题目:基于USB总线的视频信号采集系统
题目分类:工程实践(软硬件结合)
最终作品形式:PCB板及上位机软件
作品功能:采集VGA接口的模拟信号,数字化后,经过压缩,通过USB总线传输至上位机,在上位机的桌面上打开一个窗口显示采集到的视频信号,并可实现截图、录像功能。
指标要求:
(1)支持的分辨率:640×480(标准VGA),800×600(SVGA),1024×768(XGA);
(2)量化:R、G、B各8bit,共24bit
(3)支持的刷新率(输入):60Hz,75Hz
实际应用背景:目前国内市场上的VGA视频信号采集板大多数是PCI总线的,也有一些VGA转AV、VGA转DVI、VGA转TV的设备;而USB总线视频采集设备的输入多为AV、S端子、TV形式;类似本题目的产品(即VGA输入、USB输出)很少,国外有这样的产品:,产品名称叫VGA2USB Frame Grabber,有四种型号,最低端型号售价约300美元。
关键问题——压缩:VGA接口的数据量很大,以1024×768分辨率,24bit量化,75Hz刷新率计算,数据速率为1024×768×24×75=1.3Gbps,远超过USB2.0总线的最高速率。因此,要选择合适的压缩算法,并在板上用硬件实现,同时要在上位机用软件解压缩并显示。
涉及的主要技术:A/D转换器选型和使用,视频压缩算法的硬件实现,USB主控芯片选型和使用,PCB设计及焊接、调试,PC机上的设备驱动程序编写,PC机上的软件设计。
进度安排:
1.整体设计,包括:模块划分、各模块之间的接口、各模块的主要技术指标、主要器件选型;
2.硬件原理图设计;
3.硬件编程;
4.PCB设计、制板、焊接;
5.上位机驱动程序和软件设计;
6.系统整体调试。
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笔记:
1.初步器件选型:
视频AD:AD9888
视频压缩:IME6400(MPEG-4编码)+SDRAM
USB控制器:CY7C68013
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参考文献:
1.VGA(及其扩展标准)接口规范(及相关链接);
2.IME6400:
3.USB2.0接口规范();
4.其他相关技术书籍。
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