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视频压缩码流

  • 基于FPGA的TS流复用器及其接口的设计与实现.rar

    在数字电视系统中,MPEG-2编码复用器是系统传输的核心环节,所有的节目、数据以及各种增值服务都是通过复用打包成传输流传输出去。目前,只有少数公司掌握复用器的核心算法技术,能够采用MPEG-2可变码率统计复用方法提高带宽利用率,保证高质量图像传输。由于目前正处广播电视全面向数字化过渡期间,市场潜力巨大,因此对复用器的研究开发非常重要。本文针对复用器及其接口技术进行研究并设计出成形产品。 文中首先对MPEG-2标准及NIOS Ⅱ软核进行分析。重点研究了复用器中的部分关键技术:PSI信息提取及重构算法、PID映射方法、PCR校正及CRC校验算法,给出了实现方法,并通过了硬件验证。然后对复用器中主要用到的AsI接口和DS3接口进行了分析与研究,给出了设计方法,并通过了硬件验证。 本文的主要工作如下: ●首先对复用器整体功能进行详细分析,并划分软硬件各自需要完成的功能。给出复用器的整体方案以及ASI接口和DS3接口设计方案。 ●在FPGA上采用c语言实现了PSI信息提取与重构算法。 ●给出了实现快速的PID映射方法,并根据FPGA特点给出一种新的PID映射方法,减少了逻辑资源的使用,提高了稳定性。 ●采用Verilog设计了SI信息提取与重构的硬件平台,并用c语言实现了SDT表的提取与重构算法,在FPGA中成功实现了动态分配内存空间。 ●在FPGA上实现了.ASI接口,主要分析了位同步的实现过程,实现了一种新的快速实现字节同步的设计。 ●在FPGA上实现了DS3接口,提出并实现了一种兼容式DS3接口设计。并对帧同步设计进行改进。 ●完成部分PCB版图设计,并进行调试监测。 本复用器设计最大特点是将软件设计和硬件设计进行合理划分,硬件平台及接口采用Verilog语言实现,PSI信息算法主要采用c语言实现。这种软硬件的划分使系统设计更加灵活,且软件设计与硬件设计可同时进行,极大的提高了工作效率。 整个项目设计采用verilog和c两种语言完成,采用Altera公司的FPGA芯片EP1C20,在Quartus和NIOS IDE两种设计平台下设计实现。根据此方案已经开发出两台带有ASI和DS3接口的数字电视TS流复用器,经测试达到了预期的性能和技术指标。

    标签: FPGA TS流 复用器

    上传时间: 2013-08-03

    上传用户:gdgzhym

  • 基于FPGA安全监控系统的数字视频处理.rar

    随着经济的发展,生活水平的逐步提高,购置房屋和车辆的人越来越多,但安全问题也给人们带来巨大的经济损失。与此同时,相应的安全防盗系统也应运而生。目前市场上,低端的方案是利用单片机和通讯单元相结合构成系统。这种系统虽然价格便宜,实现起来也相对简单,但是功能不够完善,不能实现正真的影、音、像图文全方位监控。而高端的方案则使用专用集成电路,虽然功能强大,但是价格昂贵,并且对于新的接口标准存在兼容性问题,而且也不易升级。 基于FPGA的安全监控系统,是FPGA和通讯单元相结合的产物。其核心FPGA可多次配置,灵活性强,在性能和价格中找到一个很好的平衡。其易于维护和升级,以满足市场上不断推陈出的新的接口标准。 整个系统将是对视频图像处理、图像加密技术、传感器、PIC总线通讯等诸多技术的整合。而本文将侧重于论述该系统中视频图像处理、控制接口和视频传送部分的内容。全文分为五个章节,第一章简要介绍了视频信号处理的原理和结构,对一些专业术语进行介绍,并展示了通用的视频处理过程。第二章针对监控系统的案例,对视频信号处理模块的解决方案进行论述,将实际的视频信号处理划分为转换、计算和传送三个子模块,并且分别进行功能介绍。第三章着重介绍视频转换和视频计算两大模块,对相应的接口配置和模块主要代码实现作了深入分析。第四章将论述视频处理中的重要课题:数字图像的压缩技术,并对相应的重要模块和关键步骤作实际建模分析。第五章将探讨视频传送的相关技术,介绍传统的Camera-Link标准和最新的千兆以太网传送标准,对可行性应用进行了比较。

