1.关于闭路电视监视系统需要写一篇论文,是关于电厂闭路电视监视系统
闭路电视监控系统基础知识闭路电视监控系统分别由前端系统、传输系统、控制系统、显示系统四个部分构成,还具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。
其原理如以下系统图: 模拟闭路电视监控系统原理图 数字闭路电视监控系统原理图 5。 3。
1。前端系统 1、摄像机的选择 摄像部分的主体是摄像机,其功能为观察、收集信息。
摄像机的性能及其安装方式是决定系统质量的重要因素。光导管摄像机目前已被淘汰,由电荷耦合器件简称CCD摄像机所取代。
其主要性能及技术参数要求如下: 1)色彩:彩色的图像容易分辨衣物与场景的颜色,便于及时获取、区分现场的实时信息。 2)清晰度:有水平清晰度和垂直清晰度两种。
垂直方向的清晰度受到电视制式的限制,有一个最高的限度,由于我国电视信号均为PAL制式,PAL制垂直清晰度为400行。 所以摄像机的清晰度一般是用水平清晰度表示。
水平清晰度表示人眼对电视图像水平细节清晰度的量度,用电视线TVL表示。 目前选用彩色摄像机的水平清晰度一般应要求大于400线。
3)照度:单位被照面积上接受到的光通量称为照度。 Lux(勒克斯)是标称光亮度(流明)的光束均匀射在lm2面积上时的照度。
摄像机的灵敏度以最低照度来表示,这是摄像机以特定的测试卡为摄取标,在镜头光圈为0。4时,调节光源照度,用示波器测其输出端的视频信号幅度为额定值的10%,此时测得的测试卡照度为该摄像机的最低照度。
所以实际上被摄体的照度应该大约是最低照度的10倍以上才能获得较清晰的图像。 目前一般选用彩色摄像机的最低照度,当相对孔径为F/1。
4时,最低照度要求选用小于0。2Lux。
4)同步:要求摄像机具有电源同步、外同步信号接口。 对电源同步而言,使所有的摄像机由监控中心的交流同相电源供电,使摄像机场同步信号与市电的相位锁定,以达到摄像机同步信号相位一致的同步方式。
对外同步而言,要求配置一台同步信号发生器来实现强迫同步,电视系统扫描用的行频、场频、帧频信号,复合消隐信号与外设信号发生器提供的同步信号同步的工作方式。 系统只有在同步的情况下,图像进行时序切换时就不会出现滚动现象,录、放像质量才能提高。
4)电源:摄像机电源一般有交流220V,交流24V,直流12V,可根据现场情况选择摄像机电源但推荐采用安全低电压。 选用12V直流电压供电时,往往达不到摄像机电源同步的要求,必须采用外同步方式,才能达到系统同步切换的目的。
5)自动增益控制(AGC):在低亮度的情况下,自动增益功能可以提高图像信号的强度以获得清晰的图像。目前市场上CCD摄像机的最低照度都是在这种条件下的参数。
6)自动白平衡:当彩色摄像机的白平衡正常时,才能真实地还原被摄物体的色彩。彩色摄像机的自动白平衡就是实现其自动调整。
7)电子亮度控制:有些CCD摄像机可以根据射入光线的亮度,利用电子快门来调节CCD图像传感器的曝光时间,从而在光线变化较大时可以不用自动光圈镜头。 使用电子亮度控制时,被摄景物的景深要比使用自动光圈镜头时要小。
8)逆光补偿:在只能逆光安装的情况下,采用普通摄像机时,被摄物体的图像会发黑,应选用具有逆光补偿的摄像机才能获得较为清晰的图像。 2、镜头选择镜头按功能和操作分类:1)摄取静态目标的摄像机,可选用固定焦距镜头,当有视角变化要求的动态目标摄像场合,可选用变焦距镜头。
镜头焦距的选择要根据视场大小和镜头到监视目标的距离而定。F=A * L/B式中 F——焦距(mm); A——像长、宽(mm); L——镜头到监视目标的距离; B——视场高(L、B采用相同的度量单位)。
2)选择镜头焦距时,必须考虑摄像机图像敏感器画面的尺寸,有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四种型式,这四种模式都具有垂直X水平尺寸为3X4的方位比,而四种模式摄像机对应于某一个镜头,则下一个模式正好与它上一个模式摄像机相差一个镜头焦距的档次。 如专1/2”摄像机使用16mm镜头的视角范围正好与1/3"摄像机使用12mm焦距的镜头相同。
