基于银河飞腾-DSP视频系统的设计与实现

作     者：李学康 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈跃跃

授予年度：2006年

学科分类：08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：视频系统 YHFT-DSP FPGA 数字图像 I2C总线 视频采集 视频处理 视频播放 MPEG-4 

摘      要：随着信息技术的发展,视频系统的应用越来越广泛。银河飞腾-DSP(YHFT-DSP)是我国第一款超长指令字结构(VLIW)的高性能定点数字信号处理器(DSP),由于其具有运算速度快,编程调试方便等优点,适于视频系统的数字图像处理。本文结合当前视频系统的设计难点,采用FPGA加DSP这种结构组成的图像采集与处理系统,充分利用了两者的优点进行图像的采集和处理,对基于银河飞腾-DSP的视频系统进行了全面的设计与实现。 YHFT-DSP视频系统主要是基于两款实验产品的设计与实现。即:网络摄像机和机顶盒。本文主要介绍了视频系统的硬件电路与软件编程实现。概括地讲该视频系统主要包括三部分:视频采集、视频处理和视频播放。视频采集主要根据视频采集原理,设计了视频采集核心逻辑控制、有效数据提取存储及去隔行等视频预处理,基于FPGA设计了IC总线控制器、SDRAM控制器和视频采集电路实现;视频处理主要根据YHFT-DSP结构特点,设计了DSP视频实时处理电路,介绍了DSP系统的软件编程和MPEG-4算法;视频播放主要基于SAA7121和FPGA完成播放电路硬件设计,视频格式转换算法;最后本文总结了整个视频系统印制电路板设计和系统调试,并分析了系统性能。 本系统实现了视频的高速精确采集和图像实时处理以及清晰的视频播放,具有实时性和结构简单、方便易调等优点,在实际中得到了良好的应用。