基于TMS320C6205的多媒体信号采集处理系统

维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 数字电视与数字视频／ＤＩＧＩＴＡＬ　ＴＶ　ＡＮＤ　ＤＩＧＩＴＡＬ　ＶＩＤＥＯ　（２）芯片核内部有８个高度独立的功能单元：　６个３２／４０　ｂｉｔ的算术逻辑单元，两个１６　ｂｉｔ的乘法　器（３２　ｂｉｔ结果），存取结构有３２个３２　ｂｉｔ的通用寄　存器。　（３）片内ＳＲＡＭ有１　Ｍｂｉｔ：５１２　Ｋｂｉｔ的内部程　一时刻，其中的一个ＳＲＡＭ处于被读的状态，另一　个ＳＲＡＭ则处于被写的状态。当一个ＳＲＡＭ被控制　为被写时，由视频Ａ／Ｄ和音频Ａ／Ｄ产生的数据按　照一定的格式写入ＳＲＡＭ。当这个ＳＲＡＭ被写满了　以后，就转入等待被读的状态。同时，另一个ＳＲＡＭ　序／Ｃａｃｈｅ　ＳＲＡＭ（１６　Ｋｘ３２　ｂｉｔ指令）；５１２　Ｋｂｉｔ内部　数据双口ＳＲＡＭ，组织成两个３２　ＫＢ的块，有利于提　高突发读写性能。　（４）３２　ｂｉｔ外部存储器接口，可访问的最大外　则由被读状态转入被写状态。如此循环反复。另一　方面，ＤＳＰ还可以通过ＣＰＬＤ对视频Ａ／Ｄ和音频　Ａ／Ｄ设备的工作参数进行设置，随时根据需要改变　视频Ａ／Ｄ和音频Ａ／Ｄ的工作状态。　显示器　显示卡　声卡　部存储器空间为５２　ＭＢ，可实现与同步存储器　（ＳＤＲＡＭ）、异步存储器（ＳＲＡＭ和ＥＰＲＯＭ）的无缝　接口。　（５）３２　ｂｉｔ／３３　ＭＨｚ主从ＰＣＩ接口，该ＰＣＩ接口　遵从ＰＣＩ规范２．２，可以访问所有片内ＲＡＭ和外　计算机　主机　网卡或　Ｍ０ＤＥＭ　音箱　多媒体采集、处理卡　主从ＰＣＩ接口　ＤＳＰＴＭＳ３２０Ｃ６２０５　设，通过ＥＭＩＦ可以访问外部存储器。支持４线串行　Ｅ￣ＰＲＯＭ接口。ＤＳＰ程序可以控制ＰＣＩ中断请求。　（６）两个多信道缓冲串行端口，每个端口可以　全双工通信，可与多达１２８个通道进行收发。直接　支持Ｔ１／Ｅ１，ＭＶＩＰ和ＳＣＳＡ帧，与ＡＣ９７和ＳＴ－ＢＵＳ　帧兼容。　麦克风ＨｉＩ接　ｆ　Ｅ　１：１　Ｍ　　Ｌ＝　＿＝＝＝　ｆ　ＥＭ１Ｆ　ｌ　音频Ａ／Ｄ　ｒ—１．Ｔ一　。—Ｊ　—　此外，还有两个３２　ｂｉｔ的通用计时器，４通道的　直接存储器访问（ＤＭＡ）控制器，灵活的锁相环时钟　ＳＲＡＭ（１）Ｊ　ｌ　ＳＲＡＭ（２）　图２多媒体采集、处理、通信系统框图　产生器，省电模式逻辑控制，符合ＩＥＥＥ１１４９．１　（ＪＴＡＧ）规范的边缘检测等等。　３．２外围芯片的选择　３．２．１　ＳＤＲＡＭ　３　多媒体信号采集处理系统的构成　３．１系统框图和工作原理　ＤＳＰ的工作内存。为了满足ＴＭＳ３２０Ｃ６２０５　ＤＳＰ　对其实现无缝接口的ＳＤＲＡＭ的要求，笔者采用了　两片１　Ｍ　ｘ１６　ｂｉｔ　ｘ４　Ｂａｎｋ的ＣＭＯＳ　ＳＤＲＡＭ—　Ｋ４Ｓ６４１６３２Ｄ，配置成ＤＳＰ的ＣＥ２空间。该ＳＤＲＡＭ　图２是运用该芯片和计算机组成的多媒体信　号采集、处理和通信的系统框图。这里，主要介绍框　图中的多媒体采集、处理卡部分的工作原理。上电　以后，图中的Ｅ２ＰＲＯＭ通过ＤＳＰ的Ｅ￣ＰＲＯＭ接口初　是三星公司的产品，支持４个Ｂａｎｋ操作，６４ｍｓ刷　新周期，可连续或交错突发读写ｌ，２，４，８或者整页　数据，最高工作频率可达到１　３３　ＭＨｚ。　３．２．