高清VGA網絡視頻矩陣模塊的設計與實現(xiàn).pdf

1、VGA(Video Graphics Array)視頻接口于1987年由IBM提出，經過30多年的發(fā)展，已經基本上成為了現(xiàn)代個人電腦的標準視頻輸出接口。VGA信號雖然是模擬信號，但是它依然能夠很好的支持高達1080p的高清視頻。它廉價、靈活、實現(xiàn)簡單，是目前為止使用最廣泛的視頻接口。
　　VGA視頻矩陣在各個領域都有豐富的應用，例如視頻監(jiān)控、視頻會議、投影儀設備和機房管理系統(tǒng)等等。在企業(yè)的機房管理系統(tǒng)中，VGA視頻矩陣簡化管理職員

2、的工作，從而減少人員需求，并為企業(yè)節(jié)約成本。利用網絡化的VGA視頻矩陣，機房管理人員在任何地點和任何時間都能夠通過網絡監(jiān)視服務器的運行。在小區(qū)的中控室或者是企業(yè)的監(jiān)控中心，通過視頻矩陣監(jiān)控服務器來分別獲取各個攝像頭的實時數(shù)據(jù)，從而對小區(qū)或者企業(yè)環(huán)境實時監(jiān)控。
　　傳統(tǒng)的VGA視頻矩陣，通常采用單片機作為主處理器，通過直接操作專用視頻切換芯片來進行模擬VGA視頻信號的切換。但是由于VGA信號本身屬于模擬信號，它有抗干擾能力弱，無法遠

3、距離傳輸?shù)忍攸c。因此，傳統(tǒng)的視頻矩陣靈活性差，布局布線麻煩的缺點也很突出。為了進一步提高VGA視頻矩陣的容量，同時應對機房中復雜的物理布線環(huán)境，新一代的VGA視頻矩陣必須滿足布線簡單、擴展性強、配置簡單、集中管理、支持多用戶和高清視頻顯示的特點。
　　本文將討論如何設計并實現(xiàn)一個通用的VGA數(shù)字視頻矩陣模塊，使用該模塊和傳統(tǒng)的模擬VGA視頻產品對接，輕松的可以將傳統(tǒng)的視頻矩陣轉變?yōu)楣δ軓姶蟮?、純?shù)字化并支持高清VGA的數(shù)字視頻矩陣

4、產品。文中將討論其中需要解決的技術難點和解決方案，包括將模擬的VGA視頻信號數(shù)字化，視頻格式的編碼，將視頻數(shù)據(jù)壓縮為適合網絡傳輸?shù)母袷?，以及?shù)據(jù)在網絡上的傳輸和加密等問題。在保留傳統(tǒng)VGA視頻矩陣基本功能的基礎上，同時實現(xiàn)了多用戶操控，用戶權限管理和矩陣端口的管理等功能。最終的測試結果表明，項目產品能夠通過調節(jié)圖像編碼率的方式，很好的適應在不同帶寬的網絡環(huán)境。
　　和市場上同類產品相比，本文項目擯棄了大部分廠商采用的FPGA設計硬