摘要：現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效提升視頻處理的效率，但仍存在處理架構(gòu)復(fù)雜，處理時(shí)延大等問題，本文提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控通用處理架構(gòu)，并對(duì)主控模塊的狀態(tài)機(jī)、視頻編解碼模塊、外圍電路模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)化了視頻處理復(fù)雜度。然后對(duì)方案進(jìn)行FPGA仿真和綜合，進(jìn)行模塊校驗(yàn)。最后分析系統(tǒng)的時(shí)延和丟包進(jìn)行分析，確定其滿足視頻處理的準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵字：FPGA， 嵌入式、視頻監(jiān)控

Abstracts: The current video monitor system can effectively improve the video processing efficiency， but there are still dealing with complex schemas and processing delay problem. This paper proposed a surveillance general processing architecture based on FPGA video， and the state machine of main control module， video coding decode module and a peripheral circuit module to design， optimize the video processing complexity. Then， the FPGA simulation and synthesis of the scheme is carried out， and the module is checked. Finally， the delay and packet loss of the system is analyzed， and the accuracy of the video processing is determined.

Keyword: FPGA  Embed  Video monitor

1 引言

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是利用攝像設(shè)備采集監(jiān)控區(qū)域圖像，通過無(wú)線或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像數(shù)據(jù)，由計(jì)算機(jī)屏幕顯示出監(jiān)控情況。因視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程性、智能性、適應(yīng)性，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在交通、銀行、場(chǎng)館等多個(gè)領(lǐng)域。

編解碼是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成，一般采用特定芯片完成視頻數(shù)據(jù)壓縮和解碼。但后期維護(hù)以及開發(fā)周期長(zhǎng)，且難以承載H.264等高復(fù)雜度視頻編碼算法。IC（integrated circuit）器件，特別是FPGA（Field－Programmable Gate Array）具有頻率高、可重復(fù)刷寫、處理能力強(qiáng)的多種優(yōu)點(diǎn)，正逐步在視頻監(jiān)控領(lǐng)域獲得應(yīng)用和推廣，基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)也成為了研究的熱點(diǎn)。
 武漢理工大學(xué)占文慶[1]提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選取FPGA作為系統(tǒng)主控芯片搭建硬件平臺(tái)，利用硬件描述語(yǔ)言完成視頻編解碼操作；大連海事大學(xué)馬小博[2]提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)，運(yùn)用硬件描述和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)原則，將圖像處理用Verilog語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)；長(zhǎng)安大學(xué)李建華[3]提出一種基于FPGA的視頻采集系統(tǒng)，將視頻采集系統(tǒng)中，視頻處理模塊和顯示模塊被集成到一個(gè)FPGA硬件平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的視頻監(jiān)控。Caihong Liu. [4]提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控平臺(tái)設(shè)計(jì)方法，該方法將圖像優(yōu)化和圖像處理算法在FPGA中實(shí)現(xiàn)，有效提高了視頻處理的效率。Zheng Shang Zhi提出一種利用FPGA和GPRS的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，采用FPGA實(shí)現(xiàn)橫向動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)算法。

基于FPGA的視頻監(jiān)控方案[5]、[6]、[7]能夠有效提升視頻處理效率，但仍存在處理架構(gòu)復(fù)雜，，處理時(shí)延大等問題。因此本文針對(duì)以上問題，提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控通用處理架構(gòu)，并對(duì)主控模塊的狀態(tài)機(jī)、視頻編解碼模塊、外圍電路模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)化了視頻處理復(fù)雜度。然后對(duì)方案進(jìn)行FPGA仿真和綜合，進(jìn)行模塊校驗(yàn)。最后分析系統(tǒng)的時(shí)延和丟包進(jìn)行分析，確定其滿足視頻處理的準(zhǔn)確性。

2 監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
3 綜合仿真
4 結(jié)果測(cè)試

5 總結(jié)

本文針對(duì)FPGA的視頻監(jiān)控方案存在處理架構(gòu)復(fù)雜，處理時(shí)延大等問題，提出一種基于FPGA的視頻監(jiān)控通用處理架構(gòu)，并對(duì)主控模塊的狀態(tài)機(jī)、視頻編解碼模塊、外圍電路模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，優(yōu)化了視頻處理復(fù)雜度。然后對(duì)方案進(jìn)行FPGA仿真和綜合，進(jìn)行模塊校驗(yàn)。最后分析系統(tǒng)的時(shí)延和丟包進(jìn)行分析，確定其滿足視頻處理的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)（略）



本文編號(hào)：145860