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---- 基于DSP TMS320C6416的實時圖像處理系統(tǒng) (http://www.hkzrsy.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=30&id=1643)
-- 發(fā)布時間：2010-11-23 8:49:58
-- 基于DSP TMS320C6416的實時圖像處理系統(tǒng)
本文設計了基于TMS320C6000系列DSP的MPEG-4編碼器。將攝像頭獲取的圖像以MPEG-4標準進行實時壓縮并通過VGA實時顯示，同時把壓縮好的數(shù)據(jù)通過PCI總線傳輸給ARM控制器，經(jīng)由ARM根據(jù)實際的需要進行視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。
C6000系列DSP是TI公司生產(chǎn)的高檔DSP。這一系列DSP都是基VelociTITM構架的VLIW DSP，它在每個周期可以執(zhí)行八條32bit 的指令， 具有高達200MHZ的CPU，從而使得其運算能力達到1600MIPS。而6416在600MHz主頻下，只利用50%的運算能力就可以同時進行單通道MPEG-4視頻編碼、單通道MPEG-4視頻解碼和單通道MPEG-2視頻編碼的處理。同時其對外接口靈活、開發(fā)工具齊全，被大多數(shù)嵌入式圖像實時壓縮系統(tǒng)所采用。因此本系統(tǒng)采用TI公司TMS320C6416芯片為核心處理器。
其中ARM7的作用是時鐘的產(chǎn)生及控制視頻采集芯片，將采得的數(shù)據(jù)從8位或16位轉化為32位，并且使數(shù)據(jù)按照Y、U、V分開的方式排列。這樣相當于對采集到的數(shù)據(jù)進行了一次預處理，以便于視頻編碼使用。另外ARM7將32位寬的數(shù)據(jù)輸出給32位的FIFO。用32位的FIFO以及將視頻數(shù)據(jù)轉換為32位，可以使DSP讀取視頻數(shù)據(jù)時32位的數(shù)據(jù)總線沒有空閑，從而提高DSP讀取視頻數(shù)據(jù)的效率；這里使用FIFO是為了減少DSP讀取數(shù)據(jù)的時間、降低高速設備和低速設備的不匹配。每次FIFO半滿時，ARM7會給DSP發(fā)送中斷信號， 并且在中斷處理程序中使用DMA方式讀取視頻數(shù)據(jù)；如果不使用ARM7，DSP會頻繁中斷，從而花費大量時間在入棧、出棧以及寄存器的設置上。
但是DMA 只適合于數(shù)據(jù)塊的整體搬移,對于不同數(shù)據(jù)結構間的數(shù)據(jù)傳輸,前DSP 的DMA 控制器就無能為力了。所以可以借助ARM7控制DSPDMA 來完成視頻編碼中復雜的數(shù)據(jù)傳輸。
完成編碼后的視頻數(shù)據(jù)通過ARM7來進行和外界的傳輸，可以通過Internet、 CDMA或者GSM網(wǎng)絡等，只需要ARM7設計相應的傳輸接口即可。至于ARM7與編碼卡通信可以通過并口、串口、USB口、PCI接口等方式實現(xiàn)。其中PCI 接口方式易于ARM7與編碼器高速傳輸數(shù)據(jù)，因此可以采用PCI接口。編碼后的數(shù)據(jù)通過DSP的HPI、PCI橋芯片、PCI總線到達ARM7。ARM7通過DSP的HPI直接對DSP的存儲空間進行訪問。
圖5 四步搜索算法示意圖