基于DSP平台的数字视频源的PCB系统设计

本文提出了一种基于TI DSK6711平台的将模拟视频进行数字化处理的系统设计方案，其中视频解码模块完成复合视频信号数字化，音频A/D模块完成语音信号数字化，同时采用大容量的SDRAM存储器作为帧缓存，用FPGA完成其控制接口，整个系统以DSK6711为核心构成数据处理单元，此系统可以完成电视图像信号的去隔行扫描转换﹑低分辨率向高分辨率转换等视频信号处理，也可以进行实时视频和音频数据压缩处理。

随着数字电视和高清晰度电视技术的发展和成熟，标准数字和高清晰度电视已成为未来电视系统的必然趋势。整个数字电视系统从技术层面上来讲，包括数字视频信号节目源﹑信号传输以及终端接收三部分。由于传输网络传输带宽的限制，因此，解决传输大容量的数字视频信号的问题成了数字电视的关键所在。于是数字视频编码压缩技术应运而生，成百成千倍地压缩视频信号，解决了传输上的问题。随着国家广电总局对数字电视的卫星传输标准﹑有线传输标准﹑地面传输标准的陆续制定，数字电视渐渐地进入人们的生活，但是完全实现电视的数字化还有很漫长的路程，模拟电视和数字电视将会在很长的一段时间内并存。现在市场上有售的数字化电视接收机(PDP，LCD，DLP)接收的仍然是复合视频信号，其数字化的概念是指对模拟视频的数字化，并不是完全意义上的数字电视接收机。尽管如此，对模拟视频的数字化也包括了不少技术问题，如电视信号具有不同的制式而且采用复合的YUV信号方式，而计算机直接工作在RGB空间；电视机是隔行扫描，计算机显示器大多逐行扫描；电视图像的分辨率与显示器的分辨率也不尽相同等等。因此，模拟视频的数字化主要包括色彩空间的转换﹑光栅扫描的转换以及分辨率的统一等等。

1　硬件设计
　　TI公司的IDK(影像开发套件)是一套成熟的DSP硬件开发平台。为了给数字化电视接收机提供高品质的视频图像信号源，我们开发了一套与DSP芯片连接的数字视频处理系统作为DSK6711平台的子卡，，同时兼顾了视频信源编解码的开发。
　　 本数字视频处理系统采用了先进的板间嵌入的设计理念和堆栈式结构形式，共有三部分组成：视频采集板(2)﹑视频存储显示子卡(3)和DSK6711(1)开发板。

　　1)DSK6711开发板(1)
　　 DSK6711开发板是TI（德州仪器公司）为DSP开发人员提供的一种硬件实时调试平台，选用TMS320C6711B作为核心处理器，在板扩展2个16Mbit的SDRAM，一个音频解码与编码电路，通过HPI接口与PC机相连接，是软件进行实时调试和数据交换的通讯接口。TMS320C6711B是一款浮点DSP芯片，其片外时钟频率可以达到150M，其体系结构采用甚长指令字(VLIW)结构形式，单指令字长为32bit，8个指令组成一个指令包，总字长为 。芯片内部设置了专门的指令分配模块，可以将每个256bit的指令包同时分配到8个处理单元，并使8个处理单元同时运行。通过片内的锁相环路(PLL)将输入时钟倍频获得，这样可以使CPU的最大处理能力达到2400MIPs。
　　DSK6711开发板提供了音频信号处理的DSP硬件平台，为了适应不同系统用户的要求， TI为其设计了一种接口标准(EMIF和外设接口)，专门用于第三方用户开发DSK6711的子板以适应不同的应用场合。EMIF兼容8bit/16bit/32bit的异步存储器和同步存储器，20根地址线和独立的字节读写使能信号，两组独立的片选信号﹑读信号﹑写信号分别控制两个不同的存储器，每个存储器的最大容量可达到128Mbit。外设接口提供了2个多通道串口MCBSP，2个计数器，2个通用IO口和CPU的中断信号。