基于DSP和FPGA的视频实时专用处理平台设计与研究

摘要

多媒体技术的高速发展，使得数字图像处理技术越来越多应用于各个行业。在处理图像的过程中，图像数据量大，特征难提取，所以大多采用复杂的处理算法，这样就难免降低了图像处理的实时性。为了保证算法执行的速度，设计以高速处理器为基础的硬件平台来完成复杂图像处理算法的研究显得尤为重要。
　　 本文基于赛灵思V5系列FPGA(现场可编程门阵列)和TI公司C6000系列DSP(数字信号处理器)架构，实现集视频采集接收、存储、高速传输、处理于一体的硬件平台设计。该平台中的FPGA部分完成对图像数据的预处理(滤波降噪等)功能，DSP部分用以实现图像处理中计算量大，运算精度和速度要求高的算法研究。
　　 此外，由于视频信号的数据量大，对系统实时性和硬件平台处理速度要求高，因此，保证高速数字电路设计中的信号完整性，是系统稳定、可靠运行的前提。本文采用业内先进的信号完整性分析软件HyperLynx及相关芯片的IBIS仿真模型，通过在软件中对信号进行仿真，比较仿真结果，提出减少和消除设计中影响信号完整性的具体措施，为PCB布局、布线提供可靠约束，保证了整个PCB设计的可靠性和稳定性，解决了高速PCB电路设计过程中的信号完整性问题。
　　 最后，通过对硬件平台进行基本功能测试，验证了系统设计方案的可行性；经测试，系统板各模块功能均能正常实现，满足设计要求。