视频图像采集系统的设计研究
基于FPGA的视频图像监控系统的研究
是 要求 在各 种应 用场 合 下均 能够 较稳 定地 输 出智 能分析 的信 息 ，尽 量减 少环 境对 视频 监 图 １视 频 图 像 处 理 系统 工 作 框 图 控的影 响 。本文研 究 的 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ和 Ｄ Ｐ技术 的 Ｓ 数据 采集 、 码模 块 由高 效 的 ３ 解 ２位嵌 入 综合应 用会 起 到抛 砖 引玉 的作用 ，将 进一 步 式处 理 器进 行 控 制 ， 摄像 机 的 刷新 率通 常 ５ 推动监 控 系统逐 步实 现智 能化 。 ０ 帧每 秒 ， 能 达到 １０帧每 秒 ， ： 最多 ０ 而高 速摄 像 参 考文献 机可 以达到 每秒 １０ —０ ０ 的速度 记 录 ， ［】 松． ００ １００帧 １潘 现代 ＤＳ Ｐ技 术 ［ Ｍ】．陕 西 ： 西安 电子 采 用 ３ 微 处 理 器 将 视 频 图 像 解 码 成 红 、 科技 大学 出版 社 ．０ ３ ２位 ２０ 绿、 蓝三： 的数 据并 单 独存 储 ， 基色 保证 实 时 陛 ［】 存 学 ， ２程 刘世 栋 ， 莉 基 于视 频 图像 分析 解 好 ， 漏 帧 ， 件 实时 解码 、 件 高速 处理 ， 不 硬 软 每 的智 能监 控 系统 设计 Ｉ ． 算技 术与 自动 化 ， １计 １ 帧都 可 以发 出控 制信 号 ， 数字 解码 灵 敏度 高 ， ２００６． 分辨 力超 过人 的视 觉 。 『】 ３雷明 ， 马游春 ， 李锦 明 ， 宇龙 ．基 于 Ｆ ＧＡ 王 Ｐ 数据 采集 解码 后 ，经 高速 处 理器 进行 数 的 多 通 道 图像 采 集 存 储 系统 设 计 通 信 技 据处 理 ， 算 出实 时 的三基 色 数据 ， 进行 数 术 ，０ ０ ４ 计 后 ２ １ （０ ） 字化 判定 。每路 视频 信 号可 以设 定 ４个 敏感 【】 ４ 王建 国 ， 涛． 于 Ｆ Ｇ 的视 频 图像 采 集 于 基 ＰＡ 区域 进行 取 样 ，每个 区域 的 ３ 颜色 可 以单 及监 控 系统 设 计 ＿］ 微 计 算机 信 息 ，０ ８９ 个 Ｕ． ２０ ， 独处 理 ， ： 区域 作 为图像 判 定 的条 件 ， 取样 取样 （ ） ２ ８ ２ ０ ３ ：８ － ９ 区域 的数 据作 为 比较 的 阈值 ，具 体判 断 根据 监视 现场 条 件而 定 ，选择 工 作 的具体 数 值范 围，当前 端摄 像 头传 输过 来 的 图像经 微 处理 器处 理后 ， 超 出 工作 范 围 ， 会发 出报警 数值 就 指令 ， 向驱动模块输送报警信号 。 控制 器采 集 的数 据是 在行 场 同步 控 制下 从左 到右 、 到 下输 出 ， 场 同步 下先 把 从上 在行 第 一 行 数据 写 到 Ｒ Ｍ１ Ａ ，写 完第 一 行 再切 换 到第 二行 ， 第二 行 再写 第 三行 ， 三行 写 写完 第 完 第 ３个数 据 即可读 出 Ｒ Ｍ１ Ａ 和各 寄存 器 的 数据做色彩平均值计算 ， 当第三行写完以后 ， 第 四行 数据 再 写 到 Ｒ Ｍ１以此 类 推 ， 循 Ａ ， 一直
智能家居设备远程视频监控系统的设计与实现研究
智能家居设备远程视频监控系统的设计与实现研究智能家居设备的普及和发展使得人们的生活变得更加便捷和安全。
其中，远程视频监控系统是智能家居设备中的重要组成部分，可以实时监控家庭环境，为用户提供安全保障和便利。
本文将介绍智能家居设备远程视频监控系统的设计和实现，并探讨其在家庭安全中的应用。
一、系统设计智能家居设备远程视频监控系统的设计需要考虑以下几个方面：摄像头选择、视频传输、远程访问和安全保障。
1. 摄像头选择在智能家居设备远程视频监控系统中，摄像头的选择起到关键作用。
应选择高清晰度、广角、夜视等功能齐全的摄像头，以保证监控画面的清晰度和覆盖范围。
2. 视频传输视频传输是远程监控系统中的核心部分。
