CCD攝像機的設計及若干關鍵技術的研究.pdf

1、CCD攝像機在消費領域、圖像傳感和非接觸測量領域中有著廣泛的應用,由此也推動了相關技術的發(fā)展。CCD器件具有靈敏度高、光譜響應寬、動態(tài)范圍大、空間自掃描,抗震動、抗磁場、體積小、無殘影等優(yōu)點。同時隨著各種高清視頻壓縮算法的出現(xiàn),攝像機攝錄的文件體積越來越小,而其成像效果卻越來越好。本文不僅闡述了CCD攝像機的一種設計方案,同時對其若干關鍵技術進行了深入研究。主要內容如下:
　　 1.從攝像機包括光學鏡頭、CCD傳感器和數(shù)字視頻技

2、術三個關鍵環(huán)節(jié)闡述了攝像機的基本原理。首先介紹了影響成像質量的關鍵器件光學鏡頭,對其主要參數(shù)焦距、視角、視場和像場以及光圈等概念以及它們之間的關系進行了詳細的闡述。然后對決定成像質量的關鍵器件CCD傳感器的構造以及關鍵參數(shù)進行了詳細的闡述,尤其是對其成像原理進行了深入的探討。最后對攝像機視頻信號處理部分所涉及的數(shù)字視頻技術中的諸如顏色空間、數(shù)字采樣、視頻壓縮等方面進行了認真的研究。
　　 2.介紹了CCD攝像機設計所使用的方案,

3、主要包括硬件和軟件兩個方面。硬件方面包括CCD攝像頭、TVP5150轉換芯片、S3C6410方案三個部分。CCD攝像頭主要對其關鍵參數(shù)進行了詳細的研究,TVP5150轉換芯片負責信號的數(shù)字采樣,該部分研究了芯片特點并最終給出了設計方案。S3C6410方案是本設計的關鍵環(huán)節(jié),主要完成了視頻的壓縮與封裝工作,該部分介紹了S3C6410的特點以及設計思路。軟件方面分為Wince操作系統(tǒng)、Directshow和ISO MPEG4三部分。Dire

4、ctshow作為Wince系統(tǒng)下的一種流媒體架構,使用MPEG4壓縮標準實現(xiàn)音視頻流的采集處理。
　　 3.對視頻壓縮部分所涉及的理論、工具、設計方法進行了詳細的探討。MPEG4視頻編碼算法涉及到包括運動估計、對象分割等若干關鍵技術,本文闡述了該算法的原理,對視頻編碼后的碼流的語法語義以及數(shù)據(jù)結構進行了認真的研究和闡述。然后對S3C6410中的多格式視頻編解碼器進行詳細的論述,重點研究了與之相關的編碼庫的使用方法,最后介紹了設計

5、中使用的MPEG4視頻壓縮濾波器的設計方法。
　　 4.對信號處理中所涉及的音頻編碼技術也進行了詳細的研究。主要包括AAC音頻編碼算法原理、編碼庫以及設計中使用的AAC音頻壓縮濾波器等相關部分的內容。AAC音頻編解碼算法部分涉及到聲學原理的應用,本文也做了相應介紹,然后介紹了音頻編碼庫的使用方法以及音頻壓縮濾波器的設計方法。
　　 5.介紹了音視頻封裝技術及mp4容器相關的內容。該部分主要包括mp4容器的數(shù)據(jù)結構、mp4