DSP+FPGA车载视频处理模块设计方案

当前车载电子系统的综合化程度随着计算机和电子技术的发展不断提高，对视频处理的综合化要求也不断提高，如何对多种外视频源进行处理与对输出通路进行控制，是车载视频处理中面临的越来越突出的问题。本文讨论的重点是以DSP+FPGA为核心的视频处理模块的设计与实现，可以完成多路视频的切换选择输出控制和视频缩放显示的功能，同时具备通信控制等功能。

一、视频处理模块系统结构

视频处理模块的系统结构如图1所示，主要包括以下功能电路：

 

图1视频处理模块系统结构示意图
 
(1)DSP电路；

(2)存储器电路，包括DDRII及FLASH；

(3)FPGA功能电路；

(4)1路高清HDMI接收电路；

(5)l路标清HDMI发送电路；

(6)4路PAL-D接收电路；

(7)11路PAL-D发送电路；

(8)CAN通信接口电路，采用单片机内部集成的CAN通讯控制器实现；

(9)电源转换电路；

(10)时钟电路；

(11)复位及监控电路。

视频处理模块以DSP+FPGA为核心，通过CAN总线对其进行功能控制，支持四路PAL视频输入及1路高清HDMI视频输入，在FPGA内进行视频缩放处理与切换控制，某些复杂、特殊的视频处理功能由DSP来实现，最终输出2路标清视频，其中1路标清数字HDMI视频，1路标清模拟PAL视频。

二、 DSP电路设计

DSP选用TI公司的DM648处理器，DM648是TI公司为视频处理应用开发的一款高性能低功耗处理器，它集成了5个视频端口和图像协处理器，主要具有以下特性：

(1)处理内部主频1.1GHz，处理速度达到8800MIPS，每个时钟周期可以执行8个32位C64Xx+指令；

(2)具有32kb的LIP Program RAM和32kb的L1D Data RAM：

(3)具有支持512kbyte的L2 Unified Mapped RAM；

(4)支持小端模式；

(5)具有5个可配置的视频口；

(6)集成外部EMIFS存储器管理接口，可管理512Mbytes的DDR2 SDRAM和128Mbytes的FLASH；

本设计中，DSP通过专用的DDRII接口外接512MB的DDRII存储器，通过EMIF接口外接32MB的FLASH。DSP的专用视频口，配置成2个输入视频端口和1个视频输出端口，输入视频端口接收FPGA送来的视频数据，输入视频端口既可以接收16bit的高清YCrCb数据，也可以接收符合BT656标准的8bit标清YCrCb数据；输出视频端口输出符合BT656标准的8bit标清YCrCb数据，DSP将输出的视频数据送给FPGA。