基于DM642的定位视音频采集器的设计与实现

2011-01-26 16:56:54来源: 互联网
  地理信息系统( GIS)、全球定位系统( GPS)的广泛应用使人们享受到了基于位置服务所带来的诸多便利。传统G IS 是以地图为可视化主要手段, 然而人类获取信息的70%来自于视觉, 因此将地理位置信息和视频信息有机结合可以极好的丰富G IS的内容, 产生许多新的应用。比如微软的Windows Local Live、影像城市武汉等网站都相继推出了实景地图, 让人们在网络上能直观、全面和便捷的了解各个城市。GPS信息和视频信息的结合, 还有利于对地理信息系统进行3D 建模, 如日本岩根研究所推出的3DV ideoG IS软件, 通过陆地上以及空中拍摄的具有定位信息的全景视频图像, 可以自动生成相应的高逼真的3D 场景模型。

  为了针对以上这些应用需求, 本文中提出了一种一体化的视频、音频和定位信息的数据采集传输器。

  本采集器不仅可以通过网络直播的方式提供一个更自然、更真实、更及时的地理信息系统环境, 采集数据能为实景地图和3D 场景地图的构建提供素材, 还可以实现基于定位信息的视音频数据的分割和检索。

  1  系统整体方案

  为了实现采集器的高质量定位视音频压缩采集、实时的定位视音频传输, 以及低功耗以便携等要求, 系统中采用了T I公司的TMS320DM642作为了采集器的主控芯片。DM642 是TI公司推出的一款专门面向多媒体应用的TMS320C6000 家族中性能最高的定点DSP, 具有8路并行的运算器、3个视频专用和2个音频复用接口, 集成10 /100Mbit / s以太网MAC。该芯片具有的这些优点非常适合视音频信息的采集、压缩和传输。

  图1为采集器的硬件框图。GPS定位数据通过串口TL16C752B 读入; 音频信号由TLV320A IC23B以8 kH z, 16bit量化采样; 视频信号通过TVP5150采集。进入DM642 的定位数据一路通过低码率的H 264视频编码后与G. 723的音频编码信号同步合成后, 通过无线网络发送到远程服务器, 另一路采用高码率编码后存储到2. 5寸硬盘。

采集器硬件框图

图1  采集器硬件框图

  2  系统硬件设计

  2. 1  视频信号的采集

  视频信号的采集如图2 所示, SCLK 为时钟,GPCL为使能信号, Yout为8位BT. 656信号。系统中将DM642的VP0配置为VP0A + McASP模式, 其中VP0A 配置为8位BT. 656视频输入, 用来接一路视频输入。TVP5150PBS是一款高性能的视频编码器, 它将视频信号模拟摄像头输出的NTSC /PAL模拟信号转换成数字色差信号( YUV4: 2: 2), 输出格式为ITU-R BT. 656。

视频采集硬件框图

图2  视频采集硬件框图。

  2. 2  音频信号的采集

  图3为音频输入框图, BCLK 为位时钟, LRC IN和LRCOUT分别为帧同步输入、输出, D IN 和DOU分别为音频输入、输出。McASP同时接入4路音频输入和输出, 系统中将McASP设置为突发帧同步模式。TLC320A IC23B 为音频编码器件, 支持麦克风、立体声输入和立体声输出, 根据G. 723 编码的要求, 话筒输入的电信号通过TLC320A IC23B进行8 K采样, 16比特量化。TLC320A IC23B 采用DSP模式与M cASP交换数据。

音频采集硬件框图

图3  音频采集硬件框图。

  2. 3  GPS信号的采集

  图4为GPS信号采集框图, TX 和RX分别是串行数据发、收信号。TL16C752B 采用8位异步步行存储器接口, 支持的波特率最高可达到1 Mbyte / s,与DM642的外部存储器EM IFA 连接, 地址A 2 A0用于对TL16C752B 的8 个寄存器寻址。MAX3160是多协议收发器, 可以将串口接口电平配置为RS232 /RS422 /RS485 等多种接口电平标准。GPS采集模块采用Ho lux M - 89, 它的灵敏度为159 dBm, 支援NMEA0183数据通讯协定, 其定位精度小于3 m, 高于S iRF芯片, 因此除了能很好完成高速移动定位, 更适合做步行等低速定位。

GPS采集硬件框图

图4  GPS采集硬件框图。

  

[1] [2]

关键字:视音频信息处理  地理信息系统  定位视音频  DM

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2011/0126/article_3463.html
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