嵌入式网络视频通信终端DSP系统设计与实现

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随着超大规模集成电路和嵌入式软硬件技术的迅猛发展,嵌入式网络视频通信终端成为新一代通信终端产品的主流。 本文基于TI公司数字媒体DSP芯片DM642,设计嵌入式网络视频通信终端硬件及软件系统,实现视频信息的实时采集、编解码及实时网络通信。 DM642的高集成性使得系统的外围电路接口简单,本文基于DM642的片上资源,设计了音视频采集的DSP硬件系统,包括DSP最小系统、音视频接口、网络接口、FPGA模块、视频模块、音频模块、逻辑控制模块和网络模块等关键环节。为降低线路板的噪音,在多层电路板设计过程中,考虑了元器件布局、电源层、地层与数据层的抗干扰分配等关键问题,并针对系统中多组电源基准与地基准,进行合理的电源层、地层分割。布线时,确保主要信号线走线短、交叉少,对主要的电源进行适当的滤波,从而提高系统的电磁兼容与抗干扰能力。 基于硬件平台,运用开发板级支持库,实现了视频通信终端系统的底层驱动程序设计。系统软件采用分层结构,包括CSL(芯片支持库)、BSL(板级支持库)、设备驱动程序和应用软件层。芯片支持库和板级支持库为系统控制底层硬件提供了基本的用户程序接口。设备驱动程序使用了TI的类/微型驱动程序模型。上层为类驱动,底层为微型驱动。这种模型能够确保最大的代码复用性。 应用层软件完成视频信息的实时编码,采用改进的低比特率H.263算法。在DSP硬件平台上实现了H.263算法的优化,提高编码了效率与鲁棒性。在H.263算法的DSP实现中,使用了五个任务模型:输入任务、处理任务、输出任务、网络初始化任务和网络任务。任务间使用SCOM模块来交互信息。 软硬件测试结果表明,硬件系统稳定、灵活、便于扩展,能够完成
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