发布于：2007/4/26 8:46:15 | 725 次阅读
随着互连网技术的发展，使得在互连网上实时发布旅游景点的图像信息变为可能。本系统主要讨论旅游景点的图像信息采集问题，提出了一种可行的实施方案。
1 远程图像采集系统组成
远程图像采集系统由远程端的图像采集摄像机（CCD）、图像信号处理及信息传送与控制中心信息接收及图像还原再现三部分组成。本文主要讨论图像信号处理部分。考虑到图像采集系统的成本和可靠性，远程端采用DSP及专用芯片来构建专用的图像采集系统，无需在每个采集点都安装一台PC机。远程图像采集器的硬件结构框图如图1所示。
2 设计要点
由于影响远程图像采集系统适用性的主要瓶颈是图像信息量很大，如一幅320＊240、24位色图像约占230 KB空间，假如要把这样的一幅图通过电话线完整传回控制中心约需4 s（以56 kb／s算），显然对实时性要求较高的场合是不适用的。本文提出一种利用专用视频编解码芯片的解决方法。
目前，国外很多公司都已经推出具有图像压缩功能的专用芯片，如以色列ZORAN公司的ZR36060，美国ANALOG DEVICES公司的ADV612等。考虑到图像的压缩比及重建图像质量两个因素，本系统采用ADV612芯片。
ADV612采用居于小波变换的编解码内核，图像信息的压缩比及重建图像质量等技术指标在目前均是的。它的压缩比可以从4∶1到7500∶1，假如以60倍的压缩比（正常压缩状态）来算，同样的一幅图像（230 KB）可以压缩到10 KB以下，每秒可传5帧以上的图像。显然，这样的解决方案在大部分场合下都是适用的。
3 系统实现中的器件选择与工作特性
经多方比较论证，本系统采用的主要芯片为：视频A／D转换采用PHILIPS的SAA7111，图像压缩采用ANALOG DEVICES的ADV612，DSP采用ANALOG DEVICES的ADSP2188N。
3．1 ADSP2188N
主要完成各专用器件的初始化、整个系统的控制。包括各专用器件间的同步与协作，对ADV612小波变换的BW计算、压缩数据的读取及通过Modem传回控制中心等。
（1）对SAA7111的初始化
SAA7111的初始化是通过IIC总线来进行，利用ADSP2188的两个多路复用引脚PF1、PF0外加控制电路来实现复用，利用软件产生IIC总线信号。SAA7111初始化工作方式设定于一个模拟信号输入、PALN制式解码、422 YUV CCIR－656格式数字信号输出。
（2）与ADV612的连接
外部数据总线D［23－8］与ADV612的DATA［31－16］和DATA［15－0］（复用）实现数据线连接，FL［1－0］与ADR［1－0］实现间接地址线连接，PF4与BE0－BE1、PF5与BE2－BE3实现字或字节传输控制线连接，FL2与CS、RD与RD、WR与WR实现片选、读、写控制线连接，IRQ2与LCODE实现中断2连接，IRQL1与HIRQ实现中断3连接（中断号以中断向量定）。
（3）与Modem的连接
通过ADSP2188N的通用串口SPORT0与Modem连接，把压缩数据传回控制中心。
3．2 ADV612编码方式的工作流程
通过视频I／O接口接收数字视频信号（CCIR－656格式），经小波变换（由ADSP2188N计算BM编码）后，再由量化器进行量化和熵编码器进行游程编码和霍夫曼编码，生成压缩数据流并送入片内的512＊32位大小的FIFO缓存，由主I／O端口输出压缩数据流。
（1）ADV612的视频接口状态设置
设置于编码方式；视频从模式，以从SAA7111接收VSYNC、HSYNC和FIELD三个同步信号；625行PAL、双极性彩色、CCIR－656视频格式从模式。
SAA7111设置为视频主、625行PAL、CCIR－656视频格式。HS、VS、RST0和VPO［7－0］直接与ADV612的HSYNC、VSNYC、FILED和VDATA［7－0］相连。
（2）ADV612的外接DRAM
与ADV612DRAM控制器相连的DRAM必须满足256 KB、16字、60 ns的技术指标，如东芝的TC514256DJ／DZ／DFT－60、NEC的uPD424210-ALE-60等。
DRAM的DQ［1－16］、A［0－8］、RAS、CAS、WEL、WEH与ADV612的DAT［0－15］、DADR［0－8］、RAS、CAS、WE、WE（复用）连接。
DRAM与ADV612之间的控制对用户是透明的，无需干预。
（3）ADV612的主接口
控制命令、状态、压缩编码等的传递都是通过主接口与主控制器（DSP）来完成。
当STATS＿R状态有效时，ADSP2188N通过主接口读取帧的Mallat块总量（间接寄存器地址：0X80－0XA9）、亮度（地址：0XAA）、Cb（地址：0XAB）、Cr（地址：0XAC）块总量、最小值、值（地址：0XAD－0XB2），再根据这些数值进行计算，得出BW和RBW（RW倒数）值，回填到相应块的BW和RBW寄存器（地址：0X100－0X153）。ADV612再根据Haffman编码表进行Haffman编码压缩，把已压缩数据送进FIFO，等待ADSP2188把数据读走。
当FIFO＿SRQ状态有效，通知ADSP2188N，ADV612的FIFO将满，ADSP2188通过ADV612的主接口和压缩数据寄存器（直接寄存器地址：0X08）以字（16位）的数据宽度按顺序把压缩数据读走。
3．3 部分电路图（如图2所示）
4 系统性能评估
本系统由于采用了DSP进行控制，充分利用了DSP的强大处理能力。一方面减少了器件量，另一方面也降低了电路板面积，提高了系统的可靠性同时也降低了系统成本。本系统在一些旅游景点的动态视频信息采集，向互连网实时发布的试运行中效果比较理想。
参 考 文 献
1 Grossman，A，Morlet，J．Decomposition ofHardy Functions into Square IntegrableWavelets of Constant Shape．Siam JMathAnal，1984
2 PHILIPSSAA7111 DATA SHEET
3 ANALOG DEVICES ADV611／612 DATA SHEET
4 ANALOG DEVICES ADSP2188N DATA SHEET
5 章毓晋．图像处理与分析．北京：清华大学出版社，1999
6 汪浩等．自动图像报警系统研究及单片机实现．电子技术应用，2000
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