ABB DSSA 165

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DSSA 165

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　地面端采用FPGA PCI接口芯片的架构实现，其中，FPGA主要完成视频与遥测数据分离以及接口时序等功能，而PCI协议部分由接口芯片来实现，该种方式减小了FPGA的逻辑设计量。系统中FPGA选用Ahera公司CyclONe系列芯片EPIC12Q24oc8，PCI接口芯片选用PLX公司的PCI9054。PCI9054的PCI总线接口与CPCI插槽相连，本地总线接口与FPGA相连，EEPROM 用于加载配置数据。 
　　2.2 程序算法
　　2.2.1 视频编***算法
　　目前使用较多的视频编***标准有国际标准化***（ISO）与国际电工***会（IEC）制定的MPEG一4标准，以及IS0和国际电信联盟（ITU）制定的H.264标准。相比MPEG一4标准，H.264的复杂度高，尤其对于高分辨率的应用，硬件实现难度很大，而MPEG一4以其实现复杂度低，同时适用于高低码率视频的特点，在嵌入式视频编***系统中得到了广泛的应用。考虑到以上几点，本系统中选用MPEG一4标准作为视频编***算法。
　　系统中选用开源的MPEG一4视频编***器XVIDSimple Profile作为源代码。机载端完成视频编码功能。
　　将源代码去除用户交互等部分冗余代码后，完成向TMSC320C6455平台的移植。针对PC的XⅥD程序并不能满足实时编码的要求，需对程序进行优化：提高运行速度。首先对部分算法进行了优化，采用基于预测的运动估计 。其次进行代码优化：***步利用CCS软件分析各部分代码的耗时，观察出效率较低的部分；第二步采取C语言级别的优化，如使用关键字、伪指令向编译器提供优化信息，使用内联函数，编写软件流水等；第三步选出第二步优化效果不明显的代码段，如量化／逆量化、1／2像素内插、运动补偿部分，用线性汇编改写。地面站端的上位机完成视频***功能，经测试源代码即可满足视频***的实时性。
　　2.2.2 机载端DSP程序
　　DSP程序分为主程序和中断程序两部分，其流程图如图5所示。系统上电或复位后，DSP开始运行主程序，首先完成DSP内部锁相环、EMIFA接口、DDR2接口、I C总线以及中断的初始化，此时DSP进入正常工作状态。然后通过EMIFA接口读取FPGA中的遥控指令寄存器，获取分辨率和视频码率信息。接下来根据获取的信息初始化MPEG-4编码算法的相应参数，对视频ADC进行配置并启动视频采集。FPGA在视频ADC启动后，每采集4行原始视频向DSP提出一次中断。DSP响应中断后，通过EMIFA读取4行原始视频，并输出1 264字节视频压缩码流。以高清（1 280�720）为例，需180次中断完成一帧图像的传递，且支持每帧图像压缩后***大为220 K字节。主程序判断新的一帧到来后，开始对这一帧进行编码。原始视频及压缩码流存储区均采用乒乓操作，与FPGA 的数据传递采用EDMA方式，故编码与数据传输互不影响，保证了实时性。