數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控器中多路轉(zhuǎn)接邏輯的設(shè)計
隨著科技的日新月異，視頻監(jiān)控市場也得到了飛速發(fā)展。視頻監(jiān)控以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而廣泛應(yīng)用于許多場合。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的大范圍普及，以及計算機、網(wǎng)絡(luò)以及圖象處理、傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控技術(shù)也有長足的發(fā)展。視頻監(jiān)控已經(jīng)滲透到教育、ZF、娛樂場所、醫(yī)院、酒店、運動場館、城市治安等多種領(lǐng)域，視頻監(jiān)控服務(wù)器被稱為繼手機以后另外一個極具市場開發(fā)前景的消費電子產(chǎn)品。
數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器主要完成從攝像頭獲取的模擬信號到數(shù)字化壓縮后送到網(wǎng)絡(luò)的功能，其原理框圖如圖1所示。
圖1 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控服務(wù)器原理框圖
由圖1所示，監(jiān)控器電路板主要由A/D芯片，F(xiàn)PGA多路轉(zhuǎn)接芯片，壓縮芯片，CPU等組成。其中本文要介紹的多路轉(zhuǎn)接邏輯的FPGA實現(xiàn)位于A/D芯片和壓縮芯片之間，由于FPGA內(nèi)部含有PLL模塊，所以跟FPGA連接的TW2804芯片的27MHz輸入時鐘可以由FPGA產(chǎn)生。
這里選用Altera的Cyclone系列的EP1C6Q240C8，其內(nèi)部有90k的存儲容量，6kLEBS，2個PLL，在后面的設(shè)計介紹中，將會講到整個設(shè)計用到了64k的存儲容量，1個PLL，大約4—5k左右的LEBS，所以選用此低成本的FPGA，可以完成此設(shè)計，而且基本上充分用到了內(nèi)部的大多數(shù)資源，加上此芯片的引腳有240個，能滿足外面的引腳連接，所以Altera的EP1C6Q240C8成為此邏輯設(shè)計中最佳的選擇器件。
如圖1所示，A/D芯片接受來自四個攝像頭的四路模擬視頻信號，這里采用Techwell公司的TW2804芯片，此芯片支持四路視頻模擬信號的輸入，輸出是數(shù)字ITU-R BT.656格式的信號，時鐘是27MHz。D1、D2、D3、D4信號的時序圖如圖2所示。
圖2 ITU-R BT.656格式信號時序圖
其中EAV和SAV分別為行尾和行頭標(biāo)志信號，他們中間是行與行之間的空白信號，SAV后面的VALID有效時的信號為1440bytes的d1格式的有效視頻信號，總的這些信號加起來是視頻信號的一行信號，一幀視頻信號包括576行這樣的行信號，也就是有效的這種格式的一幀輸出視頻信號為1440*576bytes的信號，由于每一行信號中由兩個bytes來表示一個像素，所以這種d1格式一幀的像素為720*576分辨率。
