基于Hi3516D 的图像采集压缩系统的设计

曹飞，甄国涌，陈建军

（中北大学电子测试技术国家重点实验室，山西太原 030051）

随着时代的发展，视频监控技术已经广泛应用在各行各业，而且高速率、高清化、高压缩率成为新发展要求[1]。实际应用中的图像数据量比较庞大，如果不加优化处理直接存储本地，将导致存储资源非常紧张[2]。例如典型的监控系统CIF 格式视频，分辨率为352×288，一般为RGB24 位图像深度、帧频25 fps，记录一小时需25 GB 的存储资源。若同等情况下记录1080P 视频，则需约1.22 T 的容量，普通的存储设备难以满足要求。而且在一些特殊领域，例如航天航空、无人机等，存储资源和传输链路带宽是无法完全满足要求的，必须要将图像数据经过压缩处理[3-4]。所以在图像采集处理和存储过程中，压缩编码已不可或缺，压缩损伤少、压缩比高的编码算法尤为重要，具有重要的现实意义。

为了满足嵌入式设备中日益增长的高速、高清、高压缩率图像传输的要求，该设计采用高动态CMOS 图像传感器作为图像捕获前端，集成H.264 压缩硬核的高性能ARM 芯片作为图像采集传感器，高效率的DC/DC 电压芯片作为电压模块，设计了一种高性能的图像采集压缩系统。

1 总体方案设计

系统设计方案如图1 所示，整体分为四大模块：图像采集模块、控制模块、存储模块、通信模块。图像采集模块采用AR0230CS CMOS 传感器，其相关寄存器通过I2C 接口配置，使输出8 位数字图像数据；控制模块采用海思公司的Hi3516D 芯片，对CMOS图像数据进行采集、H.264 编码压缩等处理，同时接收通信模块下发的命令来重新配置系统的帧率、分辨率等参数；……