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基于 FPGA+DSP(Xilinx XC5VLX110T 和TI DSP TMS320DM6467T)的高清JPEG解碼、H.264圖 ...

已有 3930 次閱讀2012-8-20 09:45

 

1、板卡概述

  該板卡主要包含輸入1路數據LVDS信號、1路VGA視頻信號、2路1000M網絡視頻信號;輸出1路數據LVDS信號、3路DVI視頻信號,1路音頻立體聲信號。板卡實現網絡輸入Jpeg、H.264的壓縮流,通過FPGA進行Jpeg解碼,DSP進行H.264解碼,同時進行字符疊加,在DVI輸出口上進行顯示。

  板卡結構如下:

2.設備性能與處理板技術指標
  (1)視頻處理板部分
    a. LVDS總線通信速率為200Mbps。
    b. VGA輸入視頻的分辨率為1024×768,色彩為24bit,彩色,頻率為60Hz。
    c. DVI輸出視頻分辨率為1600×1200,色彩為24bit,彩色,頻率為60Hz。
    d. JPEG 圖片輸入要求分辨率支持1600X1200,色彩為24bit,彩色,頻率17Hz。
    e. H.264壓縮流支持高清和標清,高清分辨率1920X1080,色彩為24bit,彩色,頻率為30Hz;標清分辨率720X576,色彩為24bit,彩色,頻率為60Hz。
    f. 參數作圖能夠支持全字庫,包括ASCII碼、中文、48bit點陣。屏幕為21寸 16:9顯示器,字體大小5-7mm。
    g. 網絡為1000Mbps帶寬。
  主芯片性能介紹
  (1)DSP處理模塊
    DSP處理模塊采用TI公司高性能數字媒體處理器 TMS320DM6467T,.其主要特征如下 :
    a.一個729MHz的C64X+的DSP處理器
    b.一個364.5MHz的ARM926EJ-S處理器
    c.8個32bitC64x+的指令通道
    e.4個浮點和定點 ALU
    f.8個8X8的定點乘法器
    g.外掛32bit寬度,256MB DDR2
    h.外部EMIF接口總線獨立于內存總線,支持16bit寬度,速度100MHz
    i.支持32MB Flash
    j.支持一個VPIF視頻輸入口,雙標清或者單高清輸入,一個VPIF輸出口,雙標清或者單高清輸出
    k.支持高清的H.264 音視頻編解碼.
  (2)FPGA處理模塊
    FPGA采用 Xilinx新一代V5系列芯片,選擇型號為:XC5VLX110T-1136C,XC5VLX110T 具有邏輯模塊160 x 54 最大RAM模塊1,120Kb,DSP48E 64個,CMT時鐘管理6個 RocketIO GTP 16個,總IObank 20個,最大使用IO數680個,能外接DDR2設備,可支持到最大4GB。
    FPGA外掛3組DDR2,采用 Micron公司MT47LC64M16BT ,兩組各2片,組成乒乓模式或者單組模式,總容量256MBX4。
3.軟件部分
  程序開發包括DSP部分程序和FPGA部分程序,DSP程序使用C語言編寫,運行于Linux操作系統,FPGA部分程序使用Verilog語言,使用ISE開發環境,版本為12.2。
  主要包括:

表 底層軟件功能及模塊說明

模塊

子項

描述

備注

DSP 驅動

H.264解碼

實現H.264的視頻流解碼

 

DDR2驅動

實現數據的讀寫和誤碼測試

 

FLASH驅動

實現擦寫,程序燒錄,加載

 

VLYNQ驅動

實現壓縮流的輸入

 

網絡接口驅動

100M網絡的UDP,IP,Ping協議

 

VP口驅動

實現解碼后的視頻輸出

 

Mcasp驅動

實現解碼后的音頻輸出

 

LED驅動

必要的板卡信號指示

 

FPGA 驅動

DDR2接口程序

實現乒乓操作,圖像輸入輸出

 

JPEG解碼

實現JPEG高清流的解碼

 

VGA輸入接口程序

實現圖像輸入

 

DVI輸出接口程序

實現DVI的圖像輸出

 

數據LVDS控制

實現數據收發,解析并傳送給DSP

 

  數據流程序:
    (1)JPEG圖片流解碼疊加

    (2)H.264視頻流解碼疊加

4物理特性
  尺寸:標準CPCI 6U結構,233.35×160(mm),板厚1.6mm。
  普通商業環境下,支持寬溫環境工作。

5、供電要求
  不大于13W, 直流供電。
  電壓:+5V 1.5A +3.3V 2A輸入。
  紋波:≤5%。

6、應用領域:
  智能圖像分析高速數據、視頻信號檢測,分析。

7、 技術支持:
  直接由板卡開發團隊提供技術支持,可以根據用戶需要修改原理圖和PCB,并升級為圖像采集卡,數據播出卡等開發平臺。團隊也可支持應用程序開發。


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