基于FPGA的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的研究.pdf

1、應用嵌入式網(wǎng)絡技術的監(jiān)控系統(tǒng)是監(jiān)控領域最新的發(fā)展趨勢，嵌入式網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)是電子技術、計算機技術、通信技術和自動化技術快速發(fā)展并相互結(jié)合的高新技術產(chǎn)品。嵌入式網(wǎng)絡技術改變了以往的監(jiān)控系統(tǒng)體系結(jié)構，滿足了現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的可擴展性、分布性、實時性等，可廣泛運用于電信、交通、電力、銀行等領域。正是在這一背景下，本文設計了一種基于 FPGA的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由遠程現(xiàn)場（嵌入式前端子系統(tǒng)）和監(jiān)控中心（后端子系統(tǒng)）組成。
　　本文

2、主要討論嵌入式前端子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。在研究了目前流行的嵌入式系統(tǒng)和MPEG-4專用視頻壓縮芯片方案后，確定在嵌入式系統(tǒng)方面采用近幾年興起的片上可編程技術 SOPC來構建嵌入式硬件平臺；音視頻數(shù)據(jù)的壓縮基于專用芯片 GO7007SB來設計；利用uClinux操作系統(tǒng)實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制的方案。論文的內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　?、賹η度胧角岸俗酉到y(tǒng)方案進行深入研究，對其進行功能細分，確定由三部分構成：音視頻采集、壓縮子系統(tǒng)和嵌入式

3、子系統(tǒng)。在 Protel環(huán)境下完成音視頻采集和壓縮子系統(tǒng)硬件電路的原理圖設計和電路板設計。
　?、诮Y(jié)合SOPC技術，在SOPC Builder環(huán)境下構建嵌入式子系統(tǒng)。分析I2C總線協(xié)議，采用HDL語言模擬I2C時序完成音視頻采集芯片初始化配置。分析GO7007SB標準測試流程，并完成壓縮子系統(tǒng)硬件設計測試。
　　③移植 uClinux操作系統(tǒng)，建立程序開發(fā)環(huán)境；研究 Linux環(huán)境下驅(qū)動程序的設計，并分析壓縮子系統(tǒng)驅(qū)動程序功

4、能需求，設計壓縮子系統(tǒng)驅(qū)動程序。
　?、芴岢鲆环N簡單的音視頻編碼數(shù)據(jù)分組打包算法，思想在于使得網(wǎng)絡上發(fā)送的數(shù)據(jù)包的大小盡量一致，減小由于數(shù)據(jù)包大小差異引入的傳輸延遲，使得傳輸趨于穩(wěn)定有序。設計并實現(xiàn)了基于 TCP傳輸協(xié)議的客戶端/服務器網(wǎng)絡模型，實現(xiàn)音視頻編碼數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。
　　最后對本文構建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行測試。實驗結(jié)果表明，本文提出的系統(tǒng)架構方案有效可行，基于 FPGA的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在可擴展性、實時性、分布性等方