嵌入式超高速數(shù)字圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

牟一卉++林國(guó)偉

摘要：目前在我國(guó)科技不斷發(fā)展和進(jìn)步的今天，超高速的數(shù)字圖像進(jìn)行存儲(chǔ)方面存在的相關(guān)問(wèn)題一直是目前存在的主要問(wèn)題。在基礎(chǔ)的理論體系下根據(jù)一種新的圖像采集技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)相關(guān)存儲(chǔ)系統(tǒng)的方案和整體結(jié)構(gòu)，最終設(shè)計(jì)出一種具有高速數(shù)字化的嵌入式系統(tǒng)樣機(jī)。

關(guān)鍵詞：嵌入式；超高速；數(shù)字圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP274.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）03-0201-01

1 前言

在目前越來(lái)越發(fā)展的現(xiàn)代化社會(huì)背景下在圖像采集技術(shù)方面的儲(chǔ)存要求也正在逐漸提高。傳統(tǒng)的圖像顯現(xiàn)大都是顯示在電腦上，而在一些特殊的情景狀況下特別是在實(shí)時(shí)性要求較高的系統(tǒng)存儲(chǔ)過(guò)程中。普通的顯示器，顯然已經(jīng)無(wú)法滿足越來(lái)越發(fā)展的社會(huì)要求。因此，本篇文章對(duì)于嵌入式超高速數(shù)字圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)做出了具體分析。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

這項(xiàng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)方面主要采用的是對(duì)原始圖像進(jìn)行采集，隨后將數(shù)據(jù)傳送給FPGA，圖像傳送之后就對(duì)其輸入可編程的視頻處理器當(dāng)中將每一副圖像都進(jìn)行采集后再將整體圖像通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行輸出，隨后再進(jìn)行必要的處理這樣所形成的相關(guān)文件可以轉(zhuǎn)移到卡中。這樣，相關(guān)用戶可以在卡上就對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并且也方便對(duì)其進(jìn)行分析。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在整體系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方面，需要介紹的就是圖像采集的相關(guān)模塊。主要是通過(guò)可編程的視頻處理器對(duì)所才取的圖片以及視頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，這樣在系統(tǒng)內(nèi)部就形成了就強(qiáng)大色素分析，以及對(duì)于亮度相關(guān)處理過(guò)程的不同的信號(hào)輸出管理模式。在這個(gè)系統(tǒng)中主要有32位處理器來(lái)保證圖片可以實(shí)時(shí)保存，并且在整體系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位的過(guò)程中也可以通過(guò)總線對(duì)其進(jìn)行初始化設(shè)計(jì)和分析管理。圖片采集卡在實(shí)際操作的過(guò)程中被稱為圖像捕捉卡，這是一種可以對(duì)所采取的數(shù)字化信息以及圖片進(jìn)行捕捉和采集并可以實(shí)時(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)和播放的一種設(shè)備。它的功能主要是將圖像相關(guān)信號(hào)采集到電腦中這樣才可以利用相關(guān)的編輯軟件對(duì)數(shù)字化的相關(guān)信號(hào)進(jìn)行后期的處理。這樣才能使視頻截圖像通過(guò)不同的流行媒體傳播方式來(lái)在普通大眾之間進(jìn)行傳。

FPGA具體作用是將圖片所采集的信息通過(guò)不同的操作方式暫存在兩片不同的SRAM中。如果這項(xiàng)系統(tǒng)一旦開(kāi)始接收信號(hào)那么就會(huì)將圖像實(shí)時(shí)的儲(chǔ)存在這項(xiàng)系統(tǒng)當(dāng)中，并且當(dāng)每一幅圖像進(jìn)行采集接收完畢之后再逐漸向下一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行傳送，這樣就可以把一個(gè)連續(xù)的視頻圖像完整的保存下來(lái)，并且依次循環(huán)這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)圖像在采集過(guò)程中的高速準(zhǔn)確和完整。已經(jīng)有相關(guān)公司，對(duì)這樣的系統(tǒng)進(jìn)行了研究分析和討論。EECMOS技術(shù)，在具體應(yīng)用過(guò)程中具有較高密度，并且具有很低的使用成本以及損耗低等不同的優(yōu)點(diǎn)。在內(nèi)部模塊控制的過(guò)程中，這項(xiàng)系統(tǒng)主要是針對(duì)灰度圖像進(jìn)行分別采集和儲(chǔ)存管理分析，因此它是一種具有較高的工作效率，并且損耗低的靜態(tài)系統(tǒng)處理器。隨著這項(xiàng)系統(tǒng)的應(yīng)用它可以滿足在超高速數(shù)字化圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)過(guò)程中的任何要求。

4 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)及實(shí)現(xiàn)

這項(xiàng)系統(tǒng)在具體應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，主要是通過(guò)對(duì)視頻采集相關(guān)模塊進(jìn)行初始化設(shè)定來(lái)保證其在未來(lái)工作當(dāng)中的任何工作模式。這樣在進(jìn)行初始化設(shè)定之后就可以通過(guò)，等待來(lái)進(jìn)行圖像采集的相關(guān)命令當(dāng)接收到發(fā)出圖像采集的命令時(shí)，視頻采集模塊開(kāi)始進(jìn)行圖像采集的工作，并且可以依靠不同像素時(shí)鐘條件背景下的同步信號(hào)進(jìn)行灰度圖像的采集工作。但是在這個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行圖像采集所述出的圖像灰度是八位的，而外部所產(chǎn)生的圖像灰度是16位的，因此在這個(gè)系統(tǒng)中必須對(duì)目前所采集到的圖像進(jìn)行更加進(jìn)一步的處理，將兩個(gè)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)組合，并且最后一同輸入到外部控制器管理當(dāng)中。兩個(gè)不同的存儲(chǔ)區(qū)域可以互相切換當(dāng)一個(gè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)填滿時(shí)可以將未采集的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)移到下一個(gè)保存卡當(dāng)中，這樣就不會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)和信息的遺漏。當(dāng)內(nèi)部存儲(chǔ)卡的控制器完全模擬硬盤(pán)的工作條件時(shí)，一定要使用標(biāo)準(zhǔn)的接口，這樣才能更加方便的與電腦進(jìn)行連接，而且目前也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)使用方法。這樣在日常生活的時(shí)候當(dāng)中可以更加方便和迅速?？傮w系統(tǒng)對(duì)于接口函數(shù)的這信息以及用戶使用的相關(guān)初始化設(shè)備系統(tǒng)具體使用過(guò)程中主要是通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)卡而不帶驅(qū)動(dòng)器的方式來(lái)進(jìn)行使用。

5 結(jié)語(yǔ)

本篇文章對(duì)于嵌入式超高速數(shù)字化圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析作出了具體討論和分析。分別從整體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理、系統(tǒng)在硬件設(shè)計(jì)方面的研究、系統(tǒng)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)功能與實(shí)現(xiàn)等不同的方面分別做出了一一闡述。希望對(duì)我國(guó)未來(lái)嵌入式超高速數(shù)字化圖像實(shí)時(shí)存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究有積極影響作用。

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