壓縮視頻存儲(chǔ)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們對(duì)視頻質(zhì)量的要求越來(lái)越高，高質(zhì)量、高分辨率的視頻圖像逐漸成為了人們的首選，隨之而來(lái)，給各種實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)帶來(lái)了視頻圖像的存儲(chǔ)、壓縮、處理、傳輸?shù)戎T多問(wèn)題。至今為止，無(wú)論是采用DSP還是采用硬件編解碼器，能夠?qū)崿F(xiàn)高于4CIF格式以上的視頻實(shí)時(shí)壓縮編解碼功能的方法還很少見(jiàn)、實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段應(yīng)用更少。這是由于DSP要求的軟件水平很高，而市場(chǎng)上的硬件編解碼器可編視頻的格式也很有限。為了能夠?qū)崿F(xiàn)16CIF

2、格式或者更高清晰度的數(shù)字視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)壓縮、存儲(chǔ)等功能，課題研究并設(shè)計(jì)了基于A(yíng)RM控制、以FPGA為輔助控制的高清視頻ASIC芯片編碼和存儲(chǔ)的硬件系統(tǒng)，除此之外，實(shí)現(xiàn)了基于DSPPNX1500處理器的視頻輸入輸出自環(huán)演示系統(tǒng)。 本文在分析了眾多視頻壓縮編碼、存儲(chǔ)方案之后，針對(duì)高于1080p圖像分辨率的實(shí)際需求以及與本課題相關(guān)項(xiàng)目的特定應(yīng)用場(chǎng)合，選擇了基于A(yíng)RM、FPGA和專(zhuān)用視頻編解碼ASIC芯片的技術(shù)方案。即從基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)

3、計(jì)的基本要求出發(fā)，用ASIC硬件編解碼芯片設(shè)計(jì)一種高清視頻圖像的壓縮、存儲(chǔ)控制系統(tǒng)。重點(diǎn)在于壓縮視頻存儲(chǔ)與控制系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)，完成以MB86H51編解碼芯片為核心處理芯片，以ARM為主控、FPGA為輔助控制的視頻圖像采集、處理及本地顯示的功能。針對(duì)系統(tǒng)要求采用了Fujistu公司2007年剛推出的MB86H51視頻編解碼芯片、XILINX公司Spartan-3系列的FPGA以及Atmel公司的嵌入式ARM926EJ-S芯片組成了符合高清

4、視頻編解碼、存儲(chǔ)及控制需求的應(yīng)用系統(tǒng)。在確定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案之后，描述了MB86H51編碼主芯片的各個(gè)功能模塊。在此基礎(chǔ)上，按照信號(hào)完整性設(shè)計(jì)思想完成了電源模塊、主控制模塊、視頻編解碼模塊、視頻采集模塊、視頻顯示模塊，視頻存儲(chǔ)模塊、USB傳輸模塊以及串口通信模塊的原理圖設(shè)計(jì)以及PCB板圖設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行信號(hào)完整性分析以及主控模塊的調(diào)試，驗(yàn)證了系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)的正確性。對(duì)該硬件系統(tǒng)的J下確設(shè)計(jì)是本課題的重點(diǎn)所在。介紹了