基于FPGA的视频监控系统的研究
本文选题:视频压缩 + JPEG ; 参考:《南京大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着社会的不断发展、生活水平的提高、工业自动化不断兴起,人和人、人和公共基础设施之间的突发事件也越来越频繁,并且这些突发事件往往具有毫无征兆、难以预测的特征,在这些问题面前,视频监控变得尤为重要。基于FPGA的处理技术具有性能稳定、开发周期短、配置灵活等特点,因而在本系统中采用FPGA作为视频监控系统的核心处理器件。JPEG图像编解码算法是国际上关于静止图像和灰度图像的第一个国际编码标准,JPEG不仅适用于静止图像的压缩编码,而且也可以用来作为视频图像的压缩标准。本文详细研究了基于FPGA的视频图像处理技术,在此基础上设计出一套系统软硬件平台。硬件部分包括视频采集模块、视频编码模块和网络传输模块、网络接收模块、视频解码模块、视频显示模块。软件部分包括JPEG图像编解码算法和基于LWIP的网络传输协议。由于系统功能比较复杂,对FPGA芯片速度以及内部逻辑资源要求较高,因此采用了XILINX公司的VIRTEX-II PRO系列的XC2VP50的FPGA芯片。本视频监控系统分为输入端与输出端两部分。在输入端,视频图像直接由摄像头产生,经由视频编码模块将其压缩为JPEG格式图像数据。在输出端,压缩图像数据通过视频解码模块解码后通过视频显示模块在终端实现显示。对于输入端与输出端之间的实时数据传输,采用移植在Xilinx FPGA上的嵌入式网络Lwip协议栈,,使用UDP传输形式,从而在输出端得到低延时的原始视频图像数据。
[Abstract]:With the continuous development of society, the improvement of living standards, the rising of industrial automation, the emergencies between people and people, between people and public infrastructure are more and more frequent, and these emergencies often have no warning. In the face of these problems, video surveillance becomes more and more important. The processing technology based on FPGA has the characteristics of stable performance, short development period, flexible configuration, etc. Therefore, using FPGA as the core processing device of video surveillance system. JPEG image coding and decoding algorithm is the first international coding standard for still image and gray image, JPEG is not only suitable for still image compression coding. It can also be used as a compression standard for video images. In this paper, the video image processing technology based on FPGA is studied in detail, and a software and hardware platform is designed. The hardware includes video acquisition module, video coding module and network transmission module, network receiving module, video decoding module and video display module. The software includes JPEG image coding and decoding algorithm and LWIP based network transmission protocol. Because of the complexity of the system function and the high requirement of FPGA chip speed and internal logic resources, the XC2VP50 FPGA chip of XILINX company's VIRTEX-II pro series is adopted. The video monitoring system is divided into two parts: input and output. At the input end, the video image is generated directly by the camera and compressed into JPEG format image data by the video coding module. At the output end, the compressed image data is decoded by the video decoding module and displayed at the terminal through the video display module. For the real-time data transmission between input and output, the embedded network Lwip protocol stack is transplanted on Xilinx FPGA, and UDP is used to transmit the original video image data with low delay at the output end.