传统的有线连接和局域网连接是常见的视频传输方式，而无线连接则是目前较为流行的方式。
传输过程中，需要考虑视频传输的稳定性和实时性，以及带宽的占用情况。
3. 远程访问远程访问是智能家居设备远程视频监控系统的重要功能之一。
用户需要能够通过手机、平板或电脑等终端设备实时查看监控画面。
为实现远程访问，可以通过云存储和云服务实现视频数据的存储和传输，同时使用合适的应用程序或网页界面提供用户友好的操作界面。
4. 安全保障安全保障是智能家居设备远程视频监控系统设计中不可忽视的因素。
系统应具备防止黑客入侵、数据加密和权限控制等安全机制，以保证用户隐私和数据的安全性。
二、系统实现智能家居设备远程视频监控系统的实现需要结合硬件和软件技术，并进行系统集成和测试。
1. 硬件实现硬件实现包括选择和配置摄像头、视频传输设备以及各种传感器等。
选择合适的硬件设备对系统的稳定性和效果有着重要影响。
在硬件配置时，需考虑设备之间的适配和兼容性，并做好相应的电路连接和供电工作。
2. 软件实现软件实现主要包括系统程序的编写和功能的实现。
系统程序需要具备视频采集、图像处理、数据传输和远程访问等功能。
采用合适的编程语言和开发平台，充分利用图像处理算法和网络通信技术，以实现系统的各项功能。
基于FPGA的视频信号采集系统的硬件设计
２ 系统 功 能
本系统所要完成的工作， 是在 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的逻辑控制下， 对从 Ｃ Ｄ摄像头输人 的兼容视频模拟信号进行模 Ｃ 数转换并采集有效信号， 将有效数字视频信号放人缓冲区中进行缓冲， 等待后端视频处理部分 的数据请求， 从而将数据传输给后续部分进行下一步的处理． 由于后续部分需处理的数据比较多， 运算 比较复杂， 工作压 力很 大， 因此本系统需要分担一部分后续数据处理的工作， 以缓解其压力． 方法是采集有效的数字视频数据
蚓像 提取 图 ２ 系 统 框 图
视频前端芯片 Ｓ Ａ １１ Ｃ Ｄ摄像头输出的标准模拟视频信号进行采样量化， Ａ ７ 对 Ｃ １ 输出的数 字信号经 ＦＧ Ｐ Ａ进行提 取等 处理后 存入 Ｓ Ａ 中供后 续视 频处 理 （ 视频 信号 压缩 、 ＲＭ 如 编码 等 ） 使用 ｂ． １ ３２ 视 频 的模 ／ ． 数转 换 视频信号的 Ａ Ｄ转换有两种实现方法： ／ 一种是 由软件实现， 另一种是采用专用 图像 Ａ Ｄ转换芯片实 ／ 现． 本设计 中视 频 Ａ Ｄ转换 电路选用 的是专 用视 频 Ａ Ｄ采 集芯 片 Ｓ Ａ １１ ／ ／ Ａ ７ ． Ｉ
ｓ Ａ ｌ１ Ａ ７ １ 芯片是由荷兰 Ｐ ｉ ｓ ｈ ｉ 公司生产的视频前端处理器， ｌ ｐ 其内部集成了强大的图像色度和亮度处理 功能， 能完成从标准模拟视频信号到数字视频信号的转换， 并且将非常复杂的视频 Ａ Ｄ转换 电路集成到了 ／ 块芯片内， 使得外 围电路大大简化． 同时该器件可通过 Ｐ Ｃ总线很方便地与其他芯片如 Ｆ Ｇ 、 Ｓ 等芯片 Ｐ ＡＤＰ
图 ｌ 当前典型图形采集卡硬件框图
本设计所提 出的基于 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ的视频信号采集系统设计方案正是基于图 １ 建立的， 其优势在于使用 了 ＦＧ Ｐ Ａ作为 视频 采集 卡 的核 心控 制处 理 部分 ， 以充分 利用 Ｆ Ｇ 可 Ｐ Ａ所具 有 的可 编程 、 控制 逻辑 实 现方式 灵 活 的特 点 ， 设计 出的视频采 集 系统 具有 很强 的通 用性 、 活性 和 实用性 【． 使 灵 ２ 】
基于FPGA和视频解码芯片的实畦图像采集系统设计
实 时 图像采 集 系统 ，克 服 了 以上缺 点 。其 中视 频
解 码芯 片 可 以从 视 频信 号 中 自动获 取行 、场 同步
２ 图像 传 感 器 的信 号处 理
２１ 视 频解 码 芯片Ａ Ｖ １ １ 的性 能特 点 ． Ｄ ７８Ｂ
Ｋ埘 … — 一 一 嚣
（ ２时 序 ａ Ｃ ）Ｉ
ＯＵ ｒ Ｕ ０Ｐ１ ， ， Ｐ ＴＳ Ｐ － ＶＳ ５
