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随着数字电视日益深入人心,高清概念也越来越为人所熟知。带有高清视频功能的产品已经逐步走向人们的工作和生活中,高清视频处理已经走向系统实际应用并产业化。毫无疑问,无论是从观众的视觉需求还是从产业发展的角度来看,高清视频已经成为数字视频技术发展的必然趋势。
本文从嵌入式系统设计的基本要求出发,基于TI公司的达芬奇处理器TMS320DM355实现了一种高清网络摄像机系统,重点在于高清网络摄像机系统的硬件设计与实现,完成以TMS320DM355处理器为核心处理芯片的高清晰视频图像采集、处理、本地储存以及远程传输的功能,主要工作包括系统的板级硬件设计、底层驱动程序的开发与调试。论文主要的工作有如下四个方面:
1、通过通用的高清视频编解码器芯片的比较,结合用户的实际应用需求,最终选定TI公司新一代达芬奇处理器TMS320DM355作为系统的控制和高清视频编解码芯片,并给出了系统的整体硬件设计方案。
2、本文将整个系统分成核心系统板、视频输入模块、以太网通信模块和电源模块四个模块。核心系统板包括复位电路、时钟电路、JTAG电路、SDRAM电路、系统启动电路和UART电路,视频输入模块包括CMOS视频采集电路和VGA视频采集电路,对于每个功能模块,本文都给出了详细的原理分析及设计说明。另外,本文在基于信号完整性设计思想的指导下,利用专业的EDA设计软件Protel DXP完成了整个系统的原理图设计与PCB制版。最后应用专业的信号完整性分析软件HyperLynx对反射和串扰进行了分析和比较,并给出了解决方案。
3、深入分析了嵌入式Linux的体系结构和bootloader启动过程,研究TI公司的启动代码参考程序并移植U-boot引导程序,完成MontaVista linux操作系统的内核引导。结合TMS320DM355芯片视频处理前端和TVP7002 A/D芯片的特点和外围电路的硬件连接,编写TVP7002的驱动程序代码并修改Linux中的内核配置选项,并进行重新编译,最终成功移植到系统板中,实现了来自于CCD输入的高清视频(1280×720p)和来自于XGA输入(1024×768)的PC机信号的压缩编码和传输。
4、论文最后对本课题的一系列工作进行了总结,给出了不同功能的系统实物图和测试效果。讨论今后深入研究的方向。