基于DSP的视频监控系统硬件设计.pdf

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1、万方数据第17卷V01．17第11期No．1l电子设计工程ElectronicDesignEngineering2009年11月NOV．2009基于DSP的视频监控系统硬件设计田书成，。程永强1。黄英男2(1．太原理工大学信息工程学院，山西太原030024；2．中国联通锦州市分公司，辽宁锦州121000)摘要：提出一种基于DSP的视频监控解决方案。系统设计加入FPGA模块。使得设计方便、灵活，可广泛应用于工业控制、交通系统和数字视频展台等领域。该系统主要由电源、视频信号处理、FPGA和外围接口等4个功能模块组成，主要介绍这4个模块的硬件电路设计。该设计方案已成功应用于数字视频展台产品设计中。关

2、键词：数字信号处理器；视频监控；CCD图像传感器；硬件设计中图分类号：TN946．9文献标识码：A文件编号：1674—6236(20019)ll—0084加2SystemhardwaredesignofvideosurveillancebasedonDSPTIANShu-chen91。CHENGYong-qian91，HUANGYing·nan2(1．co如鲈ofInformationEngineeringofru丁，Ta／yuan030024，China；2．JinzhouCompanyofChinaUnwom，Jinzhou121000，China)Abstract：Anewmethodo

3、fvideosurveillancesystembasedonDSPisproposed．BecauseofthemoduleofFPGA，thissys—ternperformanceisgoodandisexpandedeasilytobeappliedindigitalvideopresenterandmanyothersurveillancesystemssuchasindustry，trafficand∞on．Thissystemismadeupofpowermodule，videosignalprocessingmodule，FPGAmoduleandexternalinterfa

4、cemodule．Thehardwaredesignofthissystemisdetailedlyintroducedinthispaper．Thedesignhasbeensueeessfullyusedintheproductofdigitalvideopresenter．Keywords：DSP；videosurveillance；CCDimagesensor；hardwaredesign1引言目前视频监控广泛应用于安防监控、工业监控和交通监控等领域。视频监控系统大致经历3个阶段：首先是基于模拟信号的电视监控系统，其功能单一、易受干扰且不易扩展；随后出现基于PC机的图像监控系统，其终端

5、功能较强，但价格昂贵，稳定性差Ⅲ；近年来，随着嵌入式技术成熟，嵌入式视频采集处理系统具有可靠性高、速度快、成本低、体积小、功耗低、环境适应性强等优点121。基于嵌入式系统的上述诸多优点，这里提}n一种基于DSP的视频监控系统解决方案。2系统硬件设计2．1系统整体硬件结构整个系统硬件设计由电源、视频信号处理、FPGA和外围接口等模块组成。其中。图像处理模块接收CCD图像传感器传送的模拟视频信号．并把模拟视频信号模数转换成数字信号。由DSP处理所转换的数字信号，再转换为标准的YUV4：2：2格式的数字视频信号，并将获得的数字视频信号送至FPGA模块，对YUV数字信号进行处理。从而产生标准的SVGA

6、格式，帧频为60Hz的行、场同步信号。图1为该系统硬件设计框图。收稿日期：2009-06—12稿件编号：200906047器③匦}匦母《囟咂产n袁F、瓜i亍亍i司．泌△．图1系统硬件设计结构框图2．2电源模块电源模块将外部输入的12V直流电源转换成系统各模块所需工作电压。CCD图像传感器所需电压为15V和一7V，DSP所需电压为3．3V和5V。FPGA所需电压为1．2V、2．5V和3．3V。本设计采用MOTOROLA公司的DC—DC电源转换器MC34063A将12V直流电压转换成5V直流电压，选用TeXasIastrument8公司的电源转换器TPS75003将5V直压电源转换成1．2V、2．

7、5V和3．3v直流电压。而CCD图像传感器的工作电压则由NE555和78L15产生。23图像处理模块2．3．1图像采集本设计图像采集电路将CCD传感器输出的模拟视频信号转换成离散的模拟视频信号。再对模拟信号进行相关双采样、自动增益控制处理后，传输至DSP转换为数字信号。具体工作流程：系统上电复位后，DSP(CXD3142)产生控制信号驱动CCD图像传感器．把光信号转换成PAL制式的模拟视频信号。并