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《基于sopc 的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、基于SOPC的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)武一，黃宇，劉曉娟，吳桐河北工業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，天津，中國摘要：本文提出一種以NiosII軟核處理器為核心，利用SOPC技術(shù)構(gòu)建硬件平臺，采用H.263協(xié)議壓縮視頻數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。詳細(xì)分析了系統(tǒng)的功能需求，確定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案。按照模塊化的思想，設(shè)計(jì)了各個(gè)功能模塊，并給出了網(wǎng)絡(luò)芯片DM9000A電路的具體實(shí)現(xiàn)，利用uClinux中的TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，分析H.263視頻編碼協(xié)議基本原理，提出在硬件上實(shí)現(xiàn)H.263協(xié)議的設(shè)計(jì)方法。結(jié)果顯示網(wǎng)絡(luò)視頻的傳輸基本流暢，滿足設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)方法靈活、成本較低、易擴(kuò)展，具有
2、一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：SOPC，NiosII，視頻監(jiān)控，H.263中圖分類號：TP319.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADesignofNetworkVideoMonitoringSystemBasedonSOPCWuYi,HuangYu,LiuXiaojuan,WuTongSchoolofInformationEngineering,HebeiUniversityofTechnology,Tianjin,ChinaAbstract:ThispaperprovidesadesignplanforthenetworkvideomonitoringsystemcenteredonNiosII
3、softprocessor,usedSOPCtechnologytobuildhardwareplatform,adoptedH.263protocoltocompressvideodata.Theoveralldesignofsystemwasdecidedbyanalyzingthefunctionalrequirements.Thefunctionmodulesweredesignedbythethoughtofmodularization,andtheimplementationofnetworkchipDM9000Awasillustrated.Theimpleme
4、ntationofinformationdatatransmissionmethodwaspresentedbyusingtheuClinuxTCP/IPprotocol.ThehardwareimplementationofH.263protocolwasillustratedbyanalyzingfundamentals.Theresultshowsthatthetransmissionofvideodataisbasicallyfluent,andmeetstherequirementofthisdesign.Thismethodisveryflexible,costl
5、ow,easytoexpand,andhascertainpracticalvalue.Keywords:SOPC,NiosII,videomonitoring,H.2631．引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)從上世紀(jì)90年代的以模擬設(shè)備為主的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以嵌入式設(shè)備為主的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過一個(gè)專用的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、壓縮、傳輸?shù)裙δ埽鄬τ趥鹘y(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，具有使用方便靈活、監(jiān)控不受地域限制、系統(tǒng)集成度高等優(yōu)點(diǎn)。SOPC(SystemonaProgrammableChip)技術(shù)是美國Altera公司在
6、2000年提出的另一種嵌入式設(shè)計(jì)方法[1]，即用一片大規(guī)?？删幊痰腇PGA作為載體，內(nèi)部可定制16位或32位的軟核MCU以及DSP功能模塊,具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁剪、可擴(kuò)充，并具備軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的功能。本文設(shè)計(jì)了一種以NiosII軟核處理器為核心，利用SOPC技術(shù)構(gòu)建硬件平臺，基于H.263協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)。設(shè)計(jì)選用的FPGA芯片為CycloneII系列的EP2C35F672C8，嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux。2．總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)完成的主要功能是視頻數(shù)據(jù)的采集、壓縮及傳輸，可以分為3個(gè)功能模塊，數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)控核心模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如
7、圖1所示。數(shù)據(jù)傳輸監(jiān)控核心數(shù)據(jù)采集CMOS攝像頭以太網(wǎng)接口CycloneIIFPGA圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖視頻數(shù)據(jù)的壓縮功能是在監(jiān)控核心模塊實(shí)現(xiàn)的，本文設(shè)計(jì)采用的H.263壓縮編碼協(xié)議。系統(tǒng)工作原理是：工作人員通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)登錄監(jiān)控設(shè)備IP地址，開啟監(jiān)控端攝像頭，并采集視頻數(shù)據(jù)。嵌入式監(jiān)控設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮處理，并以數(shù)據(jù)包的形式通過以太網(wǎng)接口發(fā)送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，工作人員對目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，并可及時(shí)對發(fā)生的情況做出反映。2.2視頻壓縮方案選擇視頻壓縮編碼的種類有很多，常用的有：ITU-T提出的H.26X系列、
