數(shù)字高清CCD攝像機(jī)前端視頻采集模塊的研制.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展和人們需求的不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)監(jiān)控模式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代高清監(jiān)控的需求，數(shù)字化、高清化、網(wǎng)絡(luò)化成為了視頻監(jiān)控的發(fā)展方向。然而高清CCD攝像機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直由國(guó)外廠商所掌控，所以自主研究高清CCD攝像機(jī)的前端視頻采集技術(shù)有著十分的必要性。
　　本文針對(duì)EastmanKodak公司的CCD圖像傳感器KAI-02150國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有解決方案的現(xiàn)象，結(jié)合當(dāng)今先進(jìn)的嵌入式技術(shù)，研制了數(shù)字高清攝像機(jī)的前端視頻

2、采集模塊。前端視頻采集模塊中AFE輸出的CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，經(jīng)過(guò)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換電路，驅(qū)動(dòng)CCD光電轉(zhuǎn)換，使其輸出模擬視頻信號(hào)。利用FPGA對(duì)AFE芯片的寄存器配置，對(duì)模擬視頻信號(hào)進(jìn)行正確的相關(guān)雙采樣、暗參考電平箝位、自動(dòng)增益等處理，輸出數(shù)字視頻信號(hào)。FPGA對(duì)兩路數(shù)字視頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)接受，合成為一路視頻信號(hào)，然后對(duì)其進(jìn)行Bayer濾色陣列色彩插值和RGB到Y(jié)CbCr的色彩空間轉(zhuǎn)換處理工作。最后輸出到達(dá)芬奇視頻處理編碼模塊，來(lái)對(duì)視頻圖像進(jìn)一步預(yù)

3、處理和網(wǎng)絡(luò)編碼，輸出到上位機(jī)界面中進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，達(dá)到1080p的H.264網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
　　本模塊采用了全高清逐行轉(zhuǎn)移型CCD圖像傳感器KAI-02150，放棄傳統(tǒng)的CPLD時(shí)序驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生方式，采用AD9920A作為攝像機(jī)AFE。AD9920A自帶垂直水平時(shí)鐘時(shí)序發(fā)生器，可產(chǎn)生完整準(zhǔn)確可靠的CCD高頻驅(qū)動(dòng)信號(hào)，節(jié)省了后級(jí)FPGA資源。通過(guò)寄存器的配置可以滿足多種工作模式切換的需要，增加了靈活性，降低了FPGA代碼的開(kāi)發(fā)難度。利用F