一种基于fpga技术的嵌入式监控系统

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1、一种基于FPGA技术的嵌入式监控系统-->一种基于FPGA技术的嵌入式监控系统摘要：现有视频监控系统能够有效提升视频处理的效率，但仍存在处理架构复杂，处理时延大等问题，本文提出一种基于FPGA的视频监控通用处理架构，并对主控模块的状态机、视频编解码模块、外围电路模块进行设计，优化了视频处理复杂度。然后对方案进行FPGA仿真和综合，进行模块校验。最后分析系统的时延和丢包进行分析，确定其满足视频处理的准确性。关键字：FPGA，嵌入式、视频监控Abstracts:Thecurrentvideomonitorsystemcane

2、ffectivelyimprovethevideoprocessingefficiency，buttherearestilldealingasandprocessingdelayproblem.ThispaperproposedasurveillancegeneralprocessingarchitecturebasedonFPGAvideo，andthestatemachineofmaincontrolmodule，videocodingdecodemoduleandaperipheralcircuitmoduleto

3、design，optimizethevideoprocessingplexity.Then，theFPGAsimulationandsynthesisoftheschemeiscarriedout，andthemoduleischecked.Finally，thedelayandpacketlossofthesystemisanalyzed，andtheaccuracyofthevideoprocessingisdetermined.KeybedVideomonitor1引言视频监控系统是利用摄像设备采集监控区域图像，通

4、过无线或有线网络传输图像数据，由计算机屏幕显示出监控情况。因视频监控系统具有远程性、智能性、适应性，现已广泛应用在交通、银行、场馆等多个领域。编解码是视频监控系统的重要组成，一般采用特定芯片完成视频数据压缩和解码。但后期维护以及开发周期长，且难以承载H.264等高复杂度视频编码算法。IC（integratedcircuit）器件，特别是FPGA（Field－ProgrammableGateArray）具有频率高、可重复刷写、处理能力强的多种优点，正逐步在视频监控领域获得应用和推广，基于FPGA的视频监控系统也成为了研究的

5、热点。武汉理工大学占文庆[1]提出一种基于FPGA的视频监控系统的设计，选取FPGA作为系统主控芯片搭建硬件平台，利用硬件描述语言完成视频编解码操作；大连海事大学马小博[2]提出一种基于FPGA的视频监控跟踪系统，运用硬件描述和软件编程相结合的设计原则，将图像处理用Verilog语言实现；长安大学李建华[3]提出一种基于FPGA的视频采集系统，将视频采集系统中，视频处理模块和显示模块被集成到一个FPGA硬件平台中，实现稳定的视频监控。CaihongLiu.[4]提出一种基于FPGA的视频监控平台设计方法，该方法将图像优化

6、和图像处理算法在FPGA中实现，有效提高了视频处理的效率。ZhengShangZhi提出一种利用FPGA和GPRS的视频监控系统，采用FPGA实现横向动态预测算法。基于FPGA的视频监控方案[5]、[6]、[7]能够有效提升视频处理效率，但仍存在处理架构复杂，处理时延大等问题。因此本文针对以上问题，提出一种基于FPGA的视频监控通用处理架构，并对主控模块的状态机、视频编解码模块、外围电路模块进行设计，优化了视频处理复杂度。然后对方案进行FPGA仿真和综合，进行模块校验。最后分析系统的时延和丢包进行分析，确定其满足视频处理

7、的准确性。2监控系统方案设计3综合仿真4结果测试5总结本文针对FPGA的视频监控方案存在处理架构复杂，处理时延大等问题，提出一种基于FPGA的视频监控通用处理架构，并对主控模块的状态机、视频编解码模块、外围电路模块进行设计，优化了视频处理复杂度。然后对方案进行FPGA仿真和综合，进行模块校验。最后分析系统的时延和丢包进行分析，确定其满足视频处理的准确性。