基于USB2_0传输接口的影碟机视频采集系统

摘要

随着视频采集处理技术的不断发展，视频采集与处理系统已经广泛应用于工业控制、医学影像设备、消费类电子等各个领域。由于视频采集系统对传输速度、处理速度、采集环境等的不同需求，对外围设备的接口技术也提出了更高的要求。通用串行总线(USB)具有即插即用、热插拔、传输速度快、数据传输高、高可靠性等特性，使它在计算机外围接口和其它设备类接口中越来越受到重视。现在，各种电子类设备大量采用标准的USB接口，标准USB接口已经成为电子设备的标配接口。
　　本文设计了一套基于USB2.0总线接口的高速视频数据采集系统，该系统具有传输速度快、即插即用、图像稳定清晰、USB总线供电、外围电路简单实用、成品体积小等技术特点。本文详细描述了视频采集系统中数据传输部分,数据采集部分,数据压缩部分和数据显示部分的设计过程、原理电路以及相关程序设计。最后，对采集系统的传输速率、视频显示效果等进行了简单的测试。
　　本设计分析PAL制视频格式，根据PAL制视频一帧分为奇场和偶场，场交替的时间为20ms，一场312行，并且场与场之间有1612us的时间无有效视频数据，行与行之间有12us的时间无有效视频数据,根据无有效视频数据的时间设计出了一种基于USB块传输方式下的不需要数据缓冲的视频采集方案，该方案减少了采集卡的硬件成本。而且该方案在软件实现上，相对简单，使系统能够快捷准确的实时传输视频。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

Contents

1 绪 论

1.1 视频采集技术概述

1.2 视频采集技术发展及研究现状

1.3通用串行总线(USB)的优点

1.4本文选题的意义和主要研究内容

2 USB2.0接口规范与体系叙述

2.1 USB简介

2.2 总线结构

2.3 USB物理结构

2.4 USB数据通信原理

2.5 USB总线协议

2.6 USB传输模式

3 设计中标准介绍

3.1 数字电视标准简介

3.2 H.264编码标准

4视频采集系统总体设计方案

4.1 视频采集系统工作原理

4.2 视频采集系统硬件实现

4.3 视频采集系统软件实现

5视频采集系统各部分模块详细硬件与软件设计描述

5.1 前端视频采集模块设计

5.2 视频模拟数字转化模块

5.3 视频传输模块

5.4 USB控制器固件设计

5.5 PC端视频数据接收模块、显示模块和压缩模块设计

6应用说明与总结

6.1 系统平台

6.2 总结与展望

致谢

参考文献