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基于DM6467的两路标清SDI视频卡系统设计

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第一章 绪论

1.1 背景及研究意义

1.2 视频卡简介

1.3 课题的研究目标

1.4 主要工作及章节安排

第二章 系统的硬件电路设计

2.1 视频卡设计方案

2.2 处理器芯片的选型

2.3 CPCI接口模块设计

2.4 SDI解码模块设计

2.5 FPGA模块设计

2.6DSP DM6467模块设计

2.7 本章小结

第三章 视频卡的FPGA设计

3.1 FPGA设计流程

3.2 FPGA总体设计方案

3.3 时钟模块设计

3.4 SPI通信模块设计

3.5 控制命令译码模块

3.6 音频处理模块

3.7 图像处理模块

3.8 本章小结

第四章 嵌入式Linux系统的移植与驱动设计

4.1 嵌入式操作系统概述

4.2 嵌入式Linux系统的移植

4.3 驱动程序的设计

4.4 本章小结

第五章 结论和展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的成果

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摘要

随着电视节目数量的增多,对电视转播以及监管部门来说,如何对如此多的电视节目进行有效监控,从而确保播出质量成为了一个棘手的问题。伴随着数字信号处理学科的发展,视频技术也逐渐从模拟时代向数字时代转变。数字视频监播系统就是为了解决这类问题而研发设计的。本文设计的两路标清SDI视频卡系统是视频监播系统中的一个核心的部分,其输入是两路标清的SDI视频信号,输入接口是BNC接口,输出为编码后的压缩码流,输出接口是网口,它实现了SDI视频信号的采集、编码以及网络传输。
  论文中采用了ASIC+FPGA+DSP的架构来实现两路标清SDI信号的视频卡设计。论文从硬件和软件相结合的角度对系统实现过程作了阐述,包括系统的硬件电路设计、达芬奇DSP的开发环境构建和I2C驱动程序的设计,而图像的H.264编码、音频的AAC编码以及码流的网络化传输软件实现部分并不作为此论文的重点。论文所涉及到的工作具体来说包括以下几点:
  1、系统的硬件电路设计。主要包括CPCI接口模块、SDI信号接收模块、FPGA模块以及DSP模块外围接口电路的原理图设计以及功能调试。其中DM6467 DSP的众多外围接口电路设计使这部分在实现过程中显得很复杂。
  2、FPGA代码的设计。这部分是此论文的重点工作,涉及到VHDL代码的编写、功能仿真和下载调试等工作。它主要包括以下几个模块:时钟模块、SPI通信模块、译码模块、视频处理模块以及音频处理模块。
  3、完成了视频卡DSP的Linux移植及Linux下的驱动程序设计。主要工作包括bootloader的移植、Linux内核的移植和文件系统的移植,I2C驱动程序设计以及测试等。这部分是后续要实现的视频编码及传输的基础,非常有意义。

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