基于FPGA的千兆以太網(wǎng)數(shù)字視頻圖像采集系統(tǒng).pdf

1、隨著圖像傳輸、監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信量越來越大,系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)的通信量也越來越大,這無疑對(duì)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和高效性都提出了更苛刻的要求。對(duì)于視頻數(shù)據(jù)的高速大量傳輸,傳統(tǒng)的百兆以太網(wǎng)采集方案或USB采集方案等傳輸手段在速度和距離上已經(jīng)無法勝任。千兆以太網(wǎng)因?yàn)榫哂辛己玫睦^承性和很多優(yōu)秀的新特越來越多的應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。
　　 在本課題中,針對(duì)640×512制冷型紅外熱像儀中大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸需求,設(shè)計(jì)了一種基于千兆

2、以太網(wǎng)的數(shù)字視頻圖像采集系統(tǒng)。直接使用Marvell公司的PHY芯片88E1111與Altera公司的FPGA進(jìn)行通信,基于UDP協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中。
　　 本課題通過編寫FPGA模塊程序和電腦應(yīng)用程序來完成數(shù)字視頻圖像的采集任務(wù)。FPGA模塊負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)88E1111芯片,并完成視頻數(shù)據(jù)的封裝和發(fā)送。模塊中使用了FPGA內(nèi)部的FIFO進(jìn)行跨時(shí)鐘域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和處理;在封裝模塊中數(shù)據(jù)完成了以太網(wǎng)封裝,加上了以太網(wǎng)幀頭、IP包

3、頭、UDP包頭和校驗(yàn)位等;CRC模塊使用16位并行算法對(duì)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)進(jìn)行了校驗(yàn)計(jì)算;芯片驅(qū)動(dòng)模塊將待傳輸?shù)臄?shù)字視頻圖像數(shù)據(jù)和控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成了RGMII模式下可用的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。在電腦終端編寫應(yīng)用程序,負(fù)責(zé)接收88E1111芯片傳輸過來的視頻圖像,利用socket套接字進(jìn)行編程,多線程進(jìn)行圖像的實(shí)時(shí)接收、顯示和存儲(chǔ),以供后續(xù)進(jìn)行紅外圖像的檢測(cè)搜索和跟蹤處理。
　　 在本課題中,以QuartusⅡ軟件和C++Builder軟件作為開