    标签: FPGA 安全监控

    上传时间: 2013-07-17

    上传用户:xymbian

  • 基于DSP/FPGA的多波形数字脉冲压缩系统硬件的研究与实现

    现代雷达系统广泛采用脉冲压缩技术,用以解决作用距离与分辨能力之间的矛盾。脉冲压缩是指雷达通过发射宽脉冲,保证足够的最大作用距离,而接收时,采用相应的脉冲压缩法获得窄脉冲以提高距离分辨率的过程。同时,数字信号处理技术的迅猛发展和广泛应用,为雷达脉冲压缩处理的数字化实现提供了可能。 本文主要研究雷达多波形频域数字脉冲压缩系统的硬件系统实现。在匹配滤波理论的指导下,成功研制了基于FPGAEP1K100QC208-1和4片高性能ADSP21160M的多波形频域数字脉冲压缩系统。该系统可处理时宽在42μs以内、带宽在5MHz以下的线性调频信号(LFM),非线性调频信号(NLFM)和Taylor四相码信号,且技术指标完全满足实用系统的设计要求。 本文完成的主要工作和创新之处有:(1)基于双通道模数转换器AD10242设计高精度数据采集电路,为整个脉压系统的工作提供必要的条件。完成了前端模拟信号输入电路的优化和差分输入时钟的产生,以实现高精度采样。 (2)根据协议和脉压系统的工作要求,以基于FPGAEP1K100QC208完成系统控制,使整个脉压系统正确稳定地工作。同时以该FPGA生成双口RAM,实现数据暂存,以匹配采样速率和脉压系统频率。 (3)设计基于4片高性能ADSP21160M的紧耦合并行处理系统,以完成多波形频域数字脉冲压缩的全部运算工作。4片DSP共享外部总线,且各DSP以链路口互连,进行数据通信。各DSP还使用一个链路口连接到接口板DSP,将脉压结果送出。 (4)以一片ADSP21160M和一片EP1K100QC208为核心,设计输出板电路,完成数据对齐、求模和数据向下一级的输出,并产生模拟输出。 (5)调试并改进处理板和输出板。

    标签: FPGA DSP 多波形 压缩系统

    上传时间: 2013-06-11

    上传用户:qq277541717

  • 基于提升机构的二维离散小波的FPGA设计

    在卫星遥感设备中,随着遥感技术的发展和对传输式观测卫星遥感图像质量要求的不断提高,航天遥感图像的分辨率和采样率也越来越高,由此引起高分辨率遥感图像数据存储量和传输数据量的急剧增长,然而卫星信道带宽有限。为了尽量保持高分辨率遥感图像所具有的信息,必须解决输入数据码率和传输信道带宽之间的矛盾。所以星载高分辨率遥感图像数据的高保真、实时、大压缩比压缩技术就成了解决这一矛盾的关键技术。FPGA器件为实现数据压缩提供了一种压缩算法的硬件实现的一个理想的平台。FPGA器件集成度高,体积小,通过用户编程实现专门应用的功能。它允许电路设计者利用基于计算机的开发平台,经过设计输入,仿真,测试和校验,直到达到预期的结果,减少了开发周期。小波变换能够适应现代图像压缩所需要的如多分辨率、多层质量控制等要求,在较大压缩比下,小波图像压缩质量明显好于DCT变换,因此小波变换成为新一代压缩标准JPEG2000的核心算法。同时,小波变换的提升算法结构简单,能够实现快速算法,有利于硬件实现,因此提升小波变换对于采用FPGA或ASIC来实现图像变换来说是很好的选择。本文针对卫星遥感图像的数据流,主要研究可以对卫星图像进行实时二维小波变换的方案。针对提升小波变换的VLSI结构和FPGA设计中的关键技术,从边界延拓、滤波器结构、整数小波、定点运算、原位运算等方面进行了研究和讨论,并且完成了针对卫星遥感图像的分块二维9/7提升小波变换的FPGA实现。采用VerIlog语言对设计进行了仿真验证,并将仿真结果同matlab仿真结果进行了比较,比较结果表明该方案能实现对卫星遥感图像数据流的二维提升小波变换的功能。同时QuartusII综合结果也表明,系统时钟能够工作在很高的频率,可以满足高速实时对卫星图像的小波变换处理。

