基于DSP和CPLD的圖像采集壓縮與傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著信號處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像在人們生活中的應(yīng)用越來越廣泛。但是圖像數(shù)據(jù)量的龐大，造成存儲空間的浪費(fèi)和傳輸帶寬的大幅度占用。為了解決這個問題，人們對圖像壓縮技術(shù)的研究給予了特別關(guān)注。圖像壓縮技術(shù)是減小圖像數(shù)據(jù)量，方便進(jìn)行圖像傳輸、存儲和處理的有效手段，因此研究和實(shí)現(xiàn)快速、高質(zhì)量的圖像壓縮技術(shù)對于人們生活具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 基于實(shí)際需要和壓縮技術(shù)發(fā)展趨勢，本文就圖像壓縮算法的速度和效果進(jìn)行改進(jìn)性研究，設(shè)計(jì)一個集圖

2、像采集、壓縮、傳輸為一體的圖像處理系統(tǒng)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)以DSP和CPLD為核心搭建系統(tǒng)處理平臺，將DSP作為壓縮處理器、CPLD作為圖像采集控制器、CMOS視頻A/D作為信源、FLASH和SRAM作為自舉數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)存儲器。在圖像采集前端，利用DSP多通道緩沖串行口McBSP模擬12C總線對視頻A/D進(jìn)行初始化配置，將視頻A/D輸出的控制信號作為CPLD同步敏感觸發(fā)信號，CPLD同步控制圖像數(shù)據(jù)的奇偶分離存儲，DSP數(shù)據(jù)、地址、控

3、制總線的切換以及SRAM和FIrASH的讀寫控制；在圖像壓縮核心部分，就JPEG壓縮過程中運(yùn)算量最大的DCT變換進(jìn)行算法結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，提出一種能充分利用DSP改進(jìn)哈佛結(jié)構(gòu)和先進(jìn)流水線技術(shù)，以及獨(dú)立乘法累加單元的新計(jì)算方法，從減少系統(tǒng)開銷的角度分析如何進(jìn)行DSP匯編程序和流水線的優(yōu)化，在數(shù)據(jù)頭添加標(biāo)記碼構(gòu)成通用JPEG格式文件；在圖像傳輸模塊，壓縮數(shù)據(jù)通過異步串口傳輸?shù)絇C機(jī)，利用第三方程序解碼顯示。 CPLD邏輯控制圖像采集全過程

4、，通過裁減原始圖像尺寸得到不同分辨率大小的圖像，最大可以采集大小為720×625的圖像。TMS320VC5416 DSP在160MHz頻率下，一秒鐘時間可對10幀左右640×480大小的圖像進(jìn)行壓縮處理。 在MAX+plusII 10.2開發(fā)環(huán)境下利用VHDL語言編程實(shí)現(xiàn)基于CPLD的圖像采集功能，在CCS 2.2開發(fā)平臺下利用匯編和C語言混合編程實(shí)現(xiàn)基于DSP的圖像壓縮算法。 本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件平臺和改進(jìn)圖像壓縮算法，