ＨＳ， ＬＤ， Ｆｍ ＳＦ Ｌ
Ａ Ｖ １ １ 美 国 Ａ Ｉ 司 生 产 的 一 款 低 功 Ｄ ７ ８ Ｂ是 Ｄ公 耗 多 功 能 数 字 视 频 解 码 芯 片 ，它 可 以 自动 检 测 Ｎ Ｓ 、Ｐ Ｌ Ｅ ＡＭ等 标准 的 电视信 号 并将 其转 Ｔ Ｃ Ａ 和Ｓ Ｃ
２０年５ ０８ 月
基于Ｆ Ｇ 和视频解 码芯片 的实 时 ＰＡ 图像采 集系统设计
杜 林 奇 ，许 开 宇 ，张 欣璐
（ 海海 事 大学 信 息工程 学 院 ，上 海 上 ２ ０ ３１ ０ １５
摘 要 ：介 绍 了Ｃ Ｄ图像 传 感器和 Ａ Ｖ １ １ 解码 芯 片的Ｉ Ｃ Ｄ ７８ Ｂ ２ Ｃ配置 原理 。给 出 了乒 乓缓 存 的原 理 与 实现 方 法 ， 同时给 出 了Ａ Ｖ １ １ ＆ Ｆ Ｇ Ｄ ７ ８ Ｂ Ｐ Ａ等 芯 片组 成视 频 处理 电路 的设 Ｃ ｍ Ｐ Ａ￣ 程 ｔ￣ Ｆ Ｇ Ｊ
． ｄ．ｎ ｅ ｏ ｃ ｃ
维普资讯
第２ ８ 第５ １０年５ ０ 卷 ０ 月期
避 簖
ＶｌＯＮ． ｏ１ Ｏ ＿ ５
Ｍ ａ ．２０ ｖ ０８
基于arm9的图像采集系统的研究
学校代号***** 学号********** 分类号TP18 密级公开硕士学位论文基于ARM9的图像采集系统的研究学位申请人姓名刘白皓培养单位长沙理工大学导师姓名及职称黄敏副教授学科专业通信与信息系统研究方向嵌入式系统论文提交日期2011年3月学校代号：10536学号：0810801515密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于ARM9的图像采集系统的研究学位申请人姓名刘白皓导师姓名及职称黄敏副教授培养单位长沙理工大学专业名称通信与信息系统论文提交日期2011年3月论文答辩日期2011年5月答辩委员会主席车生兵教授The Design of Image Acquisition System Based on ARM9ByLIU BaihaoB.E.( Anhui University of Architecture) 2008A thesis submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofMaster of EngineeringinCommunication and Information SysteminChangsha University of Science & TechnologySupervisorProfessor Huang MinMarch, 2011长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
多路视频采集卡的设计与实现
多路视频采集卡的设计与实现摘要：视频是人类信息的一个主要渠道。
想要获取影像信息，必须完成图像信息收集。
作为视频采集设备的基础，影像信息采集卡的设置非常关键。
而本章针对多路视频采集卡进行了分析，该视频采集卡以 FPGA为逻辑控制中心，采用SAA7111将 4路视频信号分别转换为数字图像数据，经 FIFO缓存后，由 PCI总线接口芯片 PCI9052将数据送入计算机，最后通过应用程序将图像显示出来。
实验分析表明该视频采集卡能实现 4路实时传输显示，能够真实的将采集卡采集到的影像信息通过驱动传递到应用监控软件，以便进行显示和存储，希望能为相关人员提供参考。
关键词：多路视频采集卡；设计；实现数字视频监控管理系统因其直观、便捷、内容丰富的优点日益引起人们的关注，已成为保安防范体系的主要部分。
视频采集子系统主要进行视频图像的采集与压缩工作，是数字化视频监测中最核心的组成部分，直接影响到了整个监测系统性能与品质的高低[1]。
针对新一代的视频监测系统对于视频图象的高品质与实时性的需求。
1相关概念概述1.1视频信号概述视频信号是一个比较复杂的信息，它不但包括了画面本身的数据内容，而且包含着某些供采集用的处理数据，将这些内容混杂在一起，并按照特定的顺序和规则加以传递。
