遠(yuǎn)程高清視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)低分辨率的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越滿(mǎn)足不了人們對(duì)于安全的要求。而市面上的基于前端壓縮編碼的高清網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，雖然從某些方面已經(jīng)達(dá)到了高清視頻監(jiān)控的要求，但因?yàn)槠溟_(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)、成本高、顯示效果有缺陷、易受到干擾等一系列固有問(wèn)題的存在，所以仍然有待改進(jìn)。
　　 通過(guò)對(duì)高清視頻信號(hào)的采集和傳輸過(guò)程進(jìn)行了深入研究，提出了基于千兆網(wǎng)絡(luò)或光纖傳輸非壓縮高清視頻數(shù)據(jù)的解決辦法。有效的解決了高清視頻在采集、傳輸、

2、顯示過(guò)程中所出現(xiàn)的一系列問(wèn)題。
　　 整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路分為三個(gè)部分，分別是圖像采集部分，控制部分和數(shù)據(jù)傳輸處理部分。圖像采集部分通過(guò)美光公司的一款帶內(nèi)部圖像處理功能的COMS圖像傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)高清視頻圖像的輸出。由高性能單片機(jī)C8051F330通過(guò)I2C（Inter－Integrated Circuit）接口對(duì)圖像傳感器采集內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫(xiě)，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像采集、數(shù)字處理等過(guò)程的控制。數(shù)據(jù)傳輸處理部分以一塊FPGA（Field－Pr

3、ogrammable Gate Array）芯片為核心，在內(nèi)部通過(guò)以Verilog硬件描述語(yǔ)言和IP軟核模塊相結(jié)合的邏輯設(shè)計(jì)模式完成對(duì)一行視頻圖像的分幀、打包然后通過(guò)千兆MAC邏輯模塊將數(shù)據(jù)封裝成MAC（Media Access Control）幀傳出送入PHY芯片。數(shù)據(jù)包通過(guò)PHY后以千兆以太網(wǎng)或光纖進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。對(duì)FPGA設(shè)計(jì)時(shí)，首先通過(guò)Modelsim進(jìn)行了邏輯設(shè)計(jì)的軟件仿真，實(shí)現(xiàn)基本功能，然后將設(shè)計(jì)文件下載到FPGA內(nèi)部通過(guò)Re

4、veal內(nèi)部信號(hào)掃描工具觀(guān)察信號(hào)的完整性，最后通過(guò)上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試工具Wireshark來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的分析功能，查看數(shù)據(jù)包的具體內(nèi)容。
　　 上位機(jī)測(cè)試軟件調(diào)用Winpcap網(wǎng)絡(luò)抓包工具監(jiān)聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)端口，獲取原始網(wǎng)絡(luò)包。將數(shù)據(jù)包重新整理組合，調(diào)用DirectDraw 圖像顯示工具進(jìn)行圖像顯示。
　　 整個(gè)系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的工作，具有成本低、開(kāi)發(fā)周期短、不易受外界干擾等特點(diǎn)。通過(guò)光纖和千兆網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)非壓縮的視頻圖像傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)思想，