２　Ｅ２ＰＲＯＭ　始化主从ＰＣＩ接口；计算机主机通过主从ＰＣＩ接口　初始化ＤＳＰ，并下载ＤＳＰ的运行程序。ＤＳＰ初始化　完毕并开始运行后，初始化可编程逻辑器件ＣＰＬＤ，　ＣＰＬＤ再初始化视频Ａ／Ｄ和音频Ａ／Ｄ。ＳＤＲＡＭ是　初始化ＰＣＩ接口。ＤＳＰ的Ｅ２ＰＲＯＭ接口会把　Ｅ２ＰＲＯＭ作为一个１６　ｂｉｔ器件来访问。采用该ＤＳＰ　手册建议的９３ＬＣｘｘ系列Ｅ￣ＰＲＯＭ。　３．２．３　可编程逻辑器件ＣＰＬＤ　进行各种逻辑控制，还可以作为ＤＳＰ的协处理　ＤＳＰ工作的内存。由于多媒体的实时处理对运算速　度要求较高，为了能充分利用ＤＳＰ的高速处理，在　ＤＳＰ处理数据的同时，可以通过ＤＭＡ通道来快速　读取下一步处理所需的数据。多媒体数据接收任务　由ＣＰＬＤ协处理控制完成。ＣＰＬＤ控制两个ＳＲＡＭ，　这两个ＳＲＡＭ可以以乒乓的工作方式独立工作。这　样可以保证ＤＳＰ以最快的速度通过ＣＰＬＤ来读取　需要的数据，同时减小读写逻辑控制的复杂性。任　器对多媒体数据进行预处理。采用Ａｈｅｒａ公司的　ＦＬＥＸ１０Ｋ５０。ＦＬＥＸ　１０Ｋ系列是嵌入式可编程逻辑　器件，具有高密度、低成本、低功耗等特点。　ＦＥＬＸ１０Ｋ５０具有３６　０００￣１　１　６０００个可用门，内部有　２０　４８０个ＲＡＭ位。可以通过外部ＥＰＲＯＭ、集成控　猢诣　勰　期■　生＿　维普资讯 http://www.cqvip.com 数字电视与数字视频／ＤＩＧＩＴＡＬ　ＴＶ　ＡＮＤ　ＤＩＧＩＴＡＬ　ＶＩＤＥＯ　制器或．ｍＧ接口实现在电路可编程（Ｉｎ—ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ＩＣＲ），重新配置所需时间不超过　能，各种工作参数可以通过ＦＣ总线实时改变。此　３２０　ｍｓ。因此，系统工作过程中可以实现实时改变配　置。由于同一种封装中的各种ＦＬＥＸ　ＩＯＫ器件的引　脚兼容，可以根据对资源的需求更换此ＣＰＬＤ以节　省成本或增加更多的功能。　３．２．４　ＥＰＲＯＭ　外，该芯片还产生与图像信号同步的音频时钟用于　音频Ａ／Ｄ的时钟输入。　３．２．７音频ＡＶＤ　用于对麦克风输入的模拟信号进行数字化，本　方案选用了Ｃｒｙｓｔａｌ公司的ＣＳ５３３１。ＣＳ５３３１是一种　立体声模数转换器，形成串行数字音频流送到　ＣＰＬＤ，再存入ＳＲＡＭ中。它的输出数据的采样频率　可在２　Ｈｚ到５０　ｋＨｚ之间进行精确调整，输出每一　用来配置ＣＰＬＤ，采用Ａｌｔｅｒａ的ＥＰＣ１。　３．２．５　ＳＲＡＭ　用来暂存多媒体数据，配置成ＤＳＰ的ＣＥ３空　采样点的采样精度可达到１　８　ｂｉｔ。　间，ＤＳＰ通过ＣＰＬＤ间接访问。采用三星公司的　Ｋ６Ｒ４０１６Ｖ１Ｃ。Ｋ６Ｒ４０１６Ｖ１Ｃ是２５６　Ｋｘｌ６　ｂｉｔ高速　４　结束语　ＣＭＯＳ　ＳＲＡＭ，最快访问时间可达到１０　ＢＳ。为了提　本文介绍的多媒体信号采集处理系统基于ＰＣ　高总线吞吐量，采用两片Ｋ６Ｒ４０１６Ｖ１Ｃ组成一个３２　机，ＴＭＳ３２０Ｃ６２０５　ＤＳＰ负责实时运算，可编程逻辑　ｂｉｔ的ＳＲＡＭ。这样，ＳＲＡＭ（１）和ＳＲＡＭ（２）总共就需　器件处理各种逻辑和进行多媒体信号预处理，它是　要４块Ｋ６Ｒ４０１６Ｖ１Ｃ。　一种通用的多媒体处理卡，适用于各种多媒体运用。　３．２．