在工業(yè)和軍事等領(lǐng)域,常常需要實(shí)時獲取遠(yuǎn)程大范圍的場景,如工業(yè)園區(qū)監(jiān)控、戰(zhàn)場態(tài)勢分析等。要得到遠(yuǎn)程高分辨率、大視場的圖像,單個攝像頭已經(jīng)不能滿足實(shí)際要求,而現(xiàn)有的全景攝像機(jī)和廣角攝像機(jī)價格昂貴,采集到的圖像存在嚴(yán)重畸變且拍攝距離近,也不能滿足要求。因此,通過用多個普通攝像頭采集視頻,然后在遠(yuǎn)端進(jìn)行拼接,從而獲得遠(yuǎn)程、高質(zhì)量、大場景視頻的方法成為可行的解決方案,是目前大場景視頻獲取領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)多路視頻的快速采集,并降低系統(tǒng)成本,本文設(shè)計了一種以FPGA為控制核心的多路視頻采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括攝像頭采集模塊、通道選擇模塊、視頻解碼模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、視頻緩存模塊等。系統(tǒng)采用模擬攝像頭獲取視頻;采用同時支持4路視頻解碼功能的TW2867芯片進(jìn)行視頻解碼;采用兩片DDR2芯片進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)存儲;使用Verilog語言完成了系統(tǒng)功能開發(fā)。為實(shí)現(xiàn)多路視頻的快速遠(yuǎn)程傳輸,本文設(shè)計采用千兆以太網(wǎng)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。首先,基于FPGA實(shí)現(xiàn)了與以太網(wǎng)PHY芯片RTL8211EG的GMII接口,完成了PHY芯片控制器模塊的設(shè)計;然后,基于該模塊,采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)了基于UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的視頻流數(shù)據(jù)以太... 

【文章來源】：東北師范大學(xué)吉林省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

TW2867視頻解碼芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)

VINi(i=1~4)為四路視頻輸入接口，每路可通過配置寄存器來決定是 A輸入還是 B 輸入；BT.656 接口既可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的四路 BT.656 格式視頻流，也可以配合 54/108MHz 時鐘將兩路或四路視頻時分復(fù)用到一路輸出；MPP 接口是可配置的具有特殊用途的擴(kuò)展口，通過 MPP 接口可輸出 HS/VS/FLD 等視頻同步信號，這些信號也可以通過解析 BT.656 格式獲得；時鐘端口中的 XTI 和 XTO 用于連接晶振（27MHz 或 54MHz），CLKPOn 和 CLKNOn 作為視頻流同步時鐘，可配置成 27/54/108MHz 時鐘輸出；主機(jī)控制接口用于外部主機(jī)與 TW2867 串行通信，SCLK/SDAT 為 I2C 配置總線的時序線和數(shù)據(jù)線。2.2.2 I2C 配置模塊根據(jù)設(shè)計需求及芯片手冊中各寄存器功能對寄存器進(jìn)行配置，I2C 總線支持的最大通信速率是 400Kbit/s，并支持寄存器的按序遞增連續(xù)讀寫，I2C 讀寫時序如圖 2.3、圖 2.4 所示：

配置的具有特殊用途的擴(kuò)展口，通過 MPP 接口可輸出 HS/VS/FLD 等視頻同步信號，這些信號也可以通過解析 BT.656 格式獲得；時鐘端口中的 XTI 和 XTO 用于連接晶振（27MHz 或 54MHz），CLKPOn 和 CLKNOn 作為視頻流同步時鐘，可配置成 27/54/108MHz 時鐘輸出；主機(jī)控制接口用于外部主機(jī)與 TW2867 串行通信，SCLK/SDAT 為 I2C 配置總線的時序線和數(shù)據(jù)線。2.2.2 I2C 配置模塊根據(jù)設(shè)計需求及芯片手冊中各寄存器功能對寄存器進(jìn)行配置，I2C 總線支持的最大通信速率是 400Kbit/s，并支持寄存器的按序遞增連續(xù)讀寫，I2C 讀寫時序如圖 2.3、圖 2.4 所示：圖 2.3 I2C 寫時序

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于SIFT變換和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的彩色全景圖拼接算法[J]. 唐艷,孫劉杰,王勇.  包裝工程. 2018(21)
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碩士論文
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[2]全景視頻圖像融合與拼接算法研究[D]. 彭鳳婷.電子科技大學(xué) 2017
[3]基于圓柱面的快速全景圖像拼接算法研究[D]. 任剛.杭州電子科技大學(xué) 2017
[4]IP網(wǎng)絡(luò)流量分析系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 袁燦.北京郵電大學(xué) 2016
[5]基于FPGA的千兆以太網(wǎng)相機(jī)的傳輸系統(tǒng)研究[D]. 沈淦松.電子科技大學(xué) 2013
[6]視頻拼接實(shí)現(xiàn)過程的研究[D]. 劉強(qiáng).西南交通大學(xué) 2008
[7]多路遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（客戶端）的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 雷剛勇.電子科技大學(xué) 2006



本文編號：3401887