隨著計算機技術和通信技術的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用,視頻傳輸系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應用于交通管理、工業(yè)監(jiān)控、廣播電視、銀行、商場等多個領域。同時,F(xiàn)PGA單片規(guī)模的不斷擴大,在FPGA芯片內(nèi)部實現(xiàn)復雜的數(shù)字信號處理系統(tǒng)也成為現(xiàn)實,因此采用FPGA實現(xiàn)視頻壓縮和傳輸已成為一種最佳選擇。 本文將視頻壓縮技術和光纖傳輸技術相結合,設計了一種基于無損壓縮算法的多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)利用時分復用和無損壓縮技術,采用串行數(shù)字視頻傳輸?shù)姆绞剑稍谝桓饫w中同時傳輸8路以上視頻信號。系統(tǒng)在總體設計時,確定了基于FPGA的設計方案,采用ADI公司的AD9280和AD9708芯片實現(xiàn)A/D轉換和D/A轉換,在FPGA里實現(xiàn)系統(tǒng)的時分復用/解復用、視頻數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮和線路碼編解碼,利用光收發(fā)一體模塊實現(xiàn)電光轉換和光電轉換。視頻壓縮采用LZW無損壓縮算法,用Verilog語言設計了壓縮模塊和解壓縮模塊,利用Xilinx公司的IP核生成工具Core Generator生成FIFO來緩存壓縮/解壓縮單元的輸入輸出數(shù)據(jù),光纖線路碼采用CIMT碼,設計了編解碼模塊,解碼過程中,利用數(shù)字鎖相環(huán)來實現(xiàn)發(fā)射與接收的幀同步,在ISE8.2和Modelsim仿真環(huán)境下對FPGA模塊進行了功能仿真和時序仿真,并在Spartan-3E開發(fā)板和視頻擴展板上完成了系統(tǒng)的硬件調試與驗證工作,實驗證明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定,圖像清晰,實時傳輸效果好,可用于交通、安防、工業(yè)監(jiān)控等多個領域。 本文將視頻壓縮和線路碼編解碼在FPGA里實現(xiàn),利用FPGA的并行處理優(yōu)勢,大大提高了系統(tǒng)的處理速度,使系統(tǒng)具有集成度高、靈活性強、調試方便、抗干擾能力強、易于升級等特點。
標簽:
FPGA
數(shù)字視頻
光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時間:
2013-06-27
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