其內部集成有MD轉換器,可提供SXGA(1 280x1 024)分辨率的圖像攝入和處理功能;采集圖像以全圖方式、局部方式或抽樣子圖方式輸出,并且可提供多種輸出格式。該系統通過SCCB總線配置OV9650,從而形成8位ITU-R BT.656格式的數字碼流。CPLD選用XC95144XL10TQ144C,其最高主頻可達178 MHz,144個宏單元和3 200個可用門電路,其TQFP封裝有117個可用I/O引腳,滿足各種采集設計需要;實現異步存儲器Flash擴展;完成對BT.656格式的數字碼流解碼,包括提取碼流中的同步信號、行起始和結束信號、取出亮度(Y)信息、色度信息,進行地址譯碼;實現SCCB總線接口;在DSF需要讀取狀態和圖像數據時,產生必要的邏輯控制和時序,通過DMA將數據從緩存區讀取SDRAM等。
數據采集時,圖像采集模塊產生高速數字碼流,而DSP對外圍設備讀取速度較慢。為了解決圖像采集模塊與圖像處理模塊的速度匹配問題,在這兩模塊之間加入數據緩沖區,可采用FIFO或SRAM,本系統采用ISSI公司的64 Kx16 bit存儲空間的高速SRAM存儲器IS61LV6416作為緩存存儲解碼BT.656碼流得到的圖像亮度數據。
3.2 圖像數據處理模塊
TMS320VC5509A內部僅有256 KB的RAM和64 KB的ROM,無法滿足處理大量圖像數據的需求,必須通過EMIF擴展外部存儲器存放原始圖像數據和應用程序。該系統外接Hynix公司HY57V641620EP SDRAM,其8 MB的存儲空間用于存儲圖像數據;外接Spansion公司的S29AL008D Flash,其1 MB的存儲空間用于存儲應用程序和Boofloader。EMIF可與SDRAM無縫連接,接口連接如圖2所示。由于TMS320VC5509A最大只能外擴16 KB的異步存儲器,因此訪問1 MB Flash需按分頁方式訪問,連接示意圖如圖3所示。
1 引言
隨著航空航天技術的發展,圖像無線傳輸技術日趨成熟。而嵌入式圖像無線傳輸技術以其安裝方便、靈活、適合廣泛普及等優點在廣大領域備受關注。本文介紹一種基于DSP的無線圖像傳輸系統的設計方案與實現方法。
2 系統總體設計方案
圖1為該系統設計框圖。該系統分為圖像采集、圖像數據處理及無線通信3個模塊。圖像采集完成圖像數據的采集;圖像處理實現圖像數據的壓縮及相關處理:無線通信傳輸壓縮數據。該系統選用TMS320VC5509A型DSP作為主處理器。
3 系統硬件設計
3.1圖像采集模塊
圖像信號采集電路的基本工作方法分為獨立和處理器兩種采集法。前者采用專用圖像采集器件,自動完成圖像采集、存儲器地址生成以及圖像數據的存儲和刷新,除設定采集模式外,處理器不參與采集過程,該方法采集過程不占用CPU時間,實時性好,適合采集活動圖像,但電路較復雜;后者采用普通視頻A/D轉換器和幀存儲器實現圖像采集。CPU控制完成采集過程,需占用CPU時間,實時性差,不適合實時采集視頻圖像,但電路簡單。因此,本系統采用第1種獨立采集方案。由專用圖像傳感器OV9650,CPLD和相應的外接電路等組成。OV9650是Omnision公司生產的CMOS圖像傳感器,其內部集成有MD轉換器,可提供SXGA(1 280x1 024)分辨率的圖像攝入和處理功能;采集圖像以全圖方式、局部方式或抽樣子圖方式輸出,并且可提供多種輸出格式。該系統通過SCCB總線配置OV9650,從而形成8位ITU-R BT.656格式的數字碼流。CPLD選用XC95144XL10TQ144C,其最高主頻可達178 MHz,144個宏單元和3 200個可用門電路,其TQFP封裝有117個可用I/O引腳,滿足各種采集設計需要;實現異步存儲器Flash擴展;完成對BT.656格式的數字碼流解碼,包括提取碼流中的同步信號、行起始和結束信號、取出亮度(Y)信息、色度信息,進行地址譯碼;實現SCCB總線接口;在DSF需要讀取狀態和圖像數據時,產生必要的邏輯控制和時序,通過DMA將數據從緩存區讀取SDRAM等。
數據采集時,圖像采集模塊產生高速數字碼流,而DSP對外圍設備讀取速度較慢。為了解決圖像采集模塊與圖像處理模塊的速度匹配問題,在這兩模塊之間加入數據緩沖區,可采用FIFO或SRAM,本系統采用ISSI公司的64 Kx16 bit存儲空間的高速SRAM存儲器IS61LV6416作為緩存存儲解碼BT.656碼流得到的圖像亮度數據。
3.2 圖像數據處理模塊
TMS320VC5509A內部僅有256 KB的RAM和64 KB的ROM,無法滿足處理大量圖像數據的需求,必須通過EMIF擴展外部存儲器存放原始圖像數據和應用程序。該系統外接Hynix公司HY57V641620EP SDRAM,其8 MB的存儲空間用于存儲圖像數據;外接Spansion公司的S29AL008D Flash,其1 MB的存儲空間用于存儲應用程序和Boofloader。EMIF可與SDRAM無縫連接,接口連接如圖2所示。由于TMS320VC5509A最大只能外擴16 KB的異步存儲器,因此訪問1 MB Flash需按分頁方式訪問,連接示意圖如圖3所示。
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