以此类推。3)对景深大、视场范围广的监视区域及需要监视变化的动态场景,一般对应采用带全景云台的摄像机,并配置6倍以上的电动变焦距带自动光圈镜头。
4)使用电荷耦合器件(CCD)时,一般均应选择自动光圈镜头,对于室内照度恒定或变化很小的时可选择手动可变光圈镜头,电梯轿箱内的摄像机镜头应根据轿箱体积的大小选用水平视场角大于70°的广角镜头。5)随着小型化需要,镜头尺寸需缩小,除通常摄像机镜头的标准C接口外,引入了Cs接口。
由于Cs接口比C接口短5mm,减小了镜头与敏感件的间距,故Cs接口系统体积小、轻,且Cs接口镜头价格较便宜。Cs接口摄像机可配用Cs接口镜头,也可使用C接口镜头再加上引入5mm隔条环。
而C接口摄像机只能配用C接口镜头,不能使用Cs接口的镜头。 6)摄像机镜头应从光源方向对准监视目标,避免逆光。
镜头的焦距和摄像机靶面的大小决定了视角,焦距越小,视野越大,焦距越大,视野越小。若要考虑清晰度,可采用电动变焦距镜头,根据需要随时调整。
7)通光量:镜头。
2.急
一、系统要求1、要求系统智能、稳定、易操作;2、系统要具有可扩展性,为以后增设监控点作预留扩展;3、要求二十四小时监控,全方位,无盲点;4、要求保安部门在监控中心随时看到小区的整体情况。
二、系统结构设计根据小区环境我们设置以下监控点:1、小区大门进出口各安装一个固定监控点,监看出入车辆及进出行人并做录象记录;2、住宅楼群中每两个十字路口安装一个低照度全球摄像机,这样一方面可减少保安人员数量,另一方面特别在夜晚可减轻保安人员的劳动强度;3、非机动停车场安装一固定监控点,监控车辆停放和进出情况。 确保车辆安全,同时如有情况发生时,能够清晰记录事件过程;通过上述布点以后,小区内部情况都可监控到,如有必要可录像保存。
三、系统组成由前端摄像、传输部分、控制中心组成四、系统功能特点1、结合小区的实际情况制定,系统经济、实用、智能,并具有扩展性;2、实现了监控区域的实时图象监控报警的自动传输功能;3、采用最先进的H。 264编解码,保证了图象质量,缩减了视频所占的带宽;4、系统具有完善的用户口令、权限等安全管理功能;6、支持动态报警功能;5、录像功能:支持定时、连续、间断视频录制,多种录像方式可选。
可设置录像文件保留日期,录像检索回放;6、本系统可与小区管理中心并网,实现集中统一管理。
3.视频监控中常见的故障和排除方法有哪些
常见的图像干扰及其解决方法
1. 木纹状的干扰
这种干扰的出现,轻微时不会淹没正常图像,而严重时图像就无法观看了(甚
至破坏同步)。这种故障现象产生的原因较多也较复杂。大致有如下几种原因:
(1)视频传输线的质量不好,特别是屏蔽性能差( 屏蔽网不是质量很好的铜线
网, 或屏蔽网过稀而起不到屏蔽作用)。与此同时, 这类视频线的线电阻过大,
因而造成信号产生较大衰减也是加重故障的原因。此外,这类视频线的特性阻抗
不是75Ω 以及参数超出规定也是产生故障的原因之一。由于产生上述的干扰现
象不一定就是视频线不良而产生的故障,因此这种故障原因在判断时要准确和慎
重。只有当排除了其它可能后,才能从视频线不良的角度去考虑。若真是电缆质
量问题, 最好的办法当然是把所有的这种电缆全部换掉, 换成符合要求的电缆,
这是彻底解决问题的最好办法。
(2) 由于供电系统的电源不“洁净”而引起的。这里所指的电源不“洁净”, 是指
在正常的电源(50 周的正弦波)上叠加有干扰信号。而这种电源上的干扰信号,
多来自本电网中使用可控硅的设备。特别是大电流、高电压的可控硅设备,对电
网的污染非常严重,这就导致了同一电网中的电源不“洁净”。比如本电网中有大
功率可控硅调频调速装置、可控硅整流装置、可控硅交直流变换装置等等,都会
对电源产生污染。 这种情况的解决方法比较简单, 只要对整个系统采用净化电
源或在线UPS 供电就基本上可以得到解决。
(3)系统附近有很强的干扰源。这可以通过调查和了解而加以判断。如果属于
这种原因,解决的办法是加强摄像机的屏蔽,以及对视频电缆线的管道进行接地
