基于FPGA的多模式視頻實時采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、H.264/AVC是由國際電信聯(lián)合會和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)之一。由于其具有比以往標(biāo)準(zhǔn)更出色的性能，被人們稱為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，研究H.264視頻編解碼技術(shù)已為世界的熱點(diǎn)。 基于H.264的視頻采集編碼系統(tǒng)由視頻采集部件和視頻壓縮部件構(gòu)成，視頻采集部件與視頻壓縮部件緊密配合、協(xié)同工作，從而提高整個數(shù)字視頻壓縮系統(tǒng)的性能。視頻采集部件對系統(tǒng)處理性能有重要的影響，本論文設(shè)計并實現(xiàn)了應(yīng)用于H.264視頻編碼器中的

2、視頻實時采集系統(tǒng)。 本文設(shè)計的視頻采集系統(tǒng)由視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、視頻采集總控及數(shù)據(jù)處理模塊、視頻存儲模塊和模式接收模塊組成，能夠進(jìn)行PAL制模擬視頻輸入信號的數(shù)字化以及多種模式下數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的預(yù)處理、存儲，同時負(fù)責(zé)高效地向視頻壓縮系統(tǒng)提供所需的視頻數(shù)據(jù)。 本系統(tǒng)的設(shè)計包括硬件設(shè)計與邏輯設(shè)計。以ALTERA公司的STRATIX系列EP1S25開發(fā)板為基礎(chǔ)構(gòu)建了系統(tǒng)主硬件處理平臺，結(jié)合視頻A/D采樣及片外大容量緩存接口子板組

3、成系統(tǒng)的硬件構(gòu)架。在FPGA邏輯設(shè)計中，根據(jù)特定的視頻處理算法對數(shù)據(jù)存儲格式及吞吐量的要求和SDRAM的性能特點(diǎn)，對視頻數(shù)據(jù)的存儲格式及讀寫時序進(jìn)行了優(yōu)化，大大提高了對SDRAM的訪問速率，能夠應(yīng)用于大容量，高數(shù)據(jù)吞吐率的數(shù)字視頻處理系統(tǒng)中。通過對視頻采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程及控制流程進(jìn)行分析，本文所確定的邏輯功能劃分主要包括：模式的接收及切換檢測、基于I<'2>C總線協(xié)議的視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊工作方式初始化、ITU-BT656格式視頻的解