基于FPGA的多路視頻采集并行技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)占有率的迅速提高,交通事故的發(fā)生率也迅速上升,為了有效遏止交通違章行為、保障車(chē)輛行駛安全、減少交通事故的發(fā)生,人們研究開(kāi)發(fā)了車(chē)輛行駛記錄儀。但目前上市的汽車(chē)行駛記錄儀僅收集記錄車(chē)輛行駛過(guò)程中的一些參數(shù)和數(shù)據(jù),當(dāng)發(fā)生交通事故后,需要用專(zhuān)門(mén)的測(cè)試技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)研究,才能進(jìn)行事故責(zé)任的認(rèn)定,雖然最終也能確定,但這種方式不僅效率低而且準(zhǔn)確率也有待提高。
　　 本課題研究了一種新型的車(chē)載行駛記錄系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集方式——多路視頻采

2、集系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了具有四路視頻采集及視頻圖像頇處理功能的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用Xilinx公司的Spartan-Ⅲ XC3S500E芯片作為中央處理器,充分利用FPGA資源豐富、處理速度快、結(jié)構(gòu)靈活及系統(tǒng)穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì),提高了視頻采集及視頻預(yù)處理的速度,提升了系統(tǒng)的總體性能,同時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用CIF和D1視頻圖像格式兩種可選采集格式,能滿足不同質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)采集。
　　 本文深入研究了基于FPGA的四路視頻采集技術(shù)

3、,并在此基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了四路視頻采集的工作原理,介紹了各種處理技術(shù),課題圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi)工作:
　　 1.研究視頻采集技術(shù),給出了一種基于FPGA的四路視頻采集及視頻預(yù)處理設(shè)計(jì)方案。
　　 2.研究IIC總線協(xié)議,使用verilog硬件描述語(yǔ)言模擬FPGA的IIC總線控制,對(duì)視頻解碼芯片進(jìn)行初始化配置及控制。
　　 3.學(xué)習(xí)BT.656視頻流標(biāo)準(zhǔn),對(duì)視頻流進(jìn)行分析解碼,實(shí)現(xiàn)了YUV數(shù)據(jù)流的Y、U、V解交織工

4、作。
　　 4.針對(duì)視頻緩存問(wèn)題,給出了使用兩片SDRAM組成乒乓操作功能緩存的方案,實(shí)現(xiàn)了兩片SDRAM交替并行工作,提高了工作效率。
　　 5.分析了多種圖像減少噪盧的濾波算法,比較各種算法,提出使用中值濾波算法減少視頻圖像噪聲。
　　 6.根據(jù)不同視頻質(zhì)量的要求,生成CIF和D1兩種格式視頻。最后生成適合DSP傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式。
　　 本課題設(shè)計(jì)的基于FPGA的四路視頻采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采