处理等。
2. 较深较乱的大面积网纹干扰
严重时图像全部被破坏, 形不成图像和同步信号, 这种故障是由于视频电缆
线的芯线与屏蔽网短路、断路造成的。这种情况多出现在BNC 接头或其它类型
的视频接头上。即这种故障现象出现时,往往不会是整个系统的各路信号均出问
题,而仅仅出现在那些接头不好的路数上。只要认真逐个检查这些接头,就可以
解决。
3. 若干条间距相等的竖条干扰
干扰信号的频率基本上是行频的整数倍,这是由于视频传输线的特性阻抗不
是75Ω 而导致阻抗失配造成的。也可以说, 产生这种干扰现象是由视频电缆的
特性阻抗和分布参数都不符合要求综合引起的。解决的方法一般靠“始端串接电
阻”或“终端并接电阻”的方法去解决。另外, 值得注意的是, 在视频传输距离很
短时( 一般为 150 米以内), 使用上述阻抗失配和分布参数过大的视频电缆不
一定会出现上述的干扰现象。解决上述问题的根本办法是在选购视频电缆时,一
定要保证质量。必要时应对电缆进行抽样检测。
4. 由传输线引入的空间辐射干扰
这种干扰现象的产生, 多数是因为在传输系统、系统前端或中心控制室附近
有较强的、频率较高的空间辐射源。这种情况的解决办法一个是在系统建立时,
应对周边环境有所了解,尽量设法避开或远离辐射源;另一个办法是当无法避开
辐射源时, 对前端及中心设备加强屏蔽, 对传输线的管路采用钢管并良好接地。
4.跪求关于安装监控摄像头的毕业设计论文
基于DSP的图象处理系统设计摘要:文章提出一种基于丁工公司数字信号处理芯片TMS32OC6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案,其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。
该平台使用p日工L工ps公司的专用视频输入处理芯片SAA71llA和「工「O存储器及CpLD实现了高速连续的视频帧数据采集,满足了后继图像处理的需要。关键词:数字信号处理芯片(OSp);视频采集1引言数字信号处理(Digit滋51罗alproeessing)是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理的实现方法有多种,但专用的DSP芯片以其信号处理速度快、可重复性好、成本低、性能优越得到首肯。2系统功能概述本文提出一种基于TI公司数字信号处理芯片TMS320C6211的将模拟视频进行数字化处理的设计方案,其中视频解码模块完成复合视频信号的数字化。
该系统具有接口方便、编程方便、精度高、稳定性好、集成方便的优点。本系统采用TI公司C6000系列DSP中的TMS320C6211作为系统的cPu。
图像数据通过外部设备采集并输出模拟图像信号。这些信号经视频解码芯片转换为数字信号;再经FIFO输人DSP进行图像的增强、分割、特征提取和数据压缩等;系统的控制逻辑由CpLD(ComplexP。
『amm曲Ie肠giCDeviee)控制器实现。系统结构如图l所示。
3系统硬件设计3.1视频解码芯片模拟视频信号中不仅包含图像信号,还包含行同步、行消隐、场同步、场消隐等信号。视频解码的目的就是将复合视频、YC分量等模拟视频信号进行AD转换以获取图像的数字信号,同时提取其中的同步和时钟信号。
PhihPs公司的视频解码芯片SAA7111A,支持对NTSC和PAL制视频信号的自动转换,自动进行50/6OH:场频的检测,可对NTS(认PAL、sEcAM制式视频信号的亮度和色度进行处理。它拥有4路模拟输人、4路复合视频(cvBs)或2路YC或一路YC和2路CvBs输人。
可设置CvBS或YC通道为静态增益控制或自动增益控制(AGC)。拥有2路亮度和色度梳状滤波器,可对亮度、对比度、光圈和饱和度进行控制。
可支持以下输出格式:4:2:2(16位)、4:2:2(CCIR6ol8位)、4:1:l(12位)YUV格式或8:8:8(24位)、5:6:5(l6位)RGB格式。这种多格式的数据总线形式为设计者提供了灵活的选择空间。
