隨著5G通信、人工智能等技術(shù)的蓬勃發(fā)展,超高清視頻作為信息呈現(xiàn)和傳播的主要載體,與醫(yī)療健康、輔助駕駛、安防監(jiān)控等領(lǐng)域結(jié)合成為發(fā)展趨勢(shì)。由于傳統(tǒng)的單視頻源采集與視頻壓縮傳輸?shù)姆绞?難以滿足諸多場(chǎng)景的應(yīng)用需求,本文設(shè)計(jì)了一套基于CMOS圖像傳感器的多路超高清視頻采集與傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)以CMOS圖像傳感器為視頻采集元件,融合萬(wàn)兆以太網(wǎng)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了多路超高清視頻的并行采集與非壓縮超高清視頻的遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)傳輸。硬件系統(tǒng)包括傳感器子板與核心處理板兩塊印制電路板,以集成FPGA與ARM架構(gòu)的ZYNQ-7000系列片上系統(tǒng)為核心處理器,支持4路超高清CMOS圖像傳感器并行采集,搭載2路萬(wàn)兆以太網(wǎng),最大視頻傳輸帶寬可達(dá)20Gbps。整套平臺(tái)包含14路電源,818個(gè)元器件,2963個(gè)信號(hào)網(wǎng)絡(luò),其中包括4對(duì)傳輸速率為10.3125Gbps的SFP+信號(hào),60對(duì)最高傳輸速率為1.5Gbps的MIPI D-PHY信號(hào)以及32根傳輸速率為1066Mbps的DDR3信號(hào)。因此,在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮了信號(hào)完整性、電源完整性以及電磁兼容性問(wèn)題,并借助理論分析與仿真等手段,完成10層核心處理板與4層傳感器子板的硬件...

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1系統(tǒng)各功能模塊連接示意圖

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文122.1.2系統(tǒng)總體架構(gòu)根據(jù)2.1.1節(jié)所述的功能需求，將超高清視頻采集與傳輸系統(tǒng)的硬件平臺(tái)劃分為采集模塊、控制模塊、核心處理器模塊、顯示模塊、緩存模塊及通信模塊六個(gè)部分，各模塊之間的連接關(guān)系如圖2-1所示。系統(tǒng)工作過(guò)程設(shè)計(jì)如下：核心處理器接收并解析上位....

圖2-2系統(tǒng)總體架構(gòu)

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-2系統(tǒng)總體架構(gòu)2.2核心模塊方案設(shè)計(jì)本節(jié)將圍繞圖像傳感器方案、核心處理器方案、板間互連方案、視頻采集接口方案、視頻本地緩存方案、視頻本地顯示方案、視頻高速傳輸方案以及上位機(jī)程序設(shè)計(jì)方案展開(kāi)介紹。2.2.1圖像傳感器方案圖像傳感器是一種將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)....

圖2-3AR1337內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2-3AR1337內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如前文所述，高分辨率CMOS圖像傳感器廣泛采用MIPICSI-2接口作為數(shù)據(jù)傳輸接口，該接口根據(jù)物理層信號(hào)電氣特性的不同，可以細(xì)分為M-PHY、C-PHY和D-PHY三種，AR1337圖像傳感器采用D-PHY接口。根據(jù)MI....

圖2-4MIPID-PHY接口電平標(biāo)準(zhǔn)

華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文15圖2-3AR1337內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如前文所述，高分辨率CMOS圖像傳感器廣泛采用MIPICSI-2接口作為數(shù)據(jù)傳輸接口，該接口根據(jù)物理層信號(hào)電氣特性的不同，可以細(xì)分為M-PHY、C-PHY和D-PHY三種，AR1337圖像傳感器采用D-PHY接口。根據(jù)MI....

本文編號(hào)：4032005