基于TMS320DM365视频压缩系统的设计与实现

发布时间：2017-10-15 22:34

  本文关键词：基于TMS320DM365视频压缩系统的设计与实现

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【摘要】：随着科技的发展以及生活水平的提高,我们生活的方方面面都伴随着视频的身影。而原始视频数据量大,不利于存储与传输。因此,视频数据的压缩对于视频应用具有极大的重要性。尤其是目前用户对于视频质量要求越来越高,传输方式各式各样,这对于视频采集设备、压缩算法以及视频解决方案又提出了更高的要求。本文基于视频压缩技术的发展现状,在对视频压缩技术有了一定的了解之后针对具体需求,设计音视频采集压缩传输系统。该系统能够实现将输入的多路模拟视频信号中的任一路转换为数字视频并以MPEG-4压缩编码规范压缩处理,将两路音频信号转换为数字音频并以AAC或AC-3格式压缩处理,并按照MPEG-2系统规范将音视频压缩数据打包为TS码流进行传输。本文采用TI公司DaVinci系列低功耗、低成本的多媒体处理芯片TMS320DM365作为系统的核心处理器,外围加以必要的辅助器件,完成音视频采集压缩传输的嵌入式系统设计。作为高性能数字媒体处理器,TMS320DM365内部集成ARM9处理器与视频图像协处理器,支持H.264、MPEG4等多种格式的视频编解码操作。其提供的强大的API函数,使得用户只需要简单的函数调用就可以实现ARM核与DSP核之间的相互通信与数据共享。本文从硬件和软件两方面实现系统的功能,硬件方面为系统的硬件电路设计,主要包括音视频采集模块、压缩编码模块、DDR存储模块、FALSH系统存储模块、传输接口模块以及电源时钟模块的电路设计。软件方面则是在设计好的硬件系统中搭建嵌入式系统开发环境,启动Linux系统并进行嵌入式软件设计。其中环境搭建包括引导程序的烧写,内核文件的加载以及文件系统的创建。嵌入式软件设计采用多线程设计思路,同步实现视频采集、视频编码与视频传输等线程任务。本文设计的视频采集压缩传输系统支持PAL/NTSC常用制式以及复合视频/S端子等视频信号类型,且可以根据用户参数实现分辨率、帧率、P/I帧比例的设置。系统可以实现25帧/秒、D1分辨率标清视频的压缩传输,基本满足视频监控的需求。本文所设计的系统成本较低,功耗较小,且参数可以灵活的设置,适用于各种应用场景下的视频监控,具有较好的市场价值。
【关键词】：视频压缩 DaVinci 电路设计 嵌入式系统
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.8
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 缩略语对照表10-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 课题研究背景及意义13
• 1.2 视频监控技术的发展及现状13-15
• 1.3 系统设计的主要工作及目标15-17
• 第二章 视频压缩基本要素及相关技术17-25
• 2.1 视频压缩的基本要素介绍17-21
• 2.1.1 帧和场17-18
• 2.1.2 分辨率与高宽比18
• 2.1.3 视频信号的类型18-19
• 2.1.4 视频数据的存储和传输19-21
• 2.2 DaVinci技术及项目平台介绍21-23
• 2.2.1 DaVinci技术介绍21
• 2.2.2 项目平台介绍21-23
• 2.3 本章小结23-25
• 第三章 系统电路设计25-41
• 3.1 DDR2缓存模块设计26-31
• 3.1.1 DDR2的基本结构27-28
• 3.1.2 DDR2的命令以及模式寄存器28-29
• 3.1.3 DDR2的初始化时序29
• 3.1.4 DDR2的读/写操作29-30
• 3.1.5 DDR2的驱动电路设计30-31
• 3.2 NAND Flash存储模块设计31-34
• 3.2.1 NAND Flash的基本结构32
• 3.2.2 NAND Flash的工作原理及主要命令32-33
• 3.2.3 NAND Flash的读写操作33-34
• 3.2.4 NAND Flash驱动电路设计34
• 3.3 EMIF接口模块设计34-37
• 3.3.1 EMIF接口的工作原理35-36
• 3.3.2 EMIF接口电路设计36-37
• 3.4 SPI接口设计37-39
• 3.4.2 SPI传输模式及读写时序37-38
• 3.4.3 SPI接口电路设计38-39
• 3.5 时钟及调试接口设计39-40
• 3.5.1 时钟模块电路设计39-40
• 3.5.2 调试接口电路设计40
• 3.6 本章小结40-41
• 第四章 嵌入式软件设计41-55
• 4.1 开发环境的搭建以及系统的启动41-48
• 4.1.2 ROM Boot Loader43-44
• 4.1.3 User Boot Loader44
• 4.1.4 UBoot44-45
• 4.1.5 uImage45-46
• 4.1.6 文件系统46-48
• 4.2 嵌入式软件设计48-51
• 4.2.1 主线程48-49
• 4.2.2 控制线程49
• 4.2.3 视频线程49-51
• 4.3 实验结果51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 结论和展望55-57
• 5.1 研究结论55
• 5.2 研究展望55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-63
• 作者简介63-64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 解永军;许芳;王德清;;基于SPI的双DSP通信协议研究[J];电子世界;2014年14期

2 张旭炜;王宏;胡挺;李焰;杨庆锐;;基于EMIF模块的DM642与FPGA接口设计与实现[J];光通信技术;2013年12期

3 张庆林;文思群;胡旭洋;邓祥林;;基于DM6437的EMIF接口的低引脚FPGA设计方法[J];电子技术与软件工程;2013年16期

4 任勇屹;张祺;韦忠正;;一种FPGA和TMS320DM642的通信方案[J];计算机应用与软件;2013年07期

5 周顺燕;吴丹;;TMS320C6713 DSP的高速EMIF数据接口设计与实现[J];计算机测量与控制;2010年07期

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本文编号：1039107