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《基于fpga的多模式視頻實時采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于FPGA的多模式視頻實時采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)姓名:肖文才申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):信號與信息處理指導(dǎo)教師:樊豐20070601摘要H.264/AVC是由國際電信聯(lián)合會和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之~。由于其具有比以往標(biāo)準(zhǔn)更出色的性能,被人們稱為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),研究H,264視頻編解碼技術(shù)已為世界的熱點?;贖.264的視頻采集編碼系統(tǒng)由視頻采集部件和視頻壓縮部件構(gòu)成,視頻采集部件與視頻壓縮部件緊密配合、協(xié)同工作,從而提高整個數(shù)字視頻壓縮系統(tǒng)的性能。視頻采集部件對系統(tǒng)處理性能有重要的影響,本論文設(shè)計并實現(xiàn)了應(yīng)用于H.264視頻編碼
2、器中的視頻實時采集系統(tǒng)。本文設(shè)計的視頻采集系統(tǒng)由視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻采集總控及數(shù)據(jù)處理模塊、視頻存儲模塊和模式接收模塊組成,能夠進行PAL制模擬視頻輸入信號的數(shù)字化以及多種模式下數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理、存儲,同時負(fù)責(zé)高效地向視頻壓縮系統(tǒng)提供所需的視頻數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件設(shè)計與邏輯設(shè)計。以ALTERA公司的STRATIX系列EPlS25開發(fā)板為基礎(chǔ)構(gòu)建了系統(tǒng)主硬件處理平臺,結(jié)合視頻A/D采樣及片外大容量緩存接口子板組成系統(tǒng)的硬件構(gòu)架。在FPGA邏輯設(shè)計中,根據(jù)特定的視頻處理算法對數(shù)據(jù)存儲格式及吞吐量的要求和SDRAM的性能特點,對視頻數(shù)據(jù)的存儲格式及讀寫時序進行了優(yōu)
3、化,大大提高了對SDRAM的訪問速率,能夠應(yīng)用于大容量,高數(shù)據(jù)吞吐率的數(shù)字視頻處理系統(tǒng)中。通過對視頻采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程及控制流程進行分析,本文所確定的邏輯功能劃分主要包括:模式的接收及切換檢測、基于IzC總線協(xié)議的視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊工作方式初始化、Ⅱu—BT656格式視頻的解碼、視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理、片外視頻存儲控制器、視頻壓縮部件數(shù)據(jù)獲取等。系統(tǒng)的所有數(shù)字邏輯均采用可編程邏輯器件實現(xiàn),提高了系統(tǒng)的可靠性,同時也為系統(tǒng)的調(diào)試和修改增加了靈活性。系統(tǒng)在QuartusII5.0和Modelsim軟件平臺下開發(fā),通過ProtelDXP繪制電路板并在硬件上得到實現(xiàn)。硬件調(diào)試結(jié)果表
4、明,本系統(tǒng)能夠正常工作。【關(guān)鍵詞】視頻采集,iZc總線,視頻解碼,存儲控制,現(xiàn)場可編程門陣列ABSTRACTAsoneofthevideocodingstandardofthenextgeneration,H.264/AVCisdevelopedjointlybyICUandISO.Itiscalledasthenewgenerationvideocodingstandardduetoitsexcellentperformancecomparedtotheformerstandards.ResearchH.264videocodectechnologyisbecoming
5、oneoftheworld'shotspots.ThevideoacquisitionandcodingsystembasedonH.264iscomposedofthevideoacquisitionpartandthevideocompressionpart.Thetwopartsworkcloselytogether,thusenhancetheperformanceoftheentiredigitalvideocompressionsystem.Thevideoacquisitionparthasanimportantinfluencetotheprocessin
6、gperformanceofthesystermThereal—timevideoacquisitionsystemfortheH.264videoencoderhasbeendesignedandcompletedinthisessay.ThevideoacquisitionsystemismadeupofvideoADC(AnalogtoDigitalConverter)module、videoacquisitionandcontrolmodule,videostoragemoduleandmodereceptionmodde.Itd:i西talizestheanal
7、ogvideosignalclassifiedasPALtelevisionsystemandpreprocessesthedigitalvideodatabeforestoringthemacoastomedtomultiplemod韶.Additionally,thesystemcanprovidevideodatatovideocompressibnsystemwitllappropriateformatefficienflywhenneeded.Thejobofthisessayincludesconstruction