遠(yuǎn)程高清視頻采集系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著中國經(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)越來越滿足不了人們對于安全的要求。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，但因為其開發(fā)周期長、成本高、顯示效果有缺陷、易受到干擾等一系列固有問題的存在，所以仍然有待改進(jìn)。
　　 通過對高清視頻信號的采集和傳輸過程進(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、顯示過程中所出現(xiàn)的一系列問題。
　　 整個系統(tǒng)的硬件電路分為三個部分，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圖像傳感器來實(shí)現(xiàn)高清視頻圖像的輸出。由高性能單片機(jī)C8051F330通過I2C（Inter－Integrated Circuit）接口對圖像傳感器采集內(nèi)部寄存器進(jìn)行讀寫，實(shí)現(xiàn)對圖像采集、數(shù)字處理等過程的控制。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)部通過以Verilog硬件描述語言和IP軟核模塊相結(jié)合的邏輯設(shè)計模式完成對一行視頻圖像的分幀、打包然后通過千兆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PHY后以千兆以太網(wǎng)或光纖進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。對FPGA設(shè)計時，首先通過Modelsim進(jìn)行了邏輯設(shè)計的軟件仿真，實(shí)現(xiàn)基本功能，然后將設(shè)計文件下載到FPGA內(nèi)部通過Re

4、veal內(nèi)部信號掃描工具觀察信號的完整性，最后通過上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)測試工具Wireshark來實(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)測試軟件調(diào)用Winpcap網(wǎng)絡(luò)抓包工具監(jiān)聽網(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。
　　 整個系統(tǒng)能比較穩(wěn)定的工作，具有成本低、開發(fā)周期短、不易受外界干擾等特點(diǎn)。通過光纖和千兆網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)非壓縮的視頻圖像傳輸?shù)脑O(shè)計思想，