隨著計算機、多媒體和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)字圖像技術(shù)近年來得到了極大的重視和長足的發(fā)展，并在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、娛樂、管理和通信等方面取得了廣泛的應(yīng)用。同時，人們對計算機視頻應(yīng)用的要求也越來越高，從而使得高速、便捷、智能化的高性能數(shù)字圖像處理設(shè)備成為未來視頻設(shè)備的發(fā)展方向，這必然要求產(chǎn)生相適應(yīng)的新理論、新方法和新算法。為了在利用這些新技術(shù)的過程中檢驗其可行性，研制了基于PCI總線和DSP芯片的圖像處理平臺，該圖像處理平臺是利用PHILIPS公司的視頻輸入處理器SAA7113、TI公司的TMS320C32高速浮點DSP和AMCC公司的S5933 PCI總線接口芯片搭建的。利用高速的PCI總線和功能強大的DSP芯片，可以進行視頻壓縮、圖像檢測、視覺定位等算法研究。
　　1 系統(tǒng)功能概述
　　根據(jù)實際應(yīng)用需要，該系統(tǒng)的主要功能有：
　　（1）可以在不同輸入制式PAL和NTSC之間進行自動切換和處理。
　　（2）能利用采集到的YUV圖像信號數(shù)據(jù)進行壓縮算法的驗證，或轉(zhuǎn)換成灰度圖像數(shù)據(jù)、RGB格式圖像數(shù)據(jù)等進行檢測、定位等算法的檢驗。
　　（3）能將處理后的數(shù)據(jù)通過PCI接口交給上層系統(tǒng)（PC機）保存或進行進一步驗證處理。
　　（4）系統(tǒng)具有軟件修改、升級功能和靈活性，便于算法的改進驗證。
　　系統(tǒng)的設(shè)計難點主要是如何實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的高速傳輸。圖像數(shù)據(jù)由專用集成視頻解碼器SAA7113采集，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換處理后傳輸?shù)紻SP;再經(jīng)DSP處理后通過PCI接口傳輸?shù)絇C機。如何實現(xiàn)SAA7113與DSP之間和DSP與S5933之間的高效率數(shù)據(jù)通信是解決這個問題的關(guān)鍵。通過分析研究，在SAA7113與DSP之間采用CPLD控制的兩幀輪換方式，實現(xiàn)圖像的隔行信號變逐行信號以及采集和處理的同步進行;在DSP與S5933之間采用DMA傳輸方式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流在系統(tǒng)中的高速傳輸，以滿足圖像處理要求。
　　2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計
　　整個系統(tǒng)由視頻解碼器、DSP和PCI總線專用芯片組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。
　　
　　DSP芯片采用TMS320C32，該芯片是在TMS320C30的基礎(chǔ)上簡化而來的，含有TMS320C30 CPU核心。它增加了一些常用的功能部件，使程序引導(dǎo)功能、串行接口傳輸和存儲器均可支持8、16、32位的數(shù)據(jù)。它可產(chǎn)生邊沿中斷和電平中斷，可由用戶編程設(shè)定中斷向量表的地址，具有空等待和低功耗兩種電源管理方式。它具有兩個DMA通道，功能強大的外部存儲器接口既可以滿足視頻解碼接口8位數(shù)據(jù)的要求，也可以實現(xiàn)PCI接口32位數(shù)據(jù)的的高速數(shù)據(jù)傳輸。TMS320C32靈活的程序加載可以實現(xiàn)在系統(tǒng)編程。
　　PCI總線專用接口芯片采用S5933，它是一種功能強且使用靈活的PCI總線控制器專用芯片，該芯片符合PCI局部總線規(guī)范2.1版本，既可作為PCI總線目標(biāo)設(shè)備，實現(xiàn)基本的傳送要求;也可作為PCI總線主控設(shè)備，訪問其它PCI總線設(shè)備。S5933的峰值傳送速率為132Mbps（32位PCI數(shù)據(jù)線）。S5933提供了3個物理總線接口：PCI總線接口、外加總線接口（ADD-ON BUS）;可選的NV存儲器接口。用戶可根據(jù)需要設(shè)計S5933與外加總線接口相連接的邏輯電路和配置空間的初始化，而不必考慮PCI總線規(guī)范眾多的協(xié)議，從而將復(fù)雜的PCI總線接口關(guān)系轉(zhuǎn)化為簡單的8/16/32位外加總線（ADD-ON BUS）接口關(guān)系。