基于ARM+DSP架构的视频处理系统研究与实现

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3.0 李佳 2024-09-26 6 4 491KB 6 页 15积分
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基于 ARM+DSP 架构的视频处理系统研究与实现
摘要：针对 H.264 视频压缩标准，研究基于 ARM+DSP 架构的视频处理系统的设计思想与实现原理。此方案中，视频处理系统
分为通用控制模块和视频处理模块，二者独立开发和调试，通过 HPI 并行方式连接，提高了软硬件任务的模块化程度，增
加了系统的稳定性和可靠性，符合嵌入式视频处理的功能要求，可以面对日益复杂的视频应用。本论文还分析了基于
ARM+DSP 双处理器架构在视频处理解决方案中应解决的关键性问题，比如系统可扩展性，双 CPU 架构的电源设计，视频数
据存储等，对于快速高效开发视频应用系统具有重要的指导意义。基于此架构的视频处理系统，将是未来视频处理系统的
发展趋势。
关键词：H.264，嵌入式视频处理系统，ARM, DSP，双处理器
0 引言
随着视频编解码技术、计算机多媒体技术、数字信号处理技术和嵌入式系统的发展，以嵌入式处理为
核心的视频处理系统在市场上崭露头角如果可以建立一种较通用的视频处理平台，在此平台上根据不同
的需求做进一步的开发，这样就可以利用现有积累的技术，避开视频处理系统复杂烦琐的底层设计，缩
短视频处理平台的开发周期。建立在此平台的视频处理系统，可利用已得到验证的技术，稳定性可靠性有
一定的保证。因此，研究通用的视频处理系统有着相当重要的现实意义。
1.系统方案设计
本方案实现的视频信息处理系统包括通用控制处理、视频信息处理两大部分，其结构如图 1 所示。该
系统包括三路的视频输入以及一路音频输入，并支持视频的实时回放。 DSP 视频处理子系统作为从系统，
接收 ARM 的控制，并与 ARM 有大量的视频数据交换。
图 1 系统结构框图
通用控制模块以 ARM 处理器为核心，负责系统的通用控制和与 DSP 视频处理的通信控制。ARM 芯片选
用 Samsung 公司的 ARM9-S3C2410。它最高工作频率可达203MHZ，为手持设备和一般类型应用提供了低价格、
低功耗、高性能小型微控制器的解决方案。
视频处理模块以 DSP 芯片为核心，负责视频数据的采集、视频回放、视频存储等功能。DSP 处理器选用
TI 公司的 TMS320DM642，它是一款面向多媒体数据处理的高性能、数字视频定点信号处理器[1][2]。
2 系统控制模块的软硬件设计
系统控制模块以 ARM 处理器为核心，负责系统的通用控制，也负责与 DSP 视频处理的通信控制。整个
系统的开发，包括底层硬件电路设计，设备驱动层的开发，应用程序层的实现三部分。
2.1 ARM 硬件结构设计
ARM 主控模块的主要硬件设计，包括 CPU 主控模块，数据存储系统，模拟/数字信号的采集模块等部
分。其硬件结构如图 2 所示。
ARM 模块的主要电路设计包括处理器系统设计，存储子系统，调试子系统，扩展子系统，人机交互系
统等几大部分。主要 的 外 围 电路包括：两个程序存储器(NOR FLASH 和 NAND FLASH)、数据存储器
(SDRAM ) , JTAG调试电路、USB接口、网络接口电路(CS8900A)、串口 UART , IC 卡、键盘、液晶屏、打印机、
扩展接口设计以及与 DSP 视频处理通信的 HPI 接口电路等。
摘要：

基于ARM+DSP架构的视频处理系统研究与实现摘要：针对H.264视频压缩标准，研究基于ARM+DSP架构的视频处理系统的设计思想与实现原理。此方案中，视频处理系统分为通用控制模块和视频处理模块，二者独立开发和调试，通过HPI并行方式连接，提高了软硬件任务的模块化程度，增加了系统的稳定性和可靠性，符合嵌入式视频处理的功能要求，可以面对日益复杂的视频应用。本论文还分析了基于ARM+DSP双处理器架构在视频处理解决方案中应解决的关键性问题，比如系统可扩展性，双CPU架构的电源设计，视频数据存储等，对于快速高效开发视频应用系统具有重要的指导意义。基于此架构的视频处理系统，将是未来视频处理系统的发展趋...

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