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基于PCI Express总线FPGA+视频解码器 计算机屏幕图像采集

作者:九视视频网 来源:www.xiangb.com 发表时间: 2012-1-9

视频采集系统在工业领域应用广泛,随着多开心色情技术的快速发展,对高清视频图像采集、处理和传输性能的要求也不断提高,如高清晰分辨率、高采集速度、低功耗、抗干扰性、实时性及扩展性等。

  随着计算机应用越来越广泛,越来越多的重要信息需要由计算机屏幕显示,因此对计算机屏幕记录的需求越来越迫切。同时, 伴随着显示器的高清高速发展,计算机屏幕分辨率日益增大,需要记录的图像分辨率也逐渐增大,因此,对能够记录计算机屏幕信息的设备需要日益增长。

  目前的视频图像压缩存储方案大都无法支持高分辨率视频图像,如ADIcaoporn超碰在线黄色...推出的图像压缩芯片ADV212[1],该芯片支持的最大分辨率为1 024×1 024,无法满足SXGA(1 280×1 024)或更高的图像分辨率。另外,在一些DSP解决方案中,因为DSP接口不灵活以及DSP本身处理能力的限制,很难支持高分辨视频图像压缩。

  当前的计算机屏幕分辨率很多,工业VGA标准规定了各种分辨率的像素时钟及场、行同步信号时序,根据相邻场同步信号(VSYNC)之间行同步信号(HSYNC)数目,以及相邻行同步信号(HSYNC)之间像素时钟(PCLK)数目识别VGA信号分辨率。根据场同步信号(VSYNC)和行同步信号(HSYNC)提出图像数据。视频采集系统在工业领域应用广泛,随着多开心色情技术的快速发展,对高清视频图像采集、处理和传输性能的要求也不断提高,如高清晰分辨率、高采集速度、低功耗、抗干扰性、实时性及扩展性等。

  虽然传统的基于ISA,PCI等总线的视频图像采集卡已经应用非常广泛,但速度慢、处理功能简单。而高速视频图像采集系统则不同,主要由FPGA视频A/D解码芯片以及PCI-Express x4系统总线组成的集高清视频采集、压缩、传输于一体的能够实现实时海量传输多路数字视频的多功能视频处理系统。

  高清视频采集电路是以为视频解码器为核心,采集多路的PAL、NTSC或SECAM制式模拟视频信号,具有增强较弱的模拟视频信号,可进行降噪处理和提高数字视频信号质量的功能。

  采用视频解码器+FPGA,其功能是接收PAL等制式模拟视频信号,转换为数字信号,将多路视频打包,经PCI Express总线传输到计算机,PCI Express总线通过更简单的升级就能实现带宽增强——1、2、4、8、16和32条通道。PCI Express的先进功能,比如可靠性、电源管理和热插拔,借助虚拟通道、业务等级和服务质量(QoS)等特性支持下一代三维/多开心色情业务。

  预处理FPGA接收到的视频图像数据为接口芯片送来的图像数据,包括像素时钟信号(PCLK)、场同步信号(VSYNC)、行同步信号(HSYNC)以及数据信号(R[7:0],G[7:0],B[7:0])。视频图像信号数据的采集包括判断图像分辨率和提取视频图像数据两个步骤。双FPGA的设计对计算机屏幕图像压缩更为方便,原始视频图像经过前端预处理FPGA进行帧间检测,以决定该帧图像进入主FPGA的压缩模式,主FPGA为核心压缩引擎,负责完成高速图像压缩算法。

  兼顾了实时性与灵活性,FPGA芯片具有提供可编程软件的能力和专业硬件的处理性能。在视频应用中,FPGA芯片可以在个人电脑平台上提供高达10~100倍的处理能力,比如T620E 高清两路DVI/VGA/HDMI音视频采集卡,FPGA内实现的5-Tap缩放和运动自适应去隔行技术进一步保障了画质,耗用CPU时间的缩放和去隔行等图像处理在FPGA内完成,极大的减少了CPU的负担,同时高效率 DMA传输方式进一步解放了CPU的能力,从而让CPU专注与用户指定的工作。




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