基于SOPC的數(shù)字視頻采集卡的設(shè)計.pdf

1、隨著數(shù)字廣播電視技術(shù)的普及,人們對視覺品位要求越來越高,傳統(tǒng)視頻處理技術(shù)因其制作粗糙、特效單一,已遠(yuǎn)不能滿足觀眾的要求。將數(shù)字視頻信號采集到計算機中,在計算機中可以方便的對采集的視頻進(jìn)行各種特效的處理,然后再播出,這樣可豐富視頻特效種類、提高視頻的視覺效果。因此,數(shù)字視頻信號采集成為視頻處理領(lǐng)域一個重要研究方向。
　　本文對基于SOPC的數(shù)字視頻采集卡進(jìn)行了研究。通過對數(shù)字視頻采集卡的分析研究,提出對數(shù)字視頻依次進(jìn)行解碼解擾、串并

2、轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)方案,硬件方面構(gòu)建了以CycloneⅡ芯片EP2C20Q240C8為主處理芯片的硬件平臺。在軟件方面編制了SDI輸入處理、數(shù)據(jù)處理、幀頭檢測模塊、時鐘相移、輸入緩沖等模塊,完成了數(shù)據(jù)的前端處理,核心模塊SOPC系統(tǒng)由PCI核,DMA核,自定義組件組成。為解決數(shù)據(jù)采集過程中數(shù)據(jù)冗余的問題,提出了使用自定義組件工作在流模式的方法,保證采集卡可以在沒有數(shù)據(jù)來源時保持等待,從而不會采集到無效數(shù)據(jù)。為滿足SDI信號數(shù)

3、據(jù)傳輸速率270Mbit/s要求,提高采集卡傳輸效率,提出了使DMA工作在BUFFER模式下的方法,實現(xiàn)了采集卡的性能功能要求,并達(dá)到了2112Mbit/s的采集效率。FPGA各功能模塊仿真及最后系統(tǒng)測試表明。
　　本文開發(fā)的基于SOPC的數(shù)字視頻采集卡驅(qū)動運行正確,采集的數(shù)據(jù)符合數(shù)字視頻格式,所采集圖像畫像穩(wěn)定、不抖動。通過研究分析,利用SOPC系統(tǒng)集成度高的優(yōu)點,縮短了研發(fā)周期,保證了系統(tǒng)穩(wěn)定性,節(jié)約了成本,進(jìn)一步可以對數(shù)字視