基于DSP的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

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1、第22卷第5期湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報2007年10月Vol.22No.5JournalofHubeiUniversityofTechnologyOct.2007[文章編號]1003-4684(2007)0520025204基于DSP的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)123楊凡,李祥,涂軍(1廣東女子職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代教育技術(shù)中心,廣東廣州511450;2湖北工業(yè)大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院,湖北武漢430068;3湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院,湖北武漢430068)[摘要]以基于DSP的視頻圖像壓縮系統(tǒng)作為研究對象.為實現(xiàn)電視監(jiān)視系統(tǒng),利用DSP構(gòu)成一個能在信源端對全電視信號進行采集和壓縮并

2、可以通過電話線來傳輸?shù)倪h(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng).整個流程可分成初始化、圖像采集、壓縮編碼和數(shù)據(jù)傳輸4個主要模塊.通過視頻采集電路完成圖像數(shù)據(jù)的采集;采用DSP芯片C5402實現(xiàn)圖像壓縮.[關(guān)鍵詞]TMS320VC5402;視頻采集;視頻壓縮[中圖分類號]TP273[文獻標(biāo)識碼]:A隨著家庭安全意識的增強,家用監(jiān)控系統(tǒng)的需接口電路、視頻采集電路、擴展存儲器、擴展輸入/輸求逐漸增大.由于傳統(tǒng)監(jiān)視設(shè)備通常是對模擬信號出口、數(shù)據(jù)傳輸接口電路和電源等.進行處理、存儲和傳輸故而在安裝和使用上有很大的不便,其推廣受到很大的限制.針對這種情況,提[1]出了一種基于DSP的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng).本系統(tǒng)

3、采用廉價的TMS320VC5402DSP以及一些通用器件來實現(xiàn)圖像的壓縮和傳輸.把攝像頭傳來的視頻信號數(shù)字化、壓縮處理后通過MODEM傳到網(wǎng)絡(luò)實[2]現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控.這樣無論使用者在何處,只要撥打電話激活系統(tǒng)就可以通過網(wǎng)絡(luò)收到實時視頻信號.圖1系統(tǒng)框圖1系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)2.1TMS320VC5402的特點系統(tǒng)運用PC機為控制臺,通過電話線實現(xiàn)遠(yuǎn)定點DSP芯片,時鐘頻率100MHz,性價比極程監(jiān)視.用戶在控制臺運行自編監(jiān)視軟件,通過高.C5402片內(nèi)有8條數(shù)據(jù)或地址總線,構(gòu)成增強型哈佛結(jié)構(gòu)的總線系統(tǒng).片內(nèi)ROM可配置為程序/數(shù)Modem向遠(yuǎn)程撥號并傳輸密碼.監(jiān)視端被激活并驗[4

4、]據(jù)存儲器.片內(nèi)提供多種集成外設(shè).證密碼后,接通主電源.監(jiān)視端上電后開始采集數(shù)據(jù)、圖像壓縮并傳輸.控制臺收到信號在顯示器上顯2.2存儲器配置示.系統(tǒng)框圖見圖1.C5402的內(nèi)部僅有16KB的隨機存儲器和4KBWord的只讀存儲器,不能滿足需要,因此擴展了512KB的幀緩沖器用來存放原始圖像數(shù)據(jù),并2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)分析且擴展了32KB的FlashROM用來存放應(yīng)用程序,二者都映射到C5402的外部數(shù)據(jù)空間.由于監(jiān)視端以TI公司的TMS320C5402數(shù)字信號C5402的數(shù)據(jù)空間僅為64KBWord,因此采用內(nèi)存處理器為核心,配置一些外圍器件組成一個獨立的頁擴展技術(shù),將外部

5、數(shù)據(jù)空間分為16頁,每頁32圖像壓縮和傳輸終端,具有成本低、編程靈活和可靠[3]KB.用C5402的一個擴展輸出口作為擴展內(nèi)存的頁性高等優(yōu)點.除C5402DSP外,電路還包括電話[收稿日期]2006-09-18[作者簡介]楊凡(1980-),女,湖北黃石人,廣東女子職業(yè)技術(shù)學(xué)院,工學(xué)碩士,研究方向:計算機控制.26湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報2007年第5期選擇信號,選擇0～16頁.用C5402的A15腳控制壓為2.6V時,A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)為255.擴展存儲器片選信號的產(chǎn)生,當(dāng)A15=0時選擇片內(nèi)DARAM,當(dāng)A15=1時選擇片外SRAM.存儲器的配置如圖2所示.圖3視頻采集電路

6、TLC5510有一個轉(zhuǎn)換時鐘輸入端(CLK)和一個片選端(OE).CLK的下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換,一次A/D轉(zhuǎn)換需要2.5個CLK周期,即第1個CLK的下降沿啟動A/D轉(zhuǎn)換后,要等第3個CLK的上升沿出現(xiàn)時,第一個A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)才會準(zhǔn)備好.當(dāng)圖2存儲器擴展片選信號(OE)為低電平時,A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出到外部數(shù)據(jù)總線上,供DSP讀取.本系統(tǒng)將CLK和系統(tǒng)硬件復(fù)位時,輸出口Q0為低電平,自動選OE與DSP的輸出引腳XF相連,通過XF控制中U14(AT29C256),C5402將U14中的應(yīng)用程序加TLC5510采樣.TLC5510的時序圖見圖4.載到片內(nèi)DARAM中.加載結(jié)

7、束后將Q0置位,選中U17(CY7C1049),DSP用A0～A15和輸出口Q1～Q4來尋址512KB的數(shù)據(jù)存儲器.本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器配置如下.片內(nèi):16KB,DARAM;地址為0000h～3FFFh.片外:32KB,FlashROM;地址為8000h～FFFFh(Q0=0).片外:512KB,SRAM;地址為n8000h～nFFFFh(Q0=1,n=0～16).圖4TLC5510時序圖2.3視頻采集電路根據(jù)本監(jiān)視電路的目的和價格要求,采集電路2.3.3同步分離電路同步分離電路采用[5]由視頻緩沖器、高速A/D轉(zhuǎn)換器和行、場同步分LM1881,該器件