标准的电视信号是黑白CCD摄像头，通过连接设备将光学数据转换成幅值恒定的电信号，再配合机会支持组合产生的最终电视信号，而信号是黑白全视频（也称为混合电视信号）主要由图像数据、消隐数字、同步数字、开槽脉冲和图像脉冲等几部分构成。
彩色图像的每一位像素值中不但包括了亮度数据，而且也包括了色彩数据RGB建模作为经典的色彩空间建模，广泛应用在计算机、显卡和监视器件上，它利用了红绿蓝黄三种色彩的通道，形成了一个色彩空间结构。
但由于RGB模式信息内容在数据传输中占有的巨大带宽，亮度数据容易引起色彩干涉，而且与黑白计算机并不兼容，所以在PAL制影像数据中采用了YUV建模。
远程视频监控中快速采集子系统的设计与实现
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｖｉ ｄ ｅ ｏ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｉ ｌ ｌ ｎｃ ａ ｅ ；Ｓ ｃ ｅｅ ｒ ｎ Ｄ Ｃ Ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ ｓ ｈ ｏ ｔ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ；Ｄｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ Ｓ ｃ ｅｅ ｒ ｎ ｓ ｈ ｏ ｔ Ｍｅ ｈｏ ｔ ｄ ；Ｍｅ ｍｏ ｙ — ｒ ｍａ ｐ ｐ ｅ ｄ Ｆ ｉ ｌ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ
ｉ ｆ ｌ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｔ ｏ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｕ ｐ ｗｒ ｉ ｔ ｅ ｓ ｃ ｅｅ ｒ ｎ，ｔ ｈｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｓ ｃ ｒ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｑ ｕ ｉ ｓ ｉ —
Ｎ ｏ ． ２ ， ２ ０ １ ３
Ｓ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ Ｎｏ ． ５ ３
远 程 视 频 监 控 中 快 速 采 集 子 系 统 的 设 计 与 实 现
李 红 升
（ ｉ ｔ ！ ｉ 安铁路职业技术学院 陕西 西安 ７ １ ０ ６ ０ ０ ）
摘
要： 为解 决远程视频监 控 中获取计算机监控屏幕 图像的传统屏幕 Ｄ Ｃ方法截取速度慢 和 Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｘ方 法适用用范
０ 引 言
在远程视频监控中 ， 视频快速捕捉 与存储技术 是决定其性能关键点之一 ， 而随着计算机功能的不 断强大 ， 多媒体技术特别是数字图像技术 的不断发 展， 为只依靠软件技术快速抓取计算机屏幕 的监控
“视频图像处理技术”课程设计研究
“ 视频图像处理按市＂课程设计研夯
一文 ／ 周艳玲 袁 鸿 李 博
随 着 视频 监控 技 术 的飞 速 发 展 与 推 广运 用 ，视 频 图像 处 理 技 术 也 应运 而 生 ，逐 步 成 为 各 级 刑 事 科 学 技 术部 门技 术 人 员培 训 的
目前 ，视 频 侦 查 及 视 频 侦
案 事件 中 ，公 安 机 关收 集 到 的最 丰 富 的 证 据 来 自监 控 摄 像 机 捕 捉 到 的 犯 罪 活 动 录像 ，这 些摄 像 机 为 警 方 提供 有 力 的视 听 证 据 和 侦
查技术是公安实战 中涌现 的最新
侦 查 方 法 与技 术 ，而 视 频 图像 处 理 技 术 是 视 频 侦 查技 术 的基 础 技 术 ，为 使 公 安 教 育切 合 实际 ，在
研究显得尤为重要。
