基于sopc技术的数字视频接口研制

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterSOPC．basedDigitalVideoInterfaceTechnologyDevelopedBvxingangJu，一Supervisor：Prof．minGuoPhysicalElectronicsSchoolofPhysicalEngineeringApril2010原创性声明l。ss9s：u10U堕Ⅲ川0『l

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3、Ⅲ例8川删删‘Y18325誊4本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所

4、取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：谚净每斤t弘1日期：卅啊年占月乙日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他

5、复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑卅l大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：歹序n闾卜1日期：钞虮霹易月z日摘要SOPC技术具有软硬件协同设计的特点，这使得系统的硬件开发高效快捷，也为将来的硬件升级带来便利，从而缩短了系统开发周期，节省了系统成本，延长了系统的生命周期。利用FPGA基于硬件的快速、并行处理的特点，可使系统数据处理和传输速率大为提高。表现在对视频图像数据缓冲压缩方面，性能稳定，同时兼具体积小、功耗低的优点。本课题采用SOP

6、C技术和适当的图像压缩算法，实现以FPGA为主要载体，以NiosII软核为主控制器，用以太网方式传输视频数据的数字视频接口。通过对经DVI解码的数字视频信号进行图像压缩、乒乓帧缓冲，再由DMA方式传送至以太网控制器，验证了用双绞线传输视频信号的方案。基于SOPC技术的数字视频接口，专用于信源为DVI信号的数据传输，主要由前端DVI接收解码模块、数据压缩缓冲模块、NiosII控制系统和以太网控制电路等四部分组成，数据压缩缓冲模块、NiosII控制系统两部分集成内建于一片FPGA芯片里，实现了一个SOC系统。其中NiosII控制系统中集成了

7、NiosII处理器、DMA控制器、以太网控制器端口、可编程I／0、三态桥等组件，而数据缓冲区由内建的两片RAM组成。系统的关键性能是带宽大小。DVI接收电路的解码速率，数据缓冲速率，数据压缩模块的运行速率和压缩比，DMA传送速率，以太网传送速率，都将影响到系统的带宽，所以，系统设计中注重了各模块问速率的匹配，并选择由NioslI处理器实现总体控制每个模块的协同工作。系统的技术特色。压缩和传送操作采用乒乓帧方式，使压缩和传送并行执行；压缩后的数据采用NiosII系统中的DMA方式传至以太网控制器，既利用了NiosII系统中成熟的以太网控制

8、器端口组件，又保证了数据的高速送达；另外，整个接口系统的主要部件内植在单片FPGA中，外观尺寸小、改动灵活、升级便捷，可以在系统修改。关键词：可编程单芯片系统现场可编程门阵列数字视频接口数据压缩软核处理器以太网AbstractSOPCtechnologyhasthecharacteristicsofhardwareandsoftwareCO—design，whichmakesthesystemhardwaredevelopmentfastandefficientandbringslotsofconvenienceforthehardwa

9、reupgradesinfuture．Inthisway,thesystemdevelopmentcycleisshortened，thesystemcostissaved，andthesystemlifecycleisextended．UseofFPGAhardware—basedrapid，parallelprocessingfeatures，enablessystemdataprocessingandtransmissionrategreatlyimproved．Performanceinthedatabufferandcompr

10、essionisstableandfast，andthesystemiSsmallinsizeandatlowpower．UsingSOPCtechnologyandappropriateimagecomp