在航空航天,遙感測量,安全防衛(wèi)以及家用影視娛樂等領(lǐng)域,要求能及時保存高清晰度的視頻信號供后期分析、處理、研究和欣賞。因此,研究一套處理速度快,性能可靠,使用方便,符合行業(yè)相關(guān)規(guī)范的高清視頻編解碼系統(tǒng)是十分必要的。 本文首先介紹了高清視頻的發(fā)展歷史。并就當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展闡述了高清視頻編解碼系統(tǒng)的設(shè)計思路,提出了可行的系統(tǒng)設(shè)計方案?;贖.264的高清視頻編碼系統(tǒng)對處理器的要求非常高,一般的DSP和通用處理器難以達到性能要求。本系統(tǒng)選擇富士通公司最新的專用視頻編解碼芯片MB86H51,實時編解碼分辨率達到1080p的高清視頻。芯片具有壓縮率高,功耗低,體積小等優(yōu)點。系統(tǒng)的控制設(shè)備由三塊FPGA芯片和ARM控制器共同完成。FPGA芯片分別負責(zé)視頻輸入輸出,碼流輸入輸出和主編解碼芯片的控制。ARM作為上層人機交互的控制器,向系統(tǒng)使用者提供操作界面,并與主控FPGA相連。方案實現(xiàn)了高清視頻的輸入,實時編碼和碼流存儲輸出等功能于一體,能夠編碼1080p的高清視頻并存儲在硬盤中。系統(tǒng)開發(fā)的工作難點在于FPGA的程序設(shè)計與調(diào)試工作。其次,詳細介紹了FPGA在系統(tǒng)中的功能實現(xiàn),使用的方法和程序設(shè)計。使用VHDL語言編程實現(xiàn)I2C總線接口和接口控制功能,利用stratix系列FPGA內(nèi)置的M4K快速存儲單元實現(xiàn)128K的命令存儲ROM,并對設(shè)計元件模塊化,方便今后的功能擴展。編程實現(xiàn)了PIO模式的硬盤讀寫和SDRAM接口控制功能,實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)存儲功能。利用時序狀態(tài)機編程實現(xiàn)主芯片編解碼控制功能,完成編解碼命令的發(fā)送和狀態(tài)讀取,并對設(shè)計思路,調(diào)試結(jié)果和FPGA資源使用情況進行分析。著重介紹設(shè)計中用到的最新芯片及其工作方式,分析設(shè)計過程中使用的最新技術(shù)和方法。有很強的實用價值。最后,論文對系統(tǒng)就不同的使用情況提出了可供改進的方案,并對與高清視頻相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)作了分析和展望。
標(biāo)簽:
高清視頻
編解碼
系統(tǒng)控制
模塊設(shè)計
上傳時間:
2013-07-26
上傳用戶:shanml