术 ” 作 为 专 业 拓 展 课 程 ，对 完 善 公 安 类 专 业 本 科 人 才 培 养 方 案 具
有 重要 意 义 。
知识 ，掌握 视频 图 像 资料 的 采 集 送 检 和 分 析 处 理 方 法 等 基 本 操 作 技 能 ，能在 公 安 、 司 法 等 部 门 单 独 完成 视 频 图像 资 料 的 采 集 送
重 要项 目。 为 了拓 展 公安 类 学 生
来 ，视 频 监 控 系 统 已 成 为 公 共 、 娱 乐 场 所 安 全技 术 防范 和 内部 管 理 必 不 可 少 的 一 部 分 。利 用 视 频
查线索 。
但 是 ，从 监 控 系 统 中 所 提
取 的视 频 资 料 的 视 觉 质量 往往 不
处理 技 术”课程 及教 学 内容， 才 能 保 证 我们 刑 技 专业 学 生在
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总线接 口模块三部分构成 。Ｐ Ｃ Ｉ 接口 模块实现 了 简化 的３ ３ Ｍ Ｈ ｚ 工作时钟 、３ ２ 位总线 宽度 的接 口功 能，支持 内存空 间及配置空 间的读写；还负责 遵 循Ｐ Ｃ １ 协议２ ．２ 与Ｐ Ｃ Ｉ 总线通信 ，实现接 口芯 片的 即插 即用 。Ｄ Ｍ Ａ 控 制模块 负责接收计 算机 的Ｄ Ｍ Ａ 请求，接管总线控制权 ，以Ｄ Ｍ Ａ 方式将计 算机存储器的数据 以块方式读 出并写到连接本 地总线 的存储器，Ｄ Ｍ Ａ 结束后发出中断通知计算 机 ，然后释放对总线的控制权 。Ｄ Ｍ Ａ 控制模块也 以同样的原理实现本地 总线 到Ｐ ｃ Ｉ 总线的Ｄ Ｍ Ａ 传 输因此 ，本文 只需对Ｐ Ｃ Ｉ 总线到本地总线 的Ｄ Ｍ Ａ 传输实现方法加 以阐述 。本地总线接 口模块负 责根据 本地总线 的协议，同步Ｄ 姒控制模块对其 操作 ，因为它 的功能实现随具体采用的本地总 线的不 同而变化 ，故这里不作详细说明。 四 、ｎ ｉ Ｏ Ｓ Ｉ ｌ 嵌入式核设计 嵌入式系统 （ Ｅ ｍ ｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ） 是 以应用 为 中心 ，以计算 机技 术为基础，软件硬件可剪 裁（ 可编程 ，可重 构） 的专用计算机系统 。它是 个技术密集 、资金 密集、高度分散 、不 断创 新 的知识集成系 统。嵌入式系统 自其诞生 以来 已经经历 了几十 年的风风雨雨 。大致 回顾 一下 嵌入式系 统的历 史。１ ９ ８ ７ 年到１ ９ ９ ７ 年 的十年是 Ａ Ｓ Ｉ Ｃ 风行 的十年 ，而 后的十年 ，也就是 １ ９ ９ ７ 年 ￣２ ０ ０ ７ 年 是现场 可编程器件的大好时光 ，制造 标准化但应用 定制化是这个阶段 的明显特 征， 而２ ０ ０ ７ 年后 ，用户 可重构和 可 自动配 置的Ｓ Ｏ Ｃ 和Ｓ Ｉ Ｐ 将成 为下一个 嵌入式 系统核 心技术发 展
一
１ ３ ２ 一 电子 世 界
参考文献
吉林： 长春理工大学， ２ ０ ０ ９ ［ ４ ］ 王行 ， 李衍． Ｅ Ｄ Ａ技术入 门与提高［ ． 西安： 西安 电子 大学出版社， ２ ０ ０ ５ ，
［ ５ １ 潘松， 黄继业． Ｅ Ｄ Ａ 技术实用教程（ 第二版） ． 北京： 科 技出版社２ ｏ ｏ ５ ． ［ ６ ］ 郑容． 基于Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 的图像采集 与预处理系统设计ｐ］ 武 汉： 武汉理工大学￣ ２ ０ ０ ９ ． 作 者简介 ：高正中 （ １ ９ ７ １ 一） ，男 ，山东济 宁人 ，副 教授，研究方 向：智能仪表、计算机控制技术、机 电 体化等。
一
阶段的主流。 五 、小结
图３ 接 口硬 件 框 图
三 、Ｐ Ｃ Ｉ 接 口电路设 计 Ｐ Ｃ Ｉ 接 口电路就是 用来实 现本系统和 Ｐ Ｃ 机 之 间实现大量复杂 的数据快速 传输 。然而利用
厂二＝一
匦
Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 模块来实现就大大 的减 少了系统硬件 电路 的设 计 ，这样 为整 个设 计 节省 了不 少资 源 也 降低了成本。本系统采 用Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 以及其嵌人式核 ｎ ｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ 来实现Ｐ Ｃ Ｉ 总线接 口，在大量 的软件 设 计后 ，Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯 片直接 生成几个Ｐ Ｃ Ｉ 接 口引脚 ， 所 以它的关键在于软件 的设计 。软件编程 时主 要使用Ｖ Ｈ Ｄ Ｌ 硬 件语言 。在Ｐ Ｃ Ｉ 总线和 本地总 线 采用Ｄ Ｍ Ａ 传输方式节 约了大量Ｃ Ｐ Ｕ 资源 ，这样 也
本 系统硬件 电路 设计简 单，易于制 作和测 试 ，把大 量的硬件 电路都集成到 了一片Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯 片上来 实现，大大降低 了系统 的成本 。由于运 用 了嵌入 式的Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 设计，系统具有设计 灵活， 数据传输 速率高等优点 ，也较为合理解 决了本 系 统中软硬件 电路数据交换 的瓶颈 问题 。在基 于Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 的Ｐ Ｃ Ｉ 接 口电路 的设计很好 的解决 了视 频采集 系统ｆ Ｄ Ｐ Ｃ 机之 间的高速通信 问题 。这种 设计不但可 以运用在视频如 图象采集 系统 ，还 可 以大量 的运用在数据采集的其他领域 。
、
位视频输入处理芯 片，该芯片采用Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 工艺 ， 通过Ｉ Ｉ Ｃ 总线与Ｐ ｃ 或Ｄ Ｓ Ｐ 相连构成应用系统 。它 内部包含两路模拟 处理通道，能实现视频信 号 源 选择、抗混叠滤波 、Ｍ Ｄ 转换 、自动箝位 、 自 动增益控制 （ Ａ Ｇ Ｃ ） 、时钟发生 （ Ｃ Ｇ Ｃ ） 、多制式解 码 、亮度 ／ 对 比度 ／ 饱和 度控制 （ Ｂ Ｃ Ｓ ） 和多标准 Ｖ Ｂ Ｉ 数据解码 。 ２ ． 视频接 口的硬件连接 系统 上电后 ，在 Ｄ Ｓ Ｐ 接 到采集 图像的指 令 后，就设置Ｓ Ａ Ａ Ｔ １ １ ３ Ｈ 内部寄存器进入正常工作状 态 。接 口所有 的控制逻辑都在一块Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 内部实
和成本 。其基本原理图如图１ 所 示。
（ Ｒ Ｄ Ｙ Ｉ ） 。视频采集控制器产生的地址信号、写信 号和Ｓ Ａ Ａ ７ １ １ ３ Ｈ 的Ｖ Ｐ Ｏ 数据接 口构成 了帧存写通道 的入 口；Ｄ Ｓ Ｐ 送来的地址线、数据线 、读信号构 成 了帧存读通道的出口，两者交替在帧存控制器 的控制下分别与帧存Ａ 、帧存Ｂ 连接 。帧存控制器 根据切换信号Ｒ Ｄ Ｙ Ｉ 、Ｒ Ｄ Ｙ ２ 与运算的结果进行接 口 转换：当一帧图像存入帧存储器时，帧切换 的两 个必要条件之一Ｒ Ｄ Ｙ １ 置为高 电位 （ 逻辑真） ，Ｒ Ｄ Ｙ ２ 是Ｄ Ｓ Ｐ 处理完一帧 图像后置为高电位 当两者 同 时为真时 ，切换两通道 的连接 ，开始新的一个 图 像采集处理过程，同时Ｒ Ｄ Ｙ Ｉ 、Ｒ Ｄ Ｙ ２ 复位，为下一 次切换作准备。Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯片采用的Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ 系列的 Ｅ Ｐ ｉ Ｃ １ ２ 。其硬件结构框 图如图３ 所示 。
一
