| 【中文题名】 | 基于DSP的机车监控视频处理技术的研究 |
| 【英文题名】 | The Research on Video Processing Technology of Locomotive Monitoring System Based on DSP |
| 【学科专业】 | 导航、制导与控制 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-21 |
| 【中关键词】 | 机车,监控,DM642,OSD,FPGA,MPEG-4 |
| 【英关键词】 | Locomotive,monitoring,DM642,OSD FPGA,MPEG-4, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
机车运行监控记录装置是保障列车安全运行的重要装置，它在机车运行过程中实时收集各种运行信息并加以处理，使机车能够在设定的安全状态下运行，并能将其保存的各种信息通过转储装置，在机车停站时转存到地面分析装置。在各种监控信息中，视频信息无疑是最为真实、直观的，它能准确地反映出前方路况和车厢内的信息，为保障机车安全运行或事故后分析原因提供了最为详细的信息。因此，本文对机车运行监控记录装置的重要外部组成部分——机车视频监控系统进行了研究和设计。
本文重点介绍了以TMS320DM642为核心的硬件平台的设计，给出了其外部各个功能模块的设计和配置，以及运用MPEG-4特点实现系统的软件设计和DSP软件移植。
文中首先介绍了机车监控装置的特点和视频技术应用的基本原理；然后设计了系统的硬件平台，其中包括了平台总体架构、DM642性能、OSD FPGA、视频编／解码芯片和网络等重要功能模块；之后研究了关于MPEG-4的编、解码过程，并设计了网络和简单的图像识别等软件功能；最后完成了软件向DSP移植及优化并达到预期的效果。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-14 |
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1.1 课题的来源、背景及意义 |
10 |
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1.2 视频设备发展现状 |
10-12 |
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1.3 视频压缩编码标准 |
12-13 |
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1.4 论文主要研究内容 |
13-14 |
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第2章 基本视频理论及 MPEG-4 视频编码标准 |
14-25 |
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2.1 基本视频理论 |
14-15 |
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2.2 视频采样格式 |
15-16 |
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2.3 数字视频图像编码方法及原理 |
16-19 |
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2.4 MPEG-4 视频编码标准 |
19-24 |
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2.4.1 MPEG-4 核心思想 |
19 |
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2.4.2 MPEG-4 的颜色空间 |
19-20 |
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2.4.3 MPEG-4 的图像格式 |
20-21 |
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2.4.4 MPEG-4 分层描述语法结构 |
21-22 |
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2.4.5 MPEG-4 视频编码和解码框架 |
22-23 |
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2.4.6 MPEG-4 关键技术 |
23-24 |
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2.5 本章小结 |
24-25 |
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第3章 系统硬件电路设计 |
25-54 |
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3.1 器件的选择和硬件总体框架 |
25-26 |
|
3.2 主处理器 DM642 |
26-29 |
|
3.3 OSD FPGA 模块 |
29-38 |
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3.3.1 OSD FPGA 连接设计 |
29 |
|
3.3.2 OSD FPGA 的体系结构及功能设计 |
29-34 |
|
3.3.3 OSD FPGA 的功能实现 |
34-38 |
|
3.4 总线模块 |
38-40 |
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3.4.1 I~2C 总线概述 |
38-39 |
|
3.4.2 I~2C 总线初始化 |
39-40 |
|
3.5 视频模块设计 |
40-46 |
|
3.5.1 视频编、解码芯片 |
40-41 |
|
3.5.2 视频口驱动设计 |
41-46 |
|
3.6 其它外围设备电路设计与实现 |
46-51 |
|
3.6.1 存储器模块 |
46-47 |
|
3.6.2 网络模块 |
47-48 |
|
3.6.3 电源模块 |
48-49 |
|
3.6.4 复位电路 |
49-50 |
|
3.6.5 时钟电路 |
50-51 |
|
3.7 系统稳定性设计及调试 |
51-53 |
|
3.8 本章小结 |
53-54 |
|
第4章 系统的软件功能及设计 |
54-68 |
|
4.1 系统初始化 |
55 |
|
4.2 MPEG-4 编、解码器研究 |
55-63 |
|
4.2.1 MPEG-4 编码器 |
55-61 |
|
4.2.2 MPEG-4 解码器 |
61-63 |
|
4.3 视频数据传输设计 |
63-65 |
|
4.3.1 硬件工作流程 |
63-64 |
|
4.3.2 软件工作流程 |
64-65 |
|
4.4 运动检测功能设计 |
65-67 |
|
4.5 本章小结 |
67-68 |
|
第5章 DSP 上软件移植及优化 |
68-80 |
|
5.1 DSP 系统开发平台 |
68-70 |
|
5.1.1 集成开发环境 CCS |
68-69 |
|
5.1.2 实时操作系统 DSP/BIOS |
69-70 |
|
5.1.3 芯片级支持库 CSL |
70 |
|
5.2 DSP 软件设计和移植实现 |
70-74 |
|
5.2.1 DSP 软件设计流程 |
70-71 |
|
5.2.2 DSP 软件移植的实现 |
71-74 |
|
5.3 DSP 程序的优化实现 |
74-78 |
|
5.3.1 DSP 程序的优化原则 |
74-75 |
|
5.3.2 C 语言级的优化 |
75-76 |
|
5.3.3 线性汇编的书写及优化 |
76-77 |
|
5.3.4 流水汇编优化 |
77 |
|
5.3.5 优化结果 |
77-78 |
|
5.4 实验结果 |
78-79 |
|
5.5 本章小结 |
79-80 |
|
结论 |
80-81 |
|
参考文献 |
81-84 |
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攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
84-85 |
|
致谢 |
85 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384865 |