    标签: FPGA 提升机 二维 离散小波

    上传时间: 2013-06-15

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  • 基于ARM的温室作物长势远程视频监测系统研究

    本文在充分了解并分析温室监控技术及其配套设施发展现状的基础上,结合目前对温室作物长势诊断技术研究的需求,试图将嵌入式远程视频采集技术应用到温室监测中,综合利用现代电子技术、视频监测技术、网络技术,获取温室作物的生长状况、肥水需求情况以及病虫草害动态等信息的反应载体作物的生长图像,为作物生产管理者或管理决策者提供及时准确的图像数据信息,便于采取各种管理措施。本文的主要研究内容如下: 远程视频监测硬件系统的设计和测试。本系统的主控制器选用以Samsung公司的基于ARM920T内核的微控制器S3C2410A为主控芯片的核心板,它已经完成了最小系统的设计,并扩展了存储器,引出了相应的接口;视频获取设备选用基于中星微zc301p处理器的北大青鸟MPC-30B USB接口摄像头;在最小系统上扩展了USB通信接口、SD卡存储器接口、网络通信接口、液晶显示屏接口、以及JTAG仿真调试接口等;最后完成整个系统的焊接和测试。 嵌入式Windows CE.net操作系统的移植。针对本系统的特点对Windows CE.net操作系统进行裁剪,在Microsoft Platform Builder5.0集成开发环境下,定制一个适合本系统需要的操作系统;针对本硬件系统的特殊性编写相应的系统启动引导程序Bootloader;最后实现WindowsCE.net操作系统的移植和调试。 远程视频监测软件系统的设计和调试。首先给系统的各个外设和接口设计驱动程序,以保证它们能够正常工作,主要是视频采集摄像头驱动程序的设计和调试;在Embedded VisualC++开发环境下,设计视频采集、编码压缩、存储、本地显示和网络传输程序,并完成整个软件系统的调试。在Visual C++6.0开发环境下设计远程监测中心PC机的应用程序,通过网络接收远程传来的图像信息,并加以处理,实现图像信息的网络远程接收、显示、存储等处理工作。 整个软硬件系统联合调试运行结果表明,系统应用于温室作物长势视频图像远程监测是可行的,具有小巧便携、成本低廉、能耗较低等特点;系统采集到的图像信息基本上能够满足温室作物长势诊断研究的要求,具有一定的实用价值。

    标签: ARM 远程 视频监测 系统研究

    上传时间: 2013-05-31

    上传用户:t1213121

  • 基于嵌入式ARM的远程视频监控系统研究

    随着科技的进步,视频监控系统正在向嵌入式、数字化、网络化方向发展。嵌入式视频监控系统充分利用大规模集成电路和网络的科技成果,实现了体积小巧、性能稳定、通讯便利的监控产品。 本文以S3C2410为核心硬件平台开发了基于嵌入式的远程视频监控系统,并对关键技术进行了论述和研究。首先给出了系统总体软硬件设计方案,针对本系统硬件对vivi进行了修改和移植,对编译和移植Linux内核以及制作YAFFS文件系统也做了深入的研究,重点讨论了在嵌入式Linux操作系统下开发USB接口摄像头驱动程序和利用linux提供的Video4Linux API函数实现视频数据采集,其次采用背景差法实现了对视频图像中运动目标的检测,然后通过MJPEG压缩算法实现了视频数据压缩,接着介绍了在Linux下基于TCP/IP协议的socket编程,实现了视频数据的网络发送。最后着重论述了嵌入式Web服务器的设计,编写了视频监控主界面程序,并实现了基于B/S模式的视频监控系统结构。 本系统采用模块化设计方法,使得设计更加简洁、高效,具有良好的扩展性和易用性,有利于系统升级。另外采用嵌入式的方法,系统成本较低,易于推广使用。

    标签: ARM 嵌入式 远程视频监控 系统研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:小枫残月

  • 一种可伸缩的鲁棒流媒体系统设计与实现

    本文介绍了一种适于网络环境的高效、可扩展、自适应以及鲁棒的视频流压缩与传输技术,并以此为基础最终实现了一个流媒体系统。该系统由两部分组成:流媒体压缩部分和网络传输控制部分。在本文中将详细介绍这

