多路無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)多路無(wú)線數(shù)字視頻傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端，并完成了接收端的芯片選型與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)給出核心算法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)思想。整個(gè)系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要功能模塊包括： (1) 四路視頻采集模塊：選用Omni Vision公司的COMS數(shù)字傳感器芯片OV7620設(shè)計(jì)視頻采集端，為系統(tǒng)提供30幀每秒、QVGA格式(320×240)的彩色視頻圖像。整個(gè)系統(tǒng)集成四路視頻采集模塊，可以同時(shí)采集四個(gè)位置的視頻。

2、(2) 視頻整合模塊：選用高性能的可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)四路QVGA格式視頻的整合，輸出一路vGA格式(640×480)的視頻圖像?？删幊踢壿嬈骷x用Xinlinx公司的FPGA 芯片XC3S400，該芯片具有40萬(wàn)的系統(tǒng)門(System Gates)，8064個(gè)等效邏輯單元(Equivalent Logic Cells)，56Kb的分布式RAM(DistributedRAM Bits)，288Kb的塊RAM (Block RAM Bits

3、)，5個(gè)專用乘法器(DedicatedMultipliers)，4個(gè)數(shù)寧時(shí)鐘管理單元(DCM)，141個(gè)可用IO數(shù)(Maximum UserI/Os)。 (3) MPEG-4壓縮編碼模塊：選用In Time公司的MPEG-4硬件壓縮編碼芯片IME6400對(duì)合成后的視頻進(jìn)行壓縮編碼。IME6400是一片240腳PQFP封裝的四通道數(shù)字音、視頻編碼系統(tǒng)級(jí)芯片，該芯片可以支持MPEG一4/2/1視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)支持I、P和B幀壓

4、縮。其圖像大小可以編程設(shè)定，最大尺寸可達(dá)2048×2048；碼率可以支持固定和可變碼率壓縮，帶有動(dòng)態(tài)檢測(cè)功能。 (4) 嵌入式處理器模塊：系統(tǒng)控制模塊選用Samsung公司的S3C2410A微處理器。這是一款采用ARM920T內(nèi)核，高性能、低功耗、低成本的32位微處理器。為了提高設(shè)計(jì)和應(yīng)用的靈活性，硬件設(shè)計(jì)上采用核心板加底板的模塊化設(shè)計(jì)方法，在核心板上集成了基于S3C2410的最小系統(tǒng)，主要配置了16MB的Flash存儲(chǔ)器和64

5、MB的SDRAM存儲(chǔ)器，提供了RTC時(shí)鐘和工作時(shí)鐘的晶體，并將其豐富的外設(shè)接口資源引出，通過(guò)底板來(lái)擴(kuò)展外部功能。 (5) USB無(wú)線網(wǎng)卡模塊：S3C2410支持兩個(gè)主USB端口和一個(gè)從USB端口。支持802.11g的無(wú)線網(wǎng)卡通過(guò)豐USB端口接入開(kāi)發(fā)板，將壓縮處理后的MPEG-4數(shù)據(jù)流發(fā)送出去。 (6) Ethernet以太網(wǎng)控制模塊：采用DAVICOM公司的以太網(wǎng)控制芯片DM9000實(shí)現(xiàn)10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口。在

6、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，以太網(wǎng)接口和串口一起作為調(diào)試接口使用，而壓縮完的視頻數(shù)據(jù)也可以通過(guò)此接口輸出。 利用本論文研制的嵌入式硬件系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)四路視頻信號(hào)的基于MPEG-4算法的壓縮，壓縮后的視頻流可以通過(guò)ARM嵌入式處理器模塊的USB接口經(jīng)無(wú)線網(wǎng)卡傳輸或通過(guò)以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸。本系統(tǒng)可以作為監(jiān)控系統(tǒng)的前端設(shè)備，同時(shí)處理多達(dá)四路的監(jiān)控信號(hào)。 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)在于：(一)集成4路視頻采集子模塊，提高視頻圖像采集的靈活性；(二)