基于ADSP-BF561的视频采集与处理功能设计与实现

论文摘要

视频处理系统近年来得到了迅速的发展,应用范围不断地扩展,广泛的应用于智能交通、保安等诸多领域,在国民经济和国防建设中发挥着重要作用。随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速提高,视频系统从模拟视频处理进入了数字化的网络时代,即数字视频处理系统。本文设计了基于数字信号处理器（DSP）的嵌入式视频采集系统,以ADI的Blackfin 561为核心处理器,完成对模拟信号的数字化采集,将嵌入式操作系统uClinux和H.264编码程序移植到BF561上,并在两者的结合下实现DSP双核处理器在视频处理系统中的应用。文中详细介绍了系统的总体设计思路和具体的软硬件设计工作,对系统设计的几个主要问题如嵌入式平台的搭建和视频接口驱动设计等进行了讨论。针对ADSP-BF561 EZ-KIT LITE评估板的硬件结构,分析了整个系统的框架和视频采集系统的数据流,根据嵌入式软件的开发特点,建立了适合本系统的uClinux操作系统平台。通过对Linux下设备模型的研究,进行了PPI视频接口和基于I2C总线的视频解码器（ADV7183）的设备驱动程序设计;同时实现了H.264编码程序在双核DSP（ADSP-BF561）上的移植,搭建了嵌入式uClinux和BF561相结合的视频处理应用平台,最后对相应的程序设计进行了实验测试。论文通过对基于双核处理器ADSP-BF561的数字视频处理系统平台的搭建,以及相应数据采集接口的驱动程序开发,为双核处理器的开发应用和H264编码算法的进一步优化工作奠定了一定的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 DSP处理器的现状
• 1.4 数字视频处理系统
• 1.4.1 数字视频处理系统组成
• 1.4.2 数字视频处理
• 1.5 论文主要工作及内容安排
• 第二章 系统设计及硬件结构
• 2.1 应用架构的构建
• 2.2 系统设计方案
• 2.3 BLACKFIN561处理器介绍
• 2.3.1 Blackfin ADSP-BF561系统结构
• 2.3.2 Blackfin DSP内核结构
• 2.4 ADSP-BF561 EZ-KIT LITE开发平台
• 2.4.1 ADSP-BF561 EZ-KIT LITE评估板
• 2.4.2 Visual DSP++4.0简介
• 2.4.3 ADSP HP-PCI仿真器
• 2.5 视频输入模块
• 第三章 功能的软件设计与实现
• 3.1 系统软件流程
• 3.2 UCLINUX操作系统平台
• 3.3 视频采集模块
• 3.3.1 输入视频源
• 3.3.2 视频采集
• 3.4 H.264编码处理模块
• 3.4.1 H.264视频压缩标准
• 3.4.2 H.264编码器的结构
• 3.4.3 视频处理模块的实现
• 第四章 视频采集接口驱动设计与实现
• 4.1 UCLINUX设备驱动程序
• 2C总线及ADV7183设备驱动设计'>4.2 I²C总线及ADV7183设备驱动设计
• 2C驱动结构'>4.2.1 uClinux下I²C驱动结构
• 4.2.2 ADV7183驱动基本结构
• 2c_ADV7183_client的访问'>4.2.3 i²c_ADV7183_client的访问
• 4.3 PPIO接口驱动程序设计
• 4.3.1 PPIO接口简介
• 4.3.2 PPIO接口驱动基本结构
• 4.3.3 PPIO接口设置
• 4.3.4 Blackfin DMA
• 第五章 系统调试与实验
• 5.1 开发工具GNU的使用
• 5.1.1 GCC编译器
• 5.1.2 使用GDB组件进行应用程序的调试
• 5.2 建立UCLINUX开发环境
• 5.2.1 建立交叉编译环境
• 5.2.2 编译uClinux内核
• 5.3 PPIO接口驱动测试
• 5.4 H.264编码器的移植
• 5.5 加载应用程序到CORE B
• 5.5.1 uClinux下Core B的使用
• 5.5.1.1 Core B驱动状态
• 5.5.1.2 Core B的初始化
• 5.5.1.3 Core B驱动的功能
• 5.5.1.4 Corebld的实现
• 5.5.1.5 Core A对Core B的控制接口
• 5.5.2 加载测试程序到Core B
• 5.5.3 加载X264应用程序到Core B
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文