基于FPGA和DSP的音视频采集处理系统设计

为了实时记录飞机飞行及作业过程中的各种信息,提出了一种基于FPGA和DSP的机载音视频采集处理系统。FPGA作为协处理器,完成对高清视频信号和音频信号的采集、解码以及格式的转换。DSP作为主处理器,在Linux系统的开发环境下,以视频H.264编码算法和音频G.711编码算法为核心完成了对音视频信号的压缩和存储。该系统性能稳定,实用性强,能够满足飞机飞行6小时的5路视频和2路音频信号的采集、存储和回放,达到了设计要求,具有一定的参考价值。     

一种基于FPGA的多路视频网络监控系统设计

针对市场对小型化、嵌入式、大场景视频监控的需求,设计一种基于FPGA的多路视频网络监控系统。该系统主要由摄像头采集模块、数据处理模块、缓存模块和以太网传输模块组成,通过TW2867芯片同时采集4路视频送入FPGA进行通道分离和视频格式转换,再利用DDR2高速存储多路视频数据,最后通过编程控制以太网收发器传输控制器RTL8211EG实现了视频数据的网络传输。视频监控终端可以通过网络接收视频流并进行实时显示,结果表明,该系统具有集成度高、体积小、实时性强、传输速度快等优点。     

微投影视频信号的USB传输系统设计

设计并实现了一种基于USB2.0的微投影视频信号传输系统。系统利用上位机程序实时抓取播放器画面图像来获取视频数据,并通过USB接口进行数据传输,USB设备端数据的采集控制通过FPGA外部逻辑电路实现。系统在FLCOS微投影实验平台上进行了验证,结果表明系统传输速率达到18.75Mbyte/s,能够实现16位高彩色、640×480、30帧/s视频数据的实时传输。     

基于FPGA和以太网的多路传感器数据采集系统

为了实现加速度传感器批量标定测试,能让16个加速度传感器同时并行测试,设计了基于FPGA和以太网的多通道数据采集系统。该系统以FPGA为核心控制芯片,实现16路模拟信号的实时采集、编帧与数据存储,并通过以太网接口芯片W5300完成与上位机的通信。整个系统采用模块化设计,功耗低、采集精度及可靠性高、实时性好,已成功应用于加速度传感器批量标定测试设备中。     

基于FPGA的多运动目标检测算法实现

针对目标检测对实时性要求越来越高的情况,提出了一种基于现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）实现的多运动目标检测算法。该方法通过帧差法提取运动目标,然后基于距离阈值对形态学处理后的图像进行目标分割,最后对运动目标标记显示。系统通过CMOS摄像头采集视频,采用FPGA平台外接DDR3高速大容量缓存,实现了视频图像的采集、存储、目标检测和显示。实验结果表明,提出的多目标检测系统能够有效的实时检测出多个运动目标,并且在分辨率为1 024×600的情况下帧率达到38 fps。     

基于SoC的机载显示器视频图形融合处理系统

为了满足机载显示器对综合视频图形处理技术的需求,提出了一种基于SoC嵌入式处理平台的机载视频图形融合显示与视频记录系统实现方法。该方法以SoC为核心搭建硬件平台,使用SoC内部集成ARM处理器和视频图形协处理单元执行图形生成算法与外视频采集,配合SoC片上高速存储和显示接口,采用双缓存与多线程并发机制实现视频图形融合显示和外视频实时记录。本方法支持多种格式分辨率的视频源采集和大分辨率图形同步生成。实验结果表明,采用该系统技术后机载显示器采集1024×768分辨率外视频同时生成1920×1080分辨率图形时,融合处理后帧率可达45 fps,能够满足机载显示器实时显示需求。     

基于人工智能的音视频参考帧自适应算法

本文立足于广电网络现状,通过研究低延时CBR码率控制、自适应参考帧选取以及基于HEVC/AVS2的高效实时编码等视频编解码技术,开展基于人工智能的音视频参考帧自适应算法研究,从视频编码、传输、解码制播流程,实现了端到端视频流质量和码流的综合优化.除此之外,本文还提出具有广电特色的业务应用研究,为各单位采用音视频参考帧自...     

