基于blackfin DSP视频字符叠加的实现(4)
论文的章节安排如下：
● 第一章：介绍了本课题的背景与意义，研究的历史与现状；
● 第二章：介绍了系统的总体框图；
● 第三章：介绍了系统的硬件设计；
● 第四章：介绍了系统软件设计；
● 第五章：介绍了系统的测试和调试。
2 视频字符叠加系统方案设计
2．1 引言
系统方案设计在整个系统中发挥着重要的作用，它决定了系统的复杂度，系统成本和性能，因此讨论系统的方案设计是本文的关键。本章给出了基于blackfin DSP视频字符叠加系统的整机功能，硬件和软件系统实现框图，论述了系统实现方案和工作流程。本章我们将详细讨论视频字符叠加系统实现功能、技术指标和视频字符叠加系统组成。
2．2 视频字符叠加系统实现功能和技术指标
该系统主要实现功能：在监控系统中DSP实时实现任意图案和文字的视频叠加的问题，并为今后的图像处理功能和MFC界面作准备。
系统技术指标为：
输入电压：摄像头和显示屏为直流12V，BF561官方评估板为7V
视频格式：输入ITU-R 656模式，一路输入，一路输出
叠加文字输入方式：PC机通过串口传输
叠加文字的位置信息输入：PC机通过串口传输
工作温度：-20℃ -- +60℃
视频输入输出接口：BNC接口
2．3 视频字符叠加系统组成
本系统使用了BF561官方评估板作为平台，包括1块ADSP-BF561处理器、32 MB SDRAM和4 MB Flash，板中的AD-V1836音频编解码器可外接4输入／6输出音频接口，而ADV7183视频解码器和ADV7171视频编码器则可外接3输入／3输出视频接口此外，该评估板还包括1个UART接口、1个USB调试接口和1个JTAG调试接口。在图中，摄像头输入的模拟视频信号经视频芯片ADV7183A转化为数字信号，此信号从Blackfin561的PPI1(并行外部接口)进入Blackfin561芯片进行压缩，压缩后的码流则经ADV7179转换后从ADSP-BF561的PPI2口输出。此系统可通过Flash加载程序，并支持串口及网络传输。编码过程中的原始图像、参考帧等数据可存储在SDRAM中。系统框图如图2.1所示。
图2.1 BF561官方评估板结构框图[4]
根据功能的不同可把该系统划分为以下四个模块：ADV7183视频解码和ADV7179视频编码、DSP视频处理、SDRAM数据存储、字符叠加。下面将详细讨论这四个模块的功能和组成。
本系统程序设计包括：DSP程序模块、I2C初始化ADV7183和ADV7179模块、字符叠加模块。今后在此系统的基础上，可添加MFC界面程序和动目标检测等程序，为完善和拓展系统功能做准备。
2．4 本章小结
智能交通图像处理系统方案设计中主要包括三个部分：系统整机功能、硬件系统和软件系统。本章主要论述了系统整机实现功能和系统框图，列出了硬件系统和软件系统设计流程框图，讨论了系统在实际应用中的具体工作流程。
3 基于ADSP的视频字符叠加器的硬件系统构成
3．1 引言
本章先讨论了BF561官方评估板结构框图，然后讨论了ADV7183视频解码和ADV7179视频编码、DSP视频处理、SDRAM数据存储三个模块的硬件构成。
3．2 视频解码和编码模块
在DVD、摄像机、数字电视等消费类视频产品中，常用的色彩编码方案是YCbCr，其中Y是指亮度分量，Cb指蓝色色度分量，而Cr指红色色度分量。人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。主要的子采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2 和 YCbCr 4:4:4[5]。
4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(YYYYCbCr)，仅采样奇数扫描线，是便携式视频设备(MPEG-4)以及电视会议(H.263)最常用格式；4：2：2表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(YYYYCbCrCbCr)，是DVD、数字电视、HDTV 以及其它消费类视频设备的最常用格式；4：4：4表示全像素点阵(YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)，用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。