基于Intel Xscale和嵌入式Linux的視頻模塊設(shè)計(jì)
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隨著計(jì)算機(jī)進(jìn)入后PC時(shí)代、多媒體技術(shù)和無線通信技術(shù)的發(fā)展，融合通信、計(jì)算和多媒體功能的各類多媒體終端（如PDA）應(yīng)用正在成為開發(fā)應(yīng)用的新亮點(diǎn)，視頻則是這類應(yīng)用中不可缺少的重要組成部分。多媒體終端，作為嵌入式系統(tǒng)，大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合是對(duì)速度、功耗、體積有嚴(yán)格要求的車載、移動(dòng)通信、手持式設(shè)備等，那么如何設(shè)計(jì)一個(gè)體積小、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)、功耗低、可移植性強(qiáng)的視頻模塊以滿足嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)速度、功耗和空間的要求和應(yīng)用開發(fā)的需求就成為一個(gè)很有意義的課題。
基于XScale 技術(shù)的新型處理器PXA255 是英特爾公司推出的為無線通信設(shè)備帶來更高性能和更低能耗的微處理器產(chǎn)品，為多媒體手機(jī)、掌上電腦、車載信息通訊系統(tǒng)及其它無線互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品提供了強(qiáng)大動(dòng)力。本文介紹了基于PXA255 處理器和嵌入式Linux 操作系統(tǒng)的無線多媒體移動(dòng)終端的視頻模塊的設(shè)計(jì)與開發(fā)，該視頻模塊具有實(shí)時(shí)采集、壓縮、解壓、顯示、拍攝和存儲(chǔ)圖像等功能，經(jīng)過壓縮的視頻信號(hào)還可以通過 Internet 進(jìn)行傳輸。由于采用了模塊化設(shè)計(jì)，該視頻模塊還可以很。容易的移植到別的多媒體終端應(yīng)用中。
2 硬件設(shè)計(jì)
硬件設(shè)計(jì)時(shí)，視頻模塊的主體部分采用外置形式，與終端平臺(tái)的接口采用目前廣泛采用的USB 接口，視頻模塊的硬件原理框圖如圖1 所示。采用這樣的硬件結(jié)構(gòu)，是基于以下的考慮。①較高的傳輸速度，尤其是USB 總線對(duì)實(shí)時(shí)傳輸?shù)牧己弥С挚梢詽M足圖像實(shí)時(shí)性的要求。②“即插即用”操作，終端平臺(tái)可以對(duì)攝像頭進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和配置，節(jié)省了系統(tǒng)功耗。③攝像頭采用外置形式，節(jié)約了系統(tǒng)的硬件空間，現(xiàn)成USB總線的固件或芯片包含低級(jí)并行/串行轉(zhuǎn)換、誤差校驗(yàn)和數(shù)據(jù)流控制算法等功能，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。④基于USB總線的可擴(kuò)展性，可方便的進(jìn)行系統(tǒng)功能擴(kuò)展，符合嵌入式系統(tǒng)接口串行、高速的發(fā)展方向。⑤可移植性，采用了模塊化設(shè)計(jì)和USB 總線進(jìn)行傳輸，可以很容易的移植到帶有USB 接口的別的嵌入式系統(tǒng)中。
由于數(shù)字?jǐn)z像頭所采集到的圖像數(shù)據(jù)是沒有經(jīng)過壓縮處理的，數(shù)據(jù)量非常大，不符合USB 總線實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊?。因此在?jīng)過USB總線傳輸以前必須使用視頻壓縮芯片對(duì)采集到的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，該類芯片的特點(diǎn)是將某一標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法固化在其中, 具有開發(fā)成本低、開發(fā)周期短、運(yùn)算速度快等優(yōu)點(diǎn)，符合圖像傳輸實(shí)時(shí)性的要求。經(jīng)過對(duì)各種專用視頻壓縮芯片的選擇，采用了OmniVision公司推出的 OV518高性能攝像機(jī)到USB 接口芯片，該芯片降低了產(chǎn)品的成本，極大地簡(jiǎn)化了單片CMOS圖像傳感器和USB的接口，可以很容易地構(gòu)成基于USB的視頻子系統(tǒng)。 linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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