基于机载环境的红外视频录取系统的研究

提出了机载红外视频数据录取系统的修改方案，所设计的红外视频录取系统，嵌入机载计算机中，实现了机载条件下的红外视频实时记录。此方案的特点：第一实现红外视频数据的采集、传输、存储；第二增加了接收记录IRIG-B航空时统码的功能，第三解决了机载环境下的系统控制问题。该方案设计的红外视频录取系统成功地应用于机载吊舱，经过试飞实际证明了该方案的有效性及可靠性。     

基于TMS320DM6437的4通道视频数据的高速传输

采用TMS320DM6437处理器和TVP5158视频解码器为主器件,在无需外加时序控制下,可实现器件的无缝连接并完成4路视频信号的采集。采集到的4通道模拟信号解码后压缩成1路复合视频数据流并输入到DSP视频前端,DSP处理器需将复合数据流分离成4个单路信号,以供显示图像信息,此过程伴随大量的数据搬移。实验结果表明:通过DSP库函数读取并搬移图像数据速度慢,图像实时性能差;而采用EDMA3传输方式能很好地实现大量视频数据的快速搬移,使得图像实时显示速度可达到23.2 f/s(帧/秒),较传统方法在系统实时性能方面提升了22.5%,从而满足视频信号处理系统的高速实时性要求。     

机载GigE Vision高清影像采集记录技术研究

在运八型飞机飞行流场测试课题中为了达到对机体不同部位的丝带进行高清影像采集记录的目的-在试验过程中设计了基于GigE Vision接口标准的多路高清机载视频采集记录方案-在机载测试环境下实现了双路1 080P高清视频的实时采集、传输、压缩与记录。同时将IRIG-B时间精确同步技术引入高清视频采集系统中-实现了拍摄画面与测试系统的精确同步功能。在此详细介绍了机载视频采集记录系统的主要设计内容以及实现方法-并结合具体飞行试验-对研究成果进行了验证和应用说明。     

基于FPGA的通用多路视频输入处理系统设计

为了解决多路视频并行输入缓冲处理问题,本文提出了一种以FPGA为核心的通用多路视频输入处理系统设计。通过规划对应的多时钟域处理方案,建立适用的视频缓冲控制模式,为后续实现视频缩放拼接、画中画显示等功能提供解决方案。借助该视频缓冲控制模式,本系统实现四进一出视频拼接、画中画叠加等显示功能,在12.5GB/s存储带宽条件下支持1080P 60帧视频格式下的4路视频输入和1路输出处理。     

基于FPGA的多路并行混合数据存储系统

为了解决多路信号并行混合采集存储的问题,文中设计了一种以FPGA为控制芯片的多路并行采集存储系统。该系统选用XC6SLX163CSG324I为主控芯片,设计包括数据采集接收模块、数据存储模块、数据回读模块。数据接收模块包括16路模拟量数据、导引头(DYT)数据、脉冲编码调制(PCM)数据和控制命令数据。该系统充分利用FPGA可重构的优势,对内部资源合理利用,降低了硬件资源开销,对所接收数据进行多路并行采集存储;利用握手原则,减少了数据的丢失。实验结果表明,该系统存储速率最高可达25 Mbyte/s,且备用口回读数据时,帧计数连续,该系统准确性较高。     

全高清视频实时压缩编码与存储系统设计与实现

为了解决现有视频采集系统采集分辨率低、压缩算法质量低、记录载体落后等问题,设计了一种全高清视频实时压缩编码与存储系统。本系统采用H.264压缩算法实现全高清视频（分辨率为1920*1080P@60fps）的压缩编码,并采用FPGA+FLASH的存储方案实现视频大容量的本地固态存储。具体介绍了视频接口转换模块、视频实时压缩编码模块和视频存储模块的设计和实现,经系统功能测试和系统性能测试,压缩输出码率为4096kbps左右,压缩比为150左右,压缩解码后视频图像PSNR值达36dB,视频压缩性能良好,存储容量为36GB,存储时长为36h左右,能广泛应用于相关工程领域。     

