视频处理卡软件设计（基于DSP）文献综述

1.选题的目的和意义：

如今，智能建筑林立，安防系统也就成为保卫我们生活质量的必须的科技手段,广泛运用于安防监控、和交通监控等领域。在安全系统中，视屏的监控是不可或缺的一部分，有了视屏监控才能为我们提供确保安全所必须的信息，这样信息的处理有就有了值得我们关注和投入精力研究的意义。

2.国内外研究现状（文献综述）

DSP产生于20世纪70年代，具有很高的稳定性，可重复性，随着DSP芯片集成度、运算速度、数据吞吐率等性能的不断提高,DSP不再局限于传统音视频处理及离线信号处理等方面的应用,它已被广泛地应用于许多实时音视频处理与传输领域。为满足多媒体领域中不同应用的需求,出现了各类支持不同协议编解码功能的图象卡。但它们的通用性一般较差,难以满足不同系统的特殊需求。集图象采集、处理、压缩等功能为一体的实时通用图象处理系统的研究得到了广泛的关注。考虑到DSP易于满足图象处理中运算量大、实时性强、数据传输速率高等要求,兼之计算机强大的多媒体交互能力,这些这些年来，科技进步日新月异，DSP价格也不断下降，而且由于IMs320系列DSP芯片是软件可编程器件且具有了汇编语言和C语言共同编译的开发工具，以及各种软硬件调试工具，DSP运用也不再如之前一样复杂。以前的视屏处理大多使用单片机来实现，但是单片机有着自身速度和存储容量上的劣势，这使得DSP的运用有着很大前景，也成为必然趋势。

方案对比：

传统方案：下图是传统的由单片机来实现的视频安防系统简图。在通常的工作状态下，CCD转化来的视频信号不直接连接LCD的驱动电路。而是先要输入到MB90092中经过芯片的处理，和要显示的文字进行叠加后，处理过的模拟信号才作为LCD驱动电路的输入信号。MB90092的时序等各种行、场的扫描信号由LM1881N和C8051F来提供，整个系统的功能协调完全由C8051F来实现。整个系统容量小，对数字信号处理能力比较差，且没能真正实现图像的储存。如果想将系统升级，那么就势必要改进处理器的性能和存储器容量。

改进后采用的方案：

因为视频信号信息丰富，所以它的特点是数据量很大，单片机的内存容量是远远不够的。这里所用的方案采用了以DSP为核心的处理器，硬盘为存储单元，这对于视频信息足够了。换句话说，基于DSP技术的视频信号处理在今后的一段时间内都是该领域的主流技术。为了了解软件实现的功能，有必要了解硬件的实现过程。

DSP视频信号处理系统的整体构架：

上图是视频处理系统简图，当声光信号被CCD摄像头中传感器感知，以模拟信号传至数据采集卡，经数模、模数转换分别将数字信号、模拟信号传送给STM332F205和LCD驱动板解码电路，接着STM32F205将视频信息存储在SATA硬盘内，LCD显示器上可显示视频信息。

由于DSP芯片的开发支持功能强大C语言开发工具，因此在对DSP进行软件开发时选择了使用C语言来编程，编程软件选择何导建议的IAR编程软件。以C语言来实协调硬件完成视屏处理中各项任务，经探讨，DSP芯片则选择功能优越的STM32F205芯片。STM32F205拥有自适应实时闪存加速器，可以在片内闪存上以120MHZ的高速零等待执行代码，从而最大化地发挥了CORTEX-M3内核的性能优势。STM32F205芯片还拥有更低的动态耗能、更多灵活创新的高性能外设等。

控制器局域网总线（CAN，ControllerAreaNetwork）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化和工业应用。CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电子干扰性，并且能够检测出产生的任何错误。因此，选择了CAN总线作为控制总线。

软件设计：1）软件设计是一种在设计者计划中通过注入软件如何满足客户的需要，如何才能容易地实现和如何才能方便地扩展功能以适应新的需要等不同的考虑的创造性活动。软件设计有很多设计方法与技巧，通过借鉴他人的经验会让事情完成的更好。

2）本课题要研究或解决的问题：本课题要完成协同硬件设计出能接受视频信号、传送信号、完成控制LED显示器显示功能、以C语言对SATA硬盘的操作等等。