基于DSP的图像压缩无线传输系统设计

提出一种基于DSP的无线图像传输系统，该系统实现图像的采集、压缩、无线传输及显示。概述系统设计过程，并重点讨论DMA在图像采集和JPEG压缩过程中的应用。最终通过对系统图像传输质量和传输速度的测试证明：该系统有效和实用。该系统设计适用于低端低价位无线图像传输产品或消费电子类产品，特别适合于家庭和临时场所使用的低端无线监控系统。
关键词：DSP；JPEG；DMA；CPLD；图像采集


1 引言
随着航空航天技术的发展，图像无线传输技术日趋成熟。而嵌入式图像无线传输技术以其安装方便、灵活、适合广泛普及等优点在广大领域备受关注。本文介绍一种基于DSP的无线图像传输系统的设计方案与实现方法。

2 系统总体设计方案
图1为该系统设计框图。该系统分为图像采集、图像数据处理及无线通信3个模块。图像采集完成图像数据的采集；图像处理实现图像数据的压缩及相关处理：无线通信传输压缩数据。该系统选用TMS320VC5509A型DSP作为主处理器。






3 系统硬件设计
3．1图像采集模块
图像信号采集电路的基本工作方法分为独立和处理器两种采集法。前者采用专用图像采集器件，自动完成图像采集、存储器地址生成以及图像数据的存储和刷新，除设定采集模式外，处理器不参与采集过程，该方法采集过程不占用CPU时间，实时性好，适合采集活动图像，但电路较复杂；后者采用普通视频A／D转换器和帧存储器实现图像采集。CPU控制完成采集过程，需占用CPU时间，实时性差，不适合实时采集视频图像，但电路简单。因此，本系统采用第1种独立采集方案。由专用图像传感器OV9650，CPLD和相应的外接电路等组成。OV9650是Omnision公司生产的CMOS图像传感器，其内部集成有MD转换器，可提供SXGA(1 280x1 024)分辨率的图像摄入和处理功能；采集图像以全图方式、局部方式或抽样子图方式输出，并且可提供多种输出格式。该系统通过SCCB总线配置OV9650，从而形成8位ITU-R BT．656格式的数字码流。CPLD选用XC95144XL10TQ144C，其最高主频可达178 MHz，144个宏单元和3 200个可用门电路，其TQFP封装有117个可用I／O引脚，满足各种采集设计需要；实现异步存储器Flash扩展；完成对BT．656格式的数字码流解码，包括提取码流中的同步信号、行起始和结束信号、取出亮度(Y)信息、色度信息，进行地址译码；实现SCCB总线接口；在DSF需要读取状态和图像数据时，产生必要的逻辑控制和时序，通过DMA将数据从缓存区读取SDRAM等。