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基于USB连接的便携式视频采集与压缩的硬件设计

2020-12-03阅读(938)

基于USB连接的便携式视频采集与压缩的硬件设计

论文摘要

视频监控作为一种重要的安防手段已经有了很长的发展历史。现在,数字视频监控已经成为视频监控的重点发展领域,其产品正向着系统化、网络化、高清晰化、智能化的方向发展。这就在视频图像采集的实时性、图像质量的优劣和数据量的多少,以及传输的便捷性等方面,给我们提出了更高的要求和更多的需求。传统的计算机外设接口存在着许多缺点,要么使用不方便、抗干扰能力较差,要么数据传输速度太慢,已经不能适应现代计算机的需要。通用串行总线USB,由于速度快,使用方便灵活,易于扩展,支持即插即用,成本低廉等一系列的优点,从而得到了广泛的应用。为此,提出了采用USB接口的外置视频采集盒,运用WIS公司最新数字音视频压缩芯片GO7007SBUABX01 ,实现多视频格式压缩（MPEG-4/MPEG-2/MPEG-1）,高清晰度大尺寸画面的采集、编辑和处理。本文对通用串行总线USB的特点,总线规范及协议作了详细的描述。我们详细地介绍了基于USB总线的视频图像压缩传输系统的整个开发过程。它包括:视频图像解码、视频采集以及数字视频图像的压缩和USB的接口。同时介绍了各部分电路的设计方法及原理。最后测试结果证明本文提出的分析和设计方法是有效的、可行的。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 课题的应用背景及意义
  • 1.2 本文的主要工作
  • 1.3 本文的组织
  • 第二章 视频压缩国际标准简介
  • 2.1 视频压缩国际标准
  • 2.1.1 JPEG 标准和 H.26X 系列标准
  • 2.1.2 MPEG 系列标准
  • 2.2 MPEG-4 技术
  • 2.2.1 MPEG-4 的技术优势
  • 2.2.2 MPEG-4 的技术特点
  • 2.2.3 MPEG-4 的技术分析
  • 2.3 MPEG-4 的主要功能
  • 2.4 MPEG-4 的应用领域
  • 2.5 MPEG4 方案的选择
  • 2.5.1 DSP 方式
  • 2.5.2 嵌入式方式
  • 2.5.3 硬件编码方式
  • 2.6 小结
  • 第三章 USB 总线和USB 关键器件
  • 3.1 USB 出现的背景
  • 3.2 USB 的概念及其特点
  • 3.3 USB 传输方式
  • 3.4 USB 通信协议
  • 3.5 USB 设备控制芯片的选择
  • 3.6 CY7C68013 设备控制芯片
  • 3.6.1 CY7C68013 结构
  • 3.6.2 CY7C68013 功能特点
  • 3.6.3 USB 启动方式和列举
  • 3.6.4 存储空间
  • 3.6.5 端点缓冲区
  • 3.6.6 中断资源
  • 第四章 基于 USB 连接的便携式视频图像压缩系统设计
  • 4.1 基于 USB 连接的便携式视频图像压缩系统设计方案
  • 4.2 系统硬件框架
  • 4.2.1 G07007SB 视频压缩编码芯片介绍
  • 4.2.2 视频采集、A/D 模块 SAA7113H 芯片介绍
  • 4.2.2.1 I2C 总线的数据传送格式
  • 4.2.2.2 SAA7113 的数据设置
  • 4.2.3 音频采集芯片 PCM1801U
  • 4.2.4 PCB 设计
  • 4.2.4.1 电源设计
  • 4.2.4.1.1 电源解决方案比较
  • 4.2.4.1.2 本系统电源设计方案
  • 4.2.4.2 器件布局
  • 4.2.4.3 采用多层板布线
  • 4.2.4.4 BGA 技术与布线策略
  • 4.2.4.5 地和电源
  • 4.2.4.5.1 电源线设计
  • 4.2.4.5.2 地线设计
  • 4.2.4.6 去耦电容配置
  • 4.2.4.7 高频部分的注意事项
  • 4.2.5 部分电路时序分析和硬件调试
  • 4.2.5.1 同步存储器电路时序分析
  • 4.2.5.2 视频端口电路的时序分析
  • 4.2.5.3 测试指标和结果
  • 4.2.5.4 功能和可靠性调试
  • 第五章 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简历
  • 附录 1:部分芯片的编程说明
  • 附录 2:PCB 顶层
  • 附录 3:PCB 电源层
  • 附录 4:PCB 底层
  • 附录 5:硬件实物

    • 相关论文文献

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