基于FPGA的数字视频监控系统的研究与设计

《基于FPGA的数字视频监控系统的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、江苏大学硕士学位论文基于FPGA的数字视频监控系统的研究与设计姓名：刘春国申请学位级别：硕士专业：检测技术及其自动化装置指导教师：李正明20120609江苏大学硕士学位论文摘要随着经济水平的不断提高，安防问题日趋突出，如何有效改善现有监控系统的速度问题，已经成为当今安防研究的热点。FPGA作为高速处理芯片的代表，有效地解决了监控系统的速度瓶颈问题。将数字视频技术和不断发展的FPGA设计理论结合起来形成新兴的视频采集和处理技术，具有高精度、高速度和高效性等优点，并且设计灵活，硬件重构性好，因此具有良好的发展前景和较高的应用价值。本文针对视频监控系统中数

2、据量大、处理速度快的特点，分析了当前该系统在不同实现方案下的优缺点，并在此基础上提出了以FPGA为核心处理器的视频监控系统的构想，并设计了该系统的硬件架构。针对由于图像传感器分辨率的提高、处理数据量的增大而导致输出的图像无法在VGA显示器上实时显示的缺陷，提出了对视频信号进行插值、解交织和色彩空间转换以提高帧率的解决途径，编写了相应的代码，提升了帧速，达到了图像的实时显示目的：针对在色彩空间转换过程中由于小数运算而导致转换结果存在误差的问题，设计了对转换后的色度值进行小数补偿的方法，实现图像的更加清晰显示。本课题的主要工作包括：设计该系统运行和视频信

3、号处理的硬件平台，编写各个功能模块的Verilog代码以及仿真、实验。本设计使用Altera公司的CyclonelIEP2C35芯片作为核心处理器，采用ADV7181B、ADV7123分别作为视频解码、编码芯片，借助Quartuslll0．0、ModelSim6．5B、TimeQuest、SignalTaplI、SynplifyPro等EDAT具实现对系统功能模块进行代码输入、综合、布局布线、时序约束、仿真验证等工作。通过实验结果表明以FPGA为核心处理器的数字视频监控系统能够正确快速地工作，满足了实时图像显示的要求，该技术在数字视频监控领域具有速度

4、上的优势，具有诱人的应用前景。关键词g视频监控，视频信号处理，FPGA，实时显示基于FPGA的数字视频监控系统研究与设计ABSTRACTWiththeimprovementofeconomic，securityisbecomingincreasinglyprominent．Themethodtoimprovetheexistingmonitoringsystemhasbecomearesearchhotspotofthesecurity．FPGAastherepresentativeofthehigh-speedprocessingchip，prov

5、idingalleffectivesolutionforthemonitoringsystemtosolvethespeedbottleneck．ThetechnologyofemergingvideocollectingandprocessingwiththecombinationofdigitalvideotechnologyandthecontinuousdevelopmentofFPGA，ithastheadvantagesofprecision，speedandefficiency,andthisdesignismoreflexible。s

6、0ithasgoodprospectsfordevelopmentandhighervalue．Inthispaper,forvideomonitoringsystems，takedthecharacteristicsofthehugedatacapacity,fasterprocessingspeedintoaccount，analysedtheadvantagesanddisadvantagesofthedifferentimplementationsofvideomonitoringsystem，basedontheaboveidea,prop

7、osedthearchitectureofthevideomonitoringsystembasedonFPGAasthecoreprocessor,designedthedesignofthehardwarearchitectureofthesystemandimplementedthehardwarecircuit；Imagecannotbereal·timedisplayedonVGAmonitorbecauseoftheamountofdataandimprovementofsensorresolution，proposedthesoluti

8、onofsignalinterpolation，deinterleavingandcolorspacecon