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嵌入式网络视频通信终端DSP系统设计与实现

作　者: 张昱
导　师: 别红霞
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字媒体DSP 视频通信终端 抗干扰 实时视频捕捉 类/微型驱动模型
分类号: TP332
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 292次
引　用: 3次
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内容摘要


随着超大规模集成电路和嵌入式软硬件技术的迅猛发展，嵌入式网络视频通信终端成为新一代通信终端产品的主流。 本文基于TI公司数字媒体DSP芯片DM642，设计嵌入式网络视频通信终端硬件及软件系统，实现视频信息的实时采集、编解码及实时网络通信。 DM642的高集成性使得系统的外围电路接口简单，本文基于DM642的片上资源，设计了音视频采集的DSP硬件系统，包括DSP最小系统、音视频接口、网络接口、FPGA模块、视频模块、音频模块、逻辑控制模块和网络模块等关键环节。为降低线路板的噪音，在多层电路板设计过程中，考虑了元器件布局、电源层、地层与数据层的抗干扰分配等关键问题，并针对系统中多组电源基准与地基准，进行合理的电源层、地层分割。布线时，确保主要信号线走线短、交叉少，对主要的电源进行适当的滤波，从而提高系统的电磁兼容与抗干扰能力。 基于硬件平台，运用开发板级支持库，实现了视频通信终端系统的底层驱动程序设计。系统软件采用分层结构，包括CSL(芯片支持库)、BSL(板级支持库)、设备驱动程序和应用软件层。芯片支持库和板级支持库为系统控制底层硬件提供了基本的用户程序接口。设备驱动程序使用了TI的类／微型驱动程序模型。上层为类驱动，底层为微型驱动。这种模型能够确保最大的代码复用性。 应用层软件完成视频信息的实时编码，采用改进的低比特率H.263算法。在DSP硬件平台上实现了H.263算法的优化，提高编码了效率与鲁棒性。在H.263算法的DSP实现中，使用了五个任务模型：输入任务、处理任务、输出任务、网络初始化任务和网络任务。任务间使用SCOM模块来交互信息。 软硬件测试结果表明，硬件系统稳定、灵活、便于扩展，能够完成

全文目录


第一章 绪论  9-17
  1．1 课题背景  9-10
  1．2 嵌入式网络视频通信终端系统涉及的关键技术  10-13
    1．2．1 视频压缩技术的发展  10-11
    1．2．2 视频网络传输技术  11-12
    1．2．3 视频DSP处理器  12-13
    1．2．4 嵌入式视频通信终端系统设计的核心问题  13
  1．3 嵌入式网络视频通信终端系统技术的发展现状  13-16
  1．4 本论文的主要研究内容  16-17
第二章 视频通信终端DSP技术基础  17-35
  2．1 实时数字信号处理与DSP系统  17-19
    2．1．1 实时信号处理  17-18
    2．1．2 实时DSP系统  18-19
  2．2 数字信号处理器及其系统开发  19-30
    2．2．1 数字信号处理器基础  19-22
    2．2．2 TMS320DM642 DSP芯片  22-24
    2．2．3 DSP系统的开发  24-30
  2．3 网络视频传输技术  30-33
    2．3．1 视频压缩技术  30-31
    2．3．2 网络视频传输协议  31-33
  2．4 嵌入式网络视频通信终端主要功能  33-35
第三章 网络视频通信终端DSP硬件系统设计  35-62
  3．1 系统总体设计及工作原理  35-36
  3．2 DSP系统原理设计与实现  36-55
    3．2．1 DM642最小系统  36-38
    3．2．2 外部存储设备  38-43
    3．2．3 音视频接口  43-48
    3．2．4 网络通信通路  48-49
    3．2．5 可编程元器件FPGA  49-52
    3．2．6 其他接口  52-55
  3．3 PCB电路板设计  55-62
    3．3．1 设计原则  55-58
    3．3．2 PCB电路板设计  58-62
第四章 嵌入式网络视频通信终端系统软件开发  62-82
  4．1 程序框架  62
  4．2 基础程序开发  62-75
    4．2．1 DSP芯片支持库介绍  62-64
    4．2．2 构建BSL(Board Support Library)  64-65
    4．2．3 设备驱动程序  65-73
    4．2．4 Booting Code form Flash  73-75
  4．3 网络视频通信软件  75-82
    4．3．1 H.263算法的DSP实现  75-78
    4．3．2 算法优化及代码优化  78-79
    4．3．3 基于以太网的网络通信  79-82
第五章 测试与结果  82-86
  5．1 硬件系统测试  82-83
  5．2 软件系统测试  83-86
第六章 结论及展望  86-88
  6．1 主要结果及结论  86
  6．2 不足及下一步研究方向  86-87
  6．3 前景展望  87-88
参考文献  88-90
致谢  90-91
发表论文  91

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 运算器和控制器（CPU）
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