基于SOPC的数字视频监控系统设计.pdfVIP

』 旦 ! 坠⋯ 一 ⋯ 一⋯ 一 ～⋯ ⋯ ⋯ ～ ⋯ — —⋯ _ ； 。 ，蠛 黛 。赫 鏊 潍 勰 l 墨 圃 基 于 SOPC的 数 字 视 频 监 控 系 统 设 计 李亚春黄茜朱慧彬刘军 华南理工大学，广东广州，5 1064 1 【摘要】设计了基于片上可编程系统( SOPC) 的嵌入式数字视频监控系统的实 现方案。利用Al t er a 公司必威体育精装版的SOPC解决方案基于FPGA内嵌Ni os I i 软核处理器，实现 嵌入式数字视频监控系统。给出了系统功能分析和总体结构设计，采用软硬件结合的 设计方法 ，实现了硬件平 台构建和软件调试 。较之传统方案 ，本设计提高了系统性 能，降低软件和硬件实现周期，减少开发成本 。 【关键词 】SOPC Ni os I I 嵌入式处理器视频监控FPGA 一、概述 升级，并且软硬件在系统可编程，是一种灵活高效的 近年来，视频监控系统以实时性强，适于远程控 SOC解决方案。本文着重介绍基于Ah er a公司FPGA的嵌 制，便于管理人员操作等优点。日益在银行、交通、 入式处理器Ni o s I I 内核及SOPC软硬件设计技术，提出 仓管、军事等行业的安防方面得到了广泛的应用。与 基于Ni os I I 的数字视频监控系统实现方案。 传统的模拟视频监控系统相 比，数字视频监控系统的 二、数字视频监控系统总体结构和功能 视频信号以数字形式进行采集和存储，便于压缩，分 根据数字视频监控系统的功能需求，系统功能包 析，处理和显示，抗干扰能力强，适合网络传输。因 括采集现场视频信号，进行相关图像和视频算法处 此，数字化是视频监控系统的发展方向。 理，输出信号至视频D／A芯片，转换成模拟视频信号 ， 传统的视频处理系统为了满足实时性和灵活的实 在显示器上实时显示。考虑系统可扩展性和稳定性及 际接口需要 ，多采用FPGA+DSP或者MCU+DSP的硬件 Fr ee dev 数字应用开发板上的器件和其功能，本系统主 架构。其中DSP实现视频处理算法，FPGA／MCU主要实 要包括以下几方面： 现各种接 口电路及一些辅助性工作。随着大规模集成 1、Cyc l oneI I FPGA，包括Ni os I I 软核处理器、锁 电路设计技术的进步和制造工艺水平的提高，FPGA的 相器PLL、操作系统使用的定时器、J TAGUART下载 口 功能和处理能力越来越强，通过一个半导体芯片完成 和外围设备的接 口； 系统级的集成 已成为可能。 2、16 MB AMD AM29LV256 Fl a sh ，存放代码和参 可编程片上系统( SOPC：Sy st e On a Pr ogr a a— 数； bl e Chi p) 作为一种基于FPGA的可重构的片上系统 3、32 MBMi cr on HY57V56 1620HT—H SDRAM，存 ( SOC：Sys t e On aChi p) ，将处理器、存储器、I ／O 储系统运行过程中的代码和 图像数据 ； 口等系统需要的模块集成到一片FPGA上，完成整个系 4、64 0*480 CMOS模拟摄像头，采集视频模拟信 统的逻辑功能，具有设计灵活、可裁减、可扩充、可 号 ； 一25— 匦 墨氍 粼 搽 嚣馨 黧赫 卜⋯ ～一 ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ～磐 赎 ! 呈⋯ 5 、ADV7 18 1B视频解码芯片，实现CVBS等模拟视 DMIPS。最大特点为可根据实际应用 的需要进行裁 频信号至I] YCr Cb数字