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基于CDMA的无线网络28365365体育在线:视频监控系统的设计
时间:2019-05-30 19:49

基于CDMA的无线网络视频监控系统的设计

  随着宽带和无线网络的普及和进一步发展、人们对视频通信、视频播放等数字媒体服务的要求越来越多,而网络视频监控就是在这样的市场环境下应运而生。该系统整合了FPGA数字视频信号处理技术、CDMA网络和Internet网络的优势,无论您身在何处、任何时间,都可以迅速接入系统,随时随地的进行远程监控管理。CDMA无线网络视频监控系统可以和其他的有线/无线网络多媒体视频监控系统兼容,便于用户在不同网络环境下的使用。

  系统整体构成

  本文实现的视频监控系统主要分为两部分:第一部分,利用硬件描述语言实现视频采集,视频VGA显示,视频压缩,视频缓冲存储。第二部分,在FPGA中嵌入NiosⅡ软核,通过NiosⅡ软核控制,将缓冲区的压缩好的视频数据通过CDMA无线模块传输到远端服务器。

  视频采集部分;将摄像头采集进来的模拟视频数据转换为数字视频数据,并获取相应视频控制信号。视频格式转换部分;将采集模块输出的视频数据转换成需要的视频格式。视频缓存部分;将视频数据暂存在FIFO中,然后由FIFO转存在SDRAM中。CDMA模块部分;将压缩好的视频数据通过CDMA传输到远端服务器。VGA视频显示部分;将摄像头采集进来的视频通过VGA接口,在本地显示器显示。NiosⅡ控制部分;当监控系统发现异常现象时,NiosⅡ控制系统控制视频压缩、视频缓存和CDMA模块三部分协调工作,将压缩好的视频数据由CDMA传输给远端服务器。远端服务器将CDMA传送回来的图像数据在上位机上解压以图片方式显示,并记录事件发生时间。

  用户端将CDMA传回的数据经由提供的解码记录软件,在PC机显示,并记录事件发生时间。

  系统设计与实现

  本系统设计主要包括以下模块:图像采集模块,图像处理模块,VGA显示模块,CDMA无线传输模块,远端服务器。

  1.图像采集模块

  采集模块是整个系统非常重要的前端,采集质量的好坏将直接影响整个系统的识别效果,同时采集的速度也是整个系统设计速度的瓶颈所在。

  本设计中采用了ADV7181来完成视频处理。ADV7181对视频信号进行采样解码后,得到与CCIR656标准兼容的YCrCb4:2:2格式的输出编码。要对YCrCb4:2:2格式的数字图像数据进行后续处理。

  彩色CCD摄像头采集到的模拟视频信号,经过ADV7181芯片的解码得到数字视频信号。ADV7181芯片通I2C总线控制,I2C控制模块是由自定义外设实现的,SOPC提供的IP核只需对其参数进行配置便可加入到该系统中。

  2C20通过I2C来控制ADV7181B对视频信号的采样。ADV7181B芯片产生的数字视频信号、控制信号和状态信号送入控制芯片FPGA中,即把场同步信号VREF、行同步信号HREF、奇偶场标志信号RTS0、片选信号CE、垂直同步信号VS、象素时钟信号LLC2以及数字视频信号VPO等管脚连接到FPGA芯片,以获知各种采集信息。

  由于摄像头输出模拟信号,需要经过视频A/D转化后,把模拟视频信号转化成数字视频信号,输入进FPGA芯片,FPGA根据状态信号SRTS0把奇偶场图像信号分别存储在SDRAM(ODD)和SDRAM(EVEN)中。

  2.图像处理模块

  摄像头采集信号经A/D转换后送入ITUR656解码器(Decoder),365体育投注 手机版,经解码后分出的Y、Cr、Cb三种基色信号数据线,这三种基色信号、控制信号和时钟信号进入缓冲器(Buffer)后共同作用输出Y[7:0]、Cr[7:0]、Cb[7:0]三种基色信号线给RGB模块,通过对三种基色的混合调制便可得到彩色的图像画面。

  图像传输过程中需要对图像信息进行压缩。由于通常无损压缩的压缩比不高,所以在很多情况下, ,经过无损压缩后的数据量仍将超过实际应用所能忍受的负荷。所以实现有较高压缩比的高保真的有损图像压缩就很重要。

  本算法的编码器包括3个步骤:第1步是对原始图像进行向量变换,第2步是动态位分配的向量量化VQ(VectorQuantization)编码,第