基于Intel SoC處理器視頻采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻采集技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，也對(duì)視頻采集系統(tǒng)的性能和圖像質(zhì)量提出了更高要求。作為各種圖像處理系統(tǒng)的前端，能否提供高質(zhì)量、穩(wěn)定的視頻信號(hào)輸出對(duì)視頻采集系統(tǒng)而言極為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的視頻采集系統(tǒng)主要采用ARM，F(xiàn)PGA或者DSP芯片作為主控制器，但因其功能上的相對(duì)單一，無法使整個(gè)視頻采集和處理系統(tǒng)進(jìn)行緊密結(jié)合，從而會(huì)對(duì)整個(gè)視頻采集處理系統(tǒng)的性能產(chǎn)生消極影響。為了迎接市場(chǎng)對(duì)視頻采集系統(tǒng)提出的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)

2、出一款擁有高性能、低功耗，以及具有較強(qiáng)擴(kuò)展性和便攜性的視頻采集系統(tǒng)是非常有意義的。
　　SoC處理器的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)視頻采集方式，為實(shí)現(xiàn)高性能的視頻采集系統(tǒng)提出了新方法。本文正是以Intel SoC處理器為核心，設(shè)計(jì)了一種新的視頻采集系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)了視頻采集和顯示功能。該系統(tǒng)不僅充分發(fā)揮了FPGA在視頻采集和處理方面的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的視頻輸出，也充分發(fā)揮了CPU在系統(tǒng)控制和顯示方面的優(yōu)越性，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和完整性。本系統(tǒng)F

3、PGA部分采用Altera最新集成開發(fā)技術(shù)Qsys進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合SoC內(nèi)置PCIe總線完成內(nèi)部高速數(shù)據(jù)傳輸，極大地縮短了開發(fā)周期，提高了設(shè)計(jì)效率。
　　本文采用Intel公司的E645C SoC處理器作為核心器件，完成了FPGA部分的視頻采集電路設(shè)計(jì)，該部分主要由視頻數(shù)據(jù)提取模塊、異步FIFO模塊、視頻采集控制模塊、I2C接口模塊、視頻存儲(chǔ)控制模塊、DMA控制器和PCIe接口模塊等組成;并設(shè)計(jì)了AVStream微驅(qū)動(dòng)程序，完成了

4、與FPGA的數(shù)據(jù)通信，最終能夠在WES7操作系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示圖像。本文采用Verilog語言完成了FPGA部分的程序設(shè)計(jì)，并用Modelsim對(duì)接口程序做了仿真驗(yàn)證，對(duì)整個(gè)FPGA設(shè)計(jì)做了板級(jí)的驗(yàn)證和測(cè)試;驅(qū)動(dòng)程序部分采用Windows DDK進(jìn)行開發(fā)，并在WES7下面得到驗(yàn)證。結(jié)果表明整個(gè)視頻采集系統(tǒng)性能穩(wěn)定，功耗低，便攜性強(qiáng);并且具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，能夠?yàn)閃ES7系統(tǒng)上的多種視頻應(yīng)用提供支持。因此，本系統(tǒng)能應(yīng)用于較多視頻采集和處理的領(lǐng)域