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN948.6
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李吉庆;基于因特网的分布式水利视频监控系统[J];电视技术;2004年11期
2 李峰;浅谈铁路视频监控系统的应用[J];通信与信息技术;2004年06期
3 丁传林;易明宝;张雄;余树荣;周帮新;;数字化视频监控系统在国储库的应用[J];粮食流通技术;2006年02期
4 汪越敏;赵师恩;徐俊;;建好广播电视视频监控系统的思考[J];声屏世界;2006年10期
5 刘海斌;;港口保安视频监控系统[J];中国水运(理论版);2006年05期
6 陈国华;;湛江港视频监控系统的设计与实现[J];交通与计算机;2007年04期
7 孟驰;;网络视频监控系统在港口码头的应用[J];现代计算机(专业版);2007年09期
8 田晓珍;湛强;;“天眼”工程视频监控系统研究与实现[J];山西师范大学学报(自然科学版);2008年S2期
9 魏莲芳;;对视频监控系统的智能评估[J];中国安防;2008年Z1期
10 陈康;;南京地铁1号线车载视频监控系统设计探讨[J];现代城市轨道交通;2008年06期
相关会议论文 前10条
1 杨光;祁亚东;;冶金企业视频监控系统应用及其趋势[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
2 回世清;;京九线视频监控系统实施方案研究[A];湖北省通信学会、武汉通信学会2009年学术年会论文集[C];2009年
3 李峰;赖宏应;;浅谈铁路视频监控系统的应用[A];四川省通信学会二零零四年学术年会论文集(二)[C];2004年
4 刘更;;安全生产视频监控系统[A];全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 马静;;浅谈视频监控系统的发展与应用[A];山东省石油学会油田电力、通信及自动化技术研讨会优秀工程技术论文集[C];2009年
6 刘震;;视频监控系统的搭建与应用[A];天津市电视技术研究会2010年年会论文集[C];2010年
7 张洁;;轨道交通视频监控系统组网技术的探讨[A];2010城市轨道交通关键技术论坛论文集[C];2010年
8 申颖;王颖莉;;视频监控系统在衡器行业中的应用[A];称重科技——第十届称重技术研讨会论文集[C];2011年
9 何力成;周振威;;宝钢工业视频监控系统应用与展望[A];中国金属学会2003中国钢铁年会论文集(3)[C];2003年
10 王卫民;张涛;;基于嵌入式Web服务器的视频监控系统在雷达站监控中的应用[A];信息技术在气象领域的开发应用论文集(二)[C];2006年
相关重要报纸文章 前10条
1 王野邋记者 陈鹏;全市27处视频监控系统全部建完[N];大连日报;2007年
2 彭展环;浅谈视频监控系统在检验检疫工作中的作用[N];中国国门时报;2007年
3 刘艳华邋通讯员 张良;天津废物原料电子视频监控系统全面开通[N];中国国门时报;2007年
4 记者 李茁 通讯员 王小林;我省建成首个县级公共安全视频监控系统[N];湖南日报;2006年
5 王翼邋高亮 田昕;城市视频监控系统为公安工作添力助威[N];商洛日报;2008年
6 居应兰邋王恒潇;视频监控系统发挥大作用[N];六盘水日报;2008年
7 林利军;台州:给468个视频监控系统“洗眼”[N];人民公安报;2008年
8 本报记者 柯建华 通讯员 王晓木;“全球眼”视频监控系统正式开通[N];山南报(汉);2008年
9 聂焱如 廖长春;樟树林区安装视频监控系统[N];人民公安报;2009年
10 记者 王陵生;安徽大力推进视频监控系统建设[N];人民公安报;2009年
相关博士学位论文 前3条
1 黄源源;视频监控系统中一些关键技术的研究[D];电子科技大学;2013年
2 宋纯贺;视频监控系统中视频处理相关问题研究[D];东北大学;2011年
3 肖广;基于IP的视频监控若干关键技术研究[D];华东师范大学;2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 郑杰;余姚市城市公众视频监控系统的设计和实现[D];浙江工业大学;2009年
2 赵欣;论视频监控系统在侦查中的应用与完善[D];西南政法大学;2015年
3 马卉;双摄像机协同视频监控系统的研究[D];宁夏大学;2015年
4 窦玉春;基于ARM的塔吊视频监控系统研究[D];西安工业大学;2015年
5 刘明健;基于嵌入式linux的视频监控系统设计[D];江西理工大学;2015年
6 贺颖颖;基于无线网桥技术的油田视频监控系统的实现[D];山东大学;2015年
7 李艳华;基于LINUX的视频监控系统设计[D];中南林业科技大学;2015年
8 汪新星;基于DXVA的视频监控系统[D];电子科技大学;2014年
9 张心心;煤矿视频监控系统研究与实现[D];电子科技大学;2013年
10 郑烈;基于SIP协议的电网统一视频监控系统中间件设计与实现[D];电子科技大学;2014年
,本文编号:2012893
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/wltx/2012893.html