实验四 利用DSP实现图像的缩放.

第33卷第4期电子科技大学学报V ol.33 No.4 2004年8月Journal of UEST of China Aug. 2004High Performance Static Image Compression on DSPTian Mao，Yan Bo，Li Guangjun，He Jun(School of Communication and Information Engineering, UEST of China Chengdu 610054)Abstract Providing a low-cost solution on static image procession. In this system, digital signal processor(DSP) is the core of high performance compression and image data procession. The system uses CCD for getting digital image, uses a 16 bit fix-point DSP to perform fast discret cosine transform(DCT) arithmetic and image encoding and realizes a fast image compression in end. The compression result testifies the high performance of the system.Key words static image; forward discrete cosine transform; JPEG standard; DSP implementation基于DSP的高性能静态图像压缩田茂，闫波，李广军，贺军(电子科技大学通信与信息工程学院成都 610054)【摘要】提供了一种低成本的数字图像处理解决方案。

DSP 实验报告一、 图像的锐化处理（高通滤波处理）1、 实验原理处理模板如下：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--+--=004100αααααM 25.0=α 对应数学表达式：()[])1,(),1()1,(),1(),(41),(++++-+--+=y x f y x f y x f y x f y x f y x g αα2、 C 程序及运行结果程序：Acute_RGB_Image(int *buffer){int x,y;for (y=0;y<ImageHeight;y++)for (x=0;x<ImageWidth;x++){buffer[y*ImageWidth+x]=2*buffer[y*ImageWidth+x]-(buffer[y*ImageWidth +x-1]+buffer[(y-1)*ImageWidth+x]+buffer[y*ImageWidth+x+1]+buffer[(y+1)*ImageWidth+x])/4;if(buffer[ImageWidth*y+x]>255)buffer[ImageWidth*y+x]=255;else if (buffer[ImageWidth*y+x]<0)buffer[ImageWidth*y+x]=0;}}运行结果：锐化前锐化后分析：从上面两幅图可以看出锐化后的图像轮廓变得明显，且噪声变得强烈。

3、汇编程序及运行结果程序：ImageAcuteSub(ImageWidth,ImageHeight,buffer_red);ImageAcuteSub(ImageWidth,ImageHeight,buffer_green);ImageAcuteSub(ImageWidth,ImageHeight,buffer_blue);.mmregs.def _ImageAcuteSub.text_ImageAcuteSub:mov t0,brc1 ;IMAGE WIDTHmov t1,brc0 ;IMAGE HEIGHTrptb y_looprptb x_loopmov *ar0(#1),ac1;f(x+1,y)add *ar0(#-1),ac1 ;f(x-1,y)add *ar0(#-250),ac1 ;f(x,y-1)add *ar0(#250),ac1 ;f(x,y+1)sfts ac1,#-2mov *ar0<<#1,ac0;2f(x,y)sub ac1,ac0bcc branch1,ac0<0sub #255,ac0,ac1bcc branch2,ac1>0mov ac0,*ar0+b x_loopbranch1: mov #0,*ar0+b x_loopbranch2: mov #255,*ar0+x_loop: nopy_loop: nopRET运行结果：锐化前 锐化后分析：可以看出汇编的结果和C 程序的结果是一致的。

图3 硬件模块
Байду номын сангаас
视频 A/ D 转 化 模 块 选 择 Philips 公 司 的 SAA7114 H ,它具有 6 路模拟视频通道 、 2 个模拟预 处理通道 ,可以将从 CCD 摄像头输入的模拟视频 信号转换为数字信号 ,支持多种输出格式 。具体使 用何种输出格式 , 可以由软件初始化 。SAA7114 是 I2 C 器件 , 初始化数据配置通过 I2 C 总线进行 。 这里选用 At mel 公司的 A T89C2051 芯片模拟 I2 C 总线输出 ,降低了硬件设计的复杂性 。SAA711 的 输出信号中的 V PO 总线同步信号控制 F IFO 器件 的写时序 、 场同步信号引起 DSP 的中断 。 逻辑控制单元主要负责处理高速 F IFO 的读 写时 序 。选 用 了 Altera EPF10 K20RC240 - 4 元 件 [ 5 ] ,EPF10 K20 是 Altera 10 K 系列中的成员 , 其 门复杂程度越相当于 20 000 个 2 输入与非门 , 具 有 1 152 个基础逻辑单元 , 可以满足要求 。同时 , 一些预处理的工作也可以在 FP GA 中完成 , 以减 轻 DSP 的运算负荷 。 SDRAM 选择 H Y57V641620 H G 器件 ,容量为 64M ,数据总线宽度 16bit ,可以存放 8 帧分辨率为 800 × 640 、 Y∶ U∶ V 为 4∶ 2∶ 2、 16bit 数据格式的视 频图像 。F IFO 可以选择 AL422B 。DSP 的 EM IF 可以为不同的存储器提供高速无缝接口 。 C6205 PCI 驱 动 程 序 是 用 Numega 公 司 的 DriverSt udio 开发 ,支持连续 DMA 方式 , 读写速度 均可达 70Mbyte/ s ( 用 WINDR IV ER 开发的驱动

基于DSP的JPEG图像压缩的设计与实现JPEG算法是一种数字图像压缩编码算法，具有压缩比例高、失真小的特点，并已被确定为国际标准。

该标准被广泛应用于数码相机、监视系统、手机、可视电话等等诸多方面。

它的应用与实现不仅限于PC机，更多的则是基于系统。

嵌入式系统有其体积小、成本低、牢靠性高、速度快、环境适应性强等优点。

嵌入式编码实现方式也比较多，有的采纳专用集成芯片，有的基于，有的基于，。

采纳专用芯片的方式实现容易，技术成熟牢靠，但灵便性以及可扩展性差。

基于FPGA的方式，压缩算法纯硬件实现，并行处理速度高，可实现高速处理，但因为JPEG压缩算法比较复杂，开发难度大些，费时费劲。

基于通用DSP实现方式优点是：灵便性强，能满足特别处理需求，具有很好的可扩展性、可升级性和易维护性。

二、系统硬件设计考虑到系统的二次开发性本系统采纳DSP开发计划，选用TMS320C6713芯片作为系统主处理器，该嵌入式系统能完成视频图像信号的采集、处理、压缩、编码、显示、存储等一系列功能。

本图像处理系统由底板与子板两部分组成，底板主要由DSP处理器TMS320C6713、一片256K×16bit Flash，四片4M×16bitSDRAM、外部存储器接口EMIF(External Memory Interface)和其他通用外设接口如RS-232，音频接口等组成。

子板是在底板的EMIF上扩展出来的，主要由视频解码A/D芯片、采集和显示时序控制芯片等。

（一）CCD摄像头用来采集模拟视频图像数据。

（二）视频解码A/D芯片Philips SAA7113将模拟视频电视信号（本系统PAL制）数字化。

输出为符合CCIR.601标准的数字视频码流。

（三）FIFOAL422B作为A/D与C6713DSP之间的数据缓冲，使A/D的转换速度与DSP读取A/D数据的速度匹配。

（四）TMS320C6713DSP为主处理器，实现对视频数据的压缩编码处理。