基于SOPC的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、此論文描述了網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)在SOPC平臺上的設計與實現(xiàn)。SOPC是近幾年興起的一種用于嵌入式開發(fā)的片上系統(tǒng)可編程技術，此技術在FPGA中實現(xiàn)微處理器，使得它不僅擁有微處理器系統(tǒng)的豐富軟硬件資源，還具備FPGA系統(tǒng)的快速邏輯，被很多人認為是未來嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的方向；同時也有許多人持觀望態(tài)度，認為SOPC系統(tǒng)不夠成熟。本文填補了SOPC技術在視頻監(jiān)控方面的應用空白，并通過實際應用來驗證SOPC技術的特性，分析其優(yōu)勢和不足。 本設計

2、基于使用NiosⅡ嵌入式處理器的SOPC開發(fā)平臺。與傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)相比，SOPC系統(tǒng)的開發(fā)提供了特殊的并行設計方式。頂層處理器設計提供NiosⅡ內核以及各類外設的Avalon總線接口；硬件系統(tǒng)設計以處理器為核心負責添加相應的IP核以及FPGA配置；軟件系統(tǒng)設計以組件為基礎提供相應驅動和應用程序。 視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻信號的采集、編碼和傳輸三部分組成。本系統(tǒng)的視頻采集模塊采用USB攝像頭進行數(shù)據(jù)采集，基于CH374USB接口芯片設計

3、了USB主機控制器并提供相應的NiosⅡ驅動，通過USB主機控制器讀取USB攝像頭的圖像信息，并轉換為YUV420幀格式存儲，以便視頻編碼器進行壓縮；視頻編碼器采用網(wǎng)絡性能出色的H.263標準，本文定制并在NiosⅡ中移植了H.263編碼器，通過C2H編譯器將關鍵算法轉換為硬件加速器以提高視頻編碼器的性能；視頻信號的傳輸采用以太網(wǎng)作為傳輸媒介，基于DM9000以太網(wǎng)控制芯片，設計DM9000的底層驅動，并實現(xiàn)與LwIP的接口，為軟件系統(tǒng)

4、提供了完整的網(wǎng)絡體系。在此基礎上，使用Socket接口設計了SOPC平臺的UDP客戶機和PC終端的服務器，將編碼后的視頻碼流傳輸給遠端服務器。 本文實現(xiàn)了基于SOPC的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完成了視頻采集，編碼和傳輸?shù)幕竟δ埽⑼ㄟ^基于SOPC平臺的優(yōu)化使系統(tǒng)在局限性較強的硬件平臺上達到了令人滿意的效果。由此驗證了SOPC技術的優(yōu)良特性。 SOPC技術還處于起始階段，并未成熟，資料和參考設計稀缺，本課題同樣在嘗試與摸索中進行開