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基于FPGA技术的视频采集系统

FPGA 视频采集视频监控图像处理

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分享作者 XuVshu

发布日期 2024-04-08

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随着人们安全防范意识的提高，视频监控系统的需求越来越大，性能要求也越来越高。作为视频监控系统的前端-视频采集系统已经成为视频监控系统性能提升的最大瓶颈。传统的视频采集手段已经不能满足当前对高速视频采集的广泛需求。同时，由于传统视频采集系统技术的局限，无法灵活的适应当前视频源格式的多样性。本文介绍了一种新的视频采集系统的设计方案，实现了具有视频采集功能的FPGA(现场可编程门阵列)前端系统。该系统充分利用了FPGA器件在视频处理方面的优势，提升了性能，使系统更具灵活性，可满足不同视频格式的需求。系统具有性能的优越性、设计的灵活性、功能的可裁剪性及良好的集成性等特点。在此基础上，深入分析视频采集系统的工作过程，系统的功能模块划分如下：ITU-R656解码、视频帧缓存、去隔行、视频去噪、色彩空间转换、I2C(Inter Integrated Circuit)配置、VGA控制和FPGA配置等模块。视频采集系统最重要的是视频采集的实时性。对系统实时性影响最大的是计算量最大的视频处理部分，其中涉及到视频解码、矩阵运算、去隔行及滤波去噪等。系统设计中充分利用了FPGA并行处理的优势和FPGA内嵌的DSP模块的功能，对系统进行了合理的硬件加速，提高了处理速度，节省了硬件开销。最后，对视频采集系统进行了功能验证。结果表明，系统能够满足功能和处理时间的要求，具有很大的应用价值。

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