传统的远距离监控、图像传输一般采用专门光缆或微波进行传递，容易受到地形和线路的限制，且造价极高，一般用户难以接受，因此，不易推广应用。

目前，公共电话网(pstn)已普及全国，如果远程监控传输系统与一般的电话线相连接，即可获得简单实用的远程监控系统。但由于图像数据量大，压缩算法复杂而普通电话带宽又较窄，使得图像传输的实时性难以实现。高速通用的数字信号处理芯片的出现和modem的飞速发展，使这一应用成为现实。本文介绍了以高速浮点处理芯片tms320vc33为数据处理中心结合图像采集、通信控制来实现的一种远程图像监控系统。

1 dsp芯片tms320vc33简介

tms320vc33是美国ti公司推出的tms320c3x系列的浮点式数字信号处理器，他是在原来的tms320c31浮点dsp的基础上开发一个价格更低的版本，该产品以高速、低功耗、低成本、易于开发为显著特点。由于他采用了内部1．8v，外部3．3v供电，因而功耗比原有型号降低了大约一个数量级，而且能支持高达150m／flops的运行速率，其主要特性如下：

cpu 带有32b的高性能cpu；可进行16／32b整数和32／40b的浮点操作；内含8个扩展精度寄存器；带有2个地址发生器、8个辅助寄存器和2个辅助寄存器算术单元(araus)。

存储器 具有32b的指令字，24b的地址线；带有34kx32b(1．1 mb)的片内双静态ram。

外围接口 带有启动程序装载功能；内含5倍频的锁相环(pll)时钟发生器；片内存储器可映射外设，其中包括一个串行口、2个32b定时器和一个dma；具有4个内部译码页选，可大大简化与i／o及存储器的接口。

指令速度 具有高速的浮点运算能力，其中tms320vc33-150型在13ns单周期指令执行时间时为150m／flops和75mi／s；而tms320vc33-120型在17ns单周期指令执行时间时为120m／flops；60mi／s。结构框图如图1所示。

2 dsp应用子电话线图传输系统

2．1 系统结构介绍

远程监控系统最重要的功能是及时将监测场景中的图像信息回传至监控中心。由于电话线只能传送64kb／s以下速率的数据，而实时图像每秒数据率在200mb／s以上(640×480×24／象素×30帧／s)，即使一帧静态图像需要的数据也能达到7mb／s以上。

因此，即便回传被监测场景的静态图像，也必须先进行数字图像的压缩处理，将数据率压缩到较低的水平上，再经过modem，送到电话线路上传输。系统结构图如图2所示。

系统主要由图像采集、dsp图像压缩、程序、数据存储器及cpld逻辑控制几个部分组成。其中图像采集和数字化由ccd和a／d(saa7111)芯片完成。输出422格式的yuv信号经dsp进行单分量压缩编码，通信模块(用现成的modem)接收图像数据发送至电话线传输；接收端经modem接收至pc，将码流重新合并，将图像在计算机上显示出来。我们采用图像大小分割为352×288，176×144，采用jpeg基本系统进行图像压缩，传输速率范围为1～5帧／s。

2．2 系统设计考虑

(1)图像a／d变换由philips公司生产的可编程视频处理芯片saa7111完成。saa7111有4路模拟输入，2路模拟信号处理通道，可以通过软件灵活控制信号的各种制式。来自摄像头的模拟信号，首先在模拟信号控制下，进行信号箝位、模拟放大、a／d转换，然后将得到的8b亮度信号和8b色度信号分别送往亮度处理电路和色度处理电路进行处理，产生16b的yuv信号。y(7-0)为8b数字亮度信号，uv(7-0)为不同颜色(b-y和r-y)复用信号。数字化后得到的yuv信号经由高8b、低8b16b数据线输出。dsp由图像缓冲接收数据进行压缩编码。

(2)本系统采用jpeg基本系统，并且为了消除对复合视频信号编码造成的差排干扰及提高压缩比，采用分量编码即以yuv信号作为编码对象。对接收到的数据首先进行电平偏移，以满足运算范围；然后将各分量分割成不重叠的8x8的象素块，再用快速离散余弦变换将各子块转换成8x8的二维dct变换，得到的64个系数代表了该图像块的频率成分。在8x8的系数矩阵中，左上角的一个为直流(dc)系数，其余63个为交流(ac)系数。从左到右水平频率增高，从上到下，竖直频率增高。接着，用一个8x8的量化值阵列对dct系数进行量化；再用z形(zigzag)扫描将系数矩阵变成一维数列，各项按频率由低到高顺序排列。最后就是借助于熵编码器将这些系数值转换成一串编了码的数据流。

(3)dsp及其外围电路的设计

存储器设计 vc33具有程序引导功能，程序可以由低速的eprom装人到系统的高速ram全速运行。为了降低系统成本，本课题中用eprom