面向空间应用的视频处理硬件平台研究与设计

来源 :中国科学院空间科学与应用研究中心 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ewenxj860411
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随着视频处理、电子技术及其在空间应用的高速发展,空间科学实验对视频的需求越来越大,其特殊的空间环境要求稳定可靠的硬件平台及高效的压缩算法。目前的视频应用平台是针对电子消费市场设计的,这些平台不能够满足空间应用的特殊要求。本论文给出的视频压缩硬件平台为空间视频应用提供了一套可靠的解决方案。本文通过对视频压缩算法及其硬件处理平台的广泛调研,研究了一个面向空间应用的基于TMS320DM642的视频处理硬件平台,解决了空间条件下的可靠性和与上下级系统的数据传输等关键技术,并在此基础上对FPGA+DSP构架进行了深入的研究,在FPGA内实现了视频数据的处理和缓存。这些研究对空间环境中的视频应用具有重要的意义。论文阐述了在空间环境下视频压缩系统的硬件平台的设计思想和软件开发流程。对于硬件部分,论文着重描述了整个硬件系统的构架和系统与上下级系统的通信接口,并给出了PCB板设计的考虑因素和注意事项;对于软件部分,论文提出了一套针对本硬件平台的程序二次引导和加载方案,解决了类似系统在程序烧写和引导上的难点,并着重描述了整个系统程序的设计流程和视频相关的初始化程序设计。论文在基于TMS320DM642的视频压缩平台的基础上做了进一步的研究,提出了基于FPGA+DSP视频压缩系统的硬件设计框架。FPGA的可编程性很大的提高了整个系统的灵活性,这种灵活性体现在视频预处理能力上和DSP选择的灵活性上。框架的提出对于元器件要求严格的空间科学应用有重要的意义。本文给出的硬件平台能够满足空间应用的要求,并在硬件平台的结构上有一定的开拓性,研究的成果能为DSP在空间领域的其他应用提供了一定的经验和技术积累,具有较好的指导和借鉴意义。
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