［ ３ ］ 高守玮， 吴灿 阳， 杨超， 等． ｚ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技术实践教 程【 Ｍ】 北
京： 北京航空航天大学出版社， ２ ０ ０ ９ ． 李文仲， 段朝玉． ｚ ｊ ｇ ｇ ｅ ｅ ２ ０ ０ ６ ： ￣线 网络与无线定位实战 ： 固 ． 北京： 高等教育 出版社， ２ ０ ０ ８ ： ４ １ ． ４ ６ ．
视频 图像采集系统应 该完成视频信 号从前 期采集 到存取和 Ｐ ｃ 机 之间 的 信 ，以及Ｄ Ｓ Ｐ 处 理并且在Ｐ Ｃ 机上 的视 频回放等功能 ，这 也是 目 前国 内外 的主流视 频图像处理系统所 能实现 的
功能。
一
研究方案的拟订 ｌ ＿ 视频图象输入 方案拟 订 随着现代科技 的高速发展 ，高集 成度芯片 的开发也越来越成为一种趋势，所 以在视频信号 的采集中使用视频信号输入处理的集成芯片可 以 为后继的图像处理提供极大的方便，并大大减少 硬件 电路的复杂程度，也 氐 设计的成本。 现。 ２ ． 数据的采集与存储方案拟订 视频采集控 制器根 据Ｓ Ａ Ａ ７ １ １ ３ Ｈ 的同步信号 采用一 片Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 芯片里面内嵌 了ｎ ｉ ｏ ｓ Ｉ Ｉ 软核 Ｌ Ｌ Ｃ 、Ｒ Ｔ Ｓ Ｏ 、Ｒ Ｔ Ｓ １ 在内部产生对帧存储器的地址 处理器 ，能大大提高系统 的集成度和 节约资源 信号Ａ ［ １ ８ ：０ ］ 、写信号ｗ Ｒ 以及帧切换 信号之一
Ｉ 一 鳗 廑 …………………………一
视频图像采 集系统 的设 计研究
中原电子 集团有 限公 司 周绪兵
【 摘要 】随着计 算机 软件 、硬 件技术 的 日新月异 ，人类 已经进入一个高速发展的信息化时代 ，人 类大概有８ Ｏ ％的信息来 自图像 ，科 学研究、技术应用 中图像处理技术越来 越成为 不可缺少 的手段。运用Ｓ Ｏ Ｐ Ｃ 设计视频图像采集系统是 非常必要的。 【 关键词 】视 频图像 ；采集 系统；设计研究
参考文献
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［ ３ １ 王 雪松 ． 基于Ｆ Ｐ ＧＡ的 智 能视 频 信 号 处 理 技 术 研 究 『 Ｄ】
大大提高了整个 系统的运行速度 。 采用 Ｃ ｙ ｃ ｌ ｏ ｎ ｅ 系 列的 Ｅ Ｐ １ ｃ １ ２ 器件 完 成 设 计，该器件 共有 １ ２ ０ ６ ０ 个Ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｃ ｅ ｌ １ 。Ｐ Ｃ ｌ 总线上 图２系统 总体框 图 的Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ 和Ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ 之 间的数 据传 输方式是 以Ｄ Ｍ Ａ 二、Ｓ Ａ Ａ ７ １ １ ３ Ｈ 在视频采集接 口系统 中的应 块模式传输的 ，符合Ｐ Ｃ Ｉ 协议２ ． ２ 。实 际电路在 用 Ｗ Ｉ Ｎ ２ ０ ０ ０ 操作 系统 下运行 ，数 据传输 速率可 以 １ ． Ｓ ＾ ｕ Ａ ７ １ １ ３ Ｈ 主要功能特点 达ＮＳ Ｏ Ｍ ｂ ｐ ｓ ，满足 了高速视频处理要求 。 Ｓ Ａ Ａ ７ １ １ ３ Ｈ 是 一款功 能强大且操 作简单 的９ 芯片 由Ｐ Ｃ Ｉ 接 口模块 、Ｄ Ｍ Ａ 控制模块及本地
Ⅲ １王雪莉， 卢才武， 顾清华， 等 无 线定位技 术及 其在 地下 矿山中的应用Ｄ ］ ． 金属矿 山， ２ ０ ０ ９ 【 ４ ） ． ［ ２ ］ 石 家骏， 钟 俊， 易平． 基于ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 的无线抄表 系统网关 的设计 与实现 Ⅱ ］ ＿ 计算机工程与设计， ２ ０ １ １ （ ３ ） ： ８ ７ ５ — ８ ７ ８ ．