６视频Ａ／Ｄ　此外，如果改变ＤＳＰ程序，此卡可以用来实现通用　本方案选用了Ｐｈｉｌｉｐｓ公司的ＳＡＡ７１１４，实现视　的信号处理，可以编程逻辑器件更是可以作为第二　频Ａ／Ｄ变换、反混迭滤波、线性相位锁定、　场同　个ＤＳＰ独立或协助ＴＭＳ３２０Ｃ６２０５　ＤＳＰ完成复杂的　步信号检测、数字量色分离等功能。该芯片支持各　运算。　种制式的电视信号输入，具有强大的图像处理功　囹　（上接第６页）　６结束语　Ａｄ＝被合成的目的图像像素的透明度　Ｃｃ＝合成后图像像素的颜色分量　电视数字化的好处不仅仅是提高节目的质量，　Ａｃ＝合成后图像像素的透明度　更重要的是提供业务的灵活性和多样性。数字电视　Ｆｓ＝被合成的源图像像素的对合成后图像的作　广播中的信息业务有：电子节目指南、准视频点播　用因子　（ＮＶＯＤ）、按次付费观看电视（ＰＰＶ）、软件在线升级、　Ｆｄ＝被合成的目的图像像素的对合成后图像的　数据广播、因特网接入、电子邮件、ＩＰ电话和视频点　作用因子　播等。电视数字化后，与数字电视相关的产业也随之　则Ｐｏｔｒｅｒ－Ｄｕｆｆ规则表述为　产生，数字电视的增值业务正在兴起，国内应加强对　Ｃｃ＝ＣｓｘＦｓ＋ＣｄｘＦｄ　Ａｃ＝ＡｓｘＦｓ＋Ａｄ×Ｆｄ　数字电视系统的增值业务（包括ＥＰＧ系统）的研究。　表明合成后的图像由源图像和目的图像共同作　尽快开发出我国自己的中间件、条件访问系统等，这　用而成。　也是数字电视产业比较紧迫的需求。　特殊地：　参考文献　１）当Ｆｓ＝ｌ，Ｆｄ＝０时，称为Ｐｏｒｔｅｒ—Ｄｕｆｆ规则中　［１１］　ＥＮ　３００　４６８　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；　的ＳＲＣ规则。　Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｓｅｒｖｉｃｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　（ｓＩ）　ｉｎ　Ｄｉｉｇｔａｌ　即Ｃｃ＝Ｃｓ，Ａｃ＝Ａｓ。源图像直接覆盖在目的图像　Ｖｉｄｅｏ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）ｓｙｓｔｅｍｓ．１．３．１．　上，合成后的图像即为源图像。　Ｉ２］Ｄｉｉｇｔａｌ　Ｖｉｄｅｏ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ（ＤＶＢ）；　Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　Ｈｏｍｅ　２）当Ｆｓ＝ｌ，Ｆｄ＝ｌ－Ａｓ时，称为Ｐｏｒｔｅｒ—Ｄｕｆｆ规则　Ｐｌａｔｆｏｒｍ（Ｍ　Ｓｐｅｃｉｉｆｃａｔｉｏｎ　１．１．　中的ＳＲＣ—ＯＶＥＲ规则。　［３　Ｉ３］ＳＯ／Ｉ－ＥＣ　１３８１８－１　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－Ｇｅｎｅｒｉｃ　ｃｏｄｉｎｇ　即Ｃｃ＝Ｃｓ＋Ｃｄ—ＣｄｘＡｓ，Ａｃ＝Ａｓ＋Ａｄ—ＡｄｘＡｓ；源图　ｏｆ　ｍｏｖｉｎｇ　ｐｉｃｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ａｕｄｉｏ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：　像的透明度Ａｓ影响合成后的图像。　Ｓｙｓｔｅｍｓ．１９９６．　圈　盾谠　２ｏｏ２￣Ｉ１１期２４５期