超高清实时H.264/AVC编码系统设计

基于多核处理器的并行计算能力,设计并实现实时超高清分辨率(3 840×2 160)的H.264/AVC视频编码系统。该系统在原始像素输入端实现高效的内存管理,超高清编码器采用帧级、条带级、指令级的并行方案,码流输出端则采用FIFO缓冲器对RTP包的传输速度进行控制。实验结果表明,编码系统能实时对超高清视频源进行并行编码,通过RTP封装格式传输至IP网络,用户可使用视频播放器接收并回放。     

AVS编码器中帧内预测模块的硬件设计

根据AVS标准中帧内预测算法的特点,提出了一种应用于AVS高清实时编码器的帧内预测硬件设计方案.该设计中将亮度和色度预测共用一个预测单元,采用6路数据并行流水处理的结构,提高了处理速度.同时在分析AVS帧内预测各模式算法的基础上,结合移位寄存器操作实现各模式运算单元的进一步资源共享,简化了参考数据选择机制,减少资源消耗.实验结果表明,该设计完全能够满足高清视频图像(1 920×1 080,30 f/s(帧/秒))实时编码要求.     

基于FPGA的B超数字图像实时采集系统

提出一种基于FPGA的实时B超数字视频图像采集系统的控制逻辑方案.采集过程中重点考虑系统的实时性,在此采用FPGA与SRAM实现其硬件结构,给出系统的硬件框图.针对高速采集时存在的模/数转换速率高、数据量大等问题,采用数字波束延时聚焦、帧相关和双帧轮换存储等方式,使得系统能够进行实时的图像低级别处理和采集,并对其中各部分工作原理进行重点介绍.     

网络视频监控系统的新发展

需求和发展视频监控系统需求包括：实时图像监视、远程图像控制、实时语音监听和对讲、报警信息获取和联动。采用PC工控机实现本地音视频信号的采集、压缩和编码一度成为数字监控系统普遍采用的一种方式。该方式利用计算机资源实现本地的信号采集、硬盘录像并可实现远程网络传输。但在许多实际应用中，用PC机无法适应现场的使用环境，无法实现无人职守，而且，系统的稳定性和可靠性都不够。随着芯片技术的发展，出现了各种各样的网络视频编解码器，这些体积紧凑的硬件设备采用具有嵌入式系统的DSP芯片，对模拟音视频信号进行编码、压缩，…     

基于多DSP的H．264高清视频实时编码系统

最新H．264国际视频压缩标准为达到高效率的压缩性能而采用了复杂的算法,使得采用该标准实现高清视频编码压缩变得异常困难。参考相关论文,给出一种基于多条带、多DSP的并行编码系统。该系统按照DSP的数目及各DSP的处理能力,将当前高清视频图像横向上分割为大小不一的若干子图像并分别送各DSP进行并行编码压缩,最终合并各DSP生成的子码流,输出整帧图像编码压缩码流。测试结果显示,该系统对1920×1080P高清视频图像,在2～8Mb／s的码率下,可以达到每秒25帧以上的实时编码压缩。     

互联网手术诊疗系统的设计与实现

针对基层医院微创等离子手术领域诊疗水平落后和现有远程手术指导成本较高等问题,设计并实现了一种基于互联网的手术诊疗系统.通过控制管理机整合手术室硬件设备,集成手术远程指导和病例数据库共享等服务.系统采用H. 264实时视频编码技术和RTMP协议推流技术,架构视频云服务,实现了多路音视频文字数据实时传输.测试结果表明该系统高效稳定,时延和丢包率较低.     

H．323视频会议终端的软件实现

在对音视频协议和视频会议实际应用场景分析的基础上,采用新算法和新技术,在Intel PⅡ333的PC机上用软件实现了视频会议终端的音视频实时编解码处理。实验结果表明该软件能同时完成15帧／s、CIF格式的H．263视频编码和G．711语音编解码,实现了以软件为核心的视频会议终端。