    标签: 可伸缩 鲁棒流 媒体 系统设计

    上传时间: 2013-06-03

    上传用户:14786697487

  • 基于ARM的嵌入式视频监控终端的研究

    随着工业技术的不断发展,以及人对安全防范意识的逐渐加强,视频监控系统已经成为人们在生产、生活中必不可少的一个部分。特别是近年来,随着计算机技术的发展、宽带的普及、图像处理技术的提高,视频监控在越来越广泛地渗透到教育、娱乐、医疗、运动等各个领域。视频监测系统已经成为当今可视化领域的一个新的开发热点。许多应用领域对于视频监控系统提出了更高更新的要求,如何经济有效地实现特定环境所需的监控功能,给我们提出了新的课题。 本文设计和实现了基于ARM9和Linux操作系统的嵌入式视频监控系统,实现视频图像的采集、压缩和传输。文章结合嵌入式技术、图像压缩技术和网络技术,设计了一种基于嵌入式的网络视频监控系统。 本文首先研究了视频监控系统的发展现状及今后发展趋势,详细分析了嵌入式监控系统的基本原理和性能要求,提出了系统的设计的总体方案。在硬件设计方面,系统采用三星公司的S3C2410A作为嵌入式处理器,配合外围硬件电路构成嵌入式核心板。系统采用模块化设计方案,将硬件划分为三大模块:主控器与储存器模块;电源时钟复位电路模块;外围接口电路模块。在论文中对各个部分进行了详细的介绍。完成了核心板的硬件设计后,接下来介绍如何构建嵌入式监控系统的软件平台,包括成功的移植Linux操作系统;嵌入式Linux下USB接口摄像头驱动的接口和实现。最后在基于嵌入式Linux系统的平台上完成应用程序的设计,完成视频图像的采集、压缩、传输,这部分主要完成的工作有:如何使用Video4Linux API库函数实现图像采集;如何实现视频流的软件压缩;如何保证视频流数据的实时传输。 本文实现了一种体积小、成本低廉、数字化的监控解决方案。该系统可满足监控系统对数据传输可靠性和实时性的要求,具有广泛的应用价值。

    标签: ARM 嵌入式视频 监控终端

    上传时间: 2013-07-10

    上传用户:TRIFCT

  • 基于ARM的智能家居网络视频监控系统研究

    随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们对住宅的安全性提出了更高的要求。由于视频监控具有直观、方便、信息内容丰富等的特点,而被广发的应用各种安防系统中。现有的家居监控系统智能化程度低,无法更好的适应家居安防系统的要求,因此研究并开发出适合人们需要的智能化家居视频监控系统具有重要的意义。 本课题针对现有家居视频监控系统的问题,选用SAMSLING公司基于ARM9核的S3C2410芯片作为CPU,扩展了USB摄像头、Internet芯片、红外传感器模块、液晶屏、键盘等外围设备,设计出一种基于ARM的智能家居网络视频监控系统。该系统的功能主要包括:摄像头采集图像并在LCD上进行显示;在户外PC上可以通过网络查看ARM端家中情况,图像经过压缩后进行传输;截取图像进行人脸检测;当检测到人脸时,GPRS发送短信通知主人有入侵情况发生;检测到人脸的图像压缩后进行存储。 本文介绍了系统各个硬件型号的选取,硬件的性能参数,硬件引脚和寄存器参数,设计了各个硬件之间的接口电路。系统的软件部分采用嵌入式Linux作为操作系统,在目标板上移植了引导程序、Linux裁剪后的系统和文件系统,在此基础上实现了摄像头图像采集和LCD上的显示、基于肤色和模板匹配的人脸检测算法、基于DCT变换的有损图像压缩算法、GPRS短信发送、图像网络传输等软件功能。 试验结果表明,本系统能够较好的实现预期的功能,具有较好的稳定性和应用前景。

    标签: ARM 智能家居 网络视频监控 系统研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:四只眼

  • 基于ARM和Linux的嵌入式远程视频监控系统设计

    本文根据大楼电梯视频监控系统的要求,提出了一种基于嵌入式技术的网络视频监控系统实现方案。系统以嵌入式Linux和嵌入式微处理器S3C2410X为核心平台,通过嵌入式平台建立的基于TCP/IP协议的视频服务器,将USB摄像头采集来的图像数据压缩后,经过网络传输,完成对监控现场的网络视频监控任务。首先阐述了嵌入式网络视频监控系统的发展、现状以及整体构建,然后介绍了嵌入式Linux操作系统以及ARM处理器的发展情况,分析了主要外围电路的设计,以及如何在ARM硬件平台上进行嵌入式Linux内核的编译与移植,介绍了Bootloader的启动原理及运行过程,并对在Linux操作系统下的USB驱动程序的开发进行了研究。本文重点讨论了图像采集、编码和网络通信程序的设计原理与实现。最后进行了系统整体测试,并提出了进一步开发设想。

    标签: Linux ARM 嵌入式 远程视频监控

    上传时间: 2013-06-15

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