系统中采集的图像信号采用PhihPs公司的SAA71IA完成A用转换,如图2所示。SAA71]A允许四路模拟视频输入,具有两个模拟处理通道,支持四路CVBS模拟信号或二路Y/C模拟信号或二二路CVBS信一号和一路Y汉二信号。
SAA7llA对摄像头输人的标准PAL格式的模拟图像信号进行A/D转换,然后输出符合CCIR601格式的4:2:2的16位YUv数据到FIFO。其中亮度信号Y为8位、色度信号C:和Cl)合为8位数据。
3.2HFO存储器模块F'IF()采用IDT公司的IDT72VZ15LB芯片,FIFO的深度为512x18bit,支持STANDARD(标准)和Fw衅(FirstwordFall一Through,首字直接通过)两种工作模式。按照CCIR601格式,Yuv图像分辨率为720x576象素,当按行输出时,SAA7一IA输出数据流大小为:720x16=1440卜I因为DSP通过32位的SBSRAM接日与FlI;()通信,故YUV数据写人FIFO时需要在FIFO之间实现乒乓切换。
这时一行720x16bit的数据在两片FIFO中存储变为360x32bit,两片FIF()行r以满足上述要求。FIFO的初始化及时序由CP[力实现,FIFO连接见图3。
3.3DsP图像处理模块TMS320C6211是Tl公司发布的面l台]视拓!处理领域的新款高速数字处理芯片,适用于移动通信基站、图像监控、雷达系统等对速度要求高和高度智能化的应用领域。存储空间分两部分:运行过程的临时数据存在SDRAM中;系统程序则固化在FLASH存储器中。
Flash存储器具有在线重写人功能。这对系统启动程序的修改和升级都带来了很大的方便。
TMS320C6211DSP的高速性能主要体现在以下方面:①TMS320C62ll的存储空间最大可扩展到1CB,完全可以满足各种图像处理系统所需的内存空间,而且其最高时钟可达167Mllz,峰值性能可达1333MIPS(百万条指令/秒)。②并行处理结构。
TMS32OC62ll芯片内有8个并行处理单元,分为相同的两组,并行结构大大提高芯片的性能。③芯片体系采用veloc,rrI结构。
vel。八rJ'l是一种高性能的甚长指令字(VIJW)结构,单指令字字长为32hit,8个指令组成一个指令包,总宇长为256bit。
即每秒钟可以执行8条指令。Velo'、、『rl结构大大提高了DSP芯片的性能④采用流水线操作实现高速度、高效率。
TMS32OC62川只有石-流水线充分发挥作用的情况下,才能达到最高的峰值性能。与其他系列DSP相比,优势在于简化了流水线的控制以消除流水线互锁,并增加流水线的深度来消除传统流水线的取指、数据访问和乘法操作上的瓶颈。
本系统DSP主要完成从FIFO读出数据的处理以及压缩等。数据处理由自行编写的算法实现,数据压缩算法采用JpEG(JointphotoGraphieEx-pertGroup)标准。
当摄像头采集速度为每秒25帧图像时,它留给DSP处理的时间最多为每帧40ms。如果考。
5.微机控制工业电视监控系统的设计论文
给你个模板吧汉中门客运站是一座已经建成的建筑物,是集营运等多功能一体的综合性办公楼。
所以,在管理中拥有一套先进、可靠、成熟、实用的电视监控是完全必要的。电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分,是一种先进、防范能力极强的综合系统。
它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的情况一目了然。同时,电视监控系统还可以与防盗报警等其它安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大。
特别是近几年来,多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展,使电视监控系统在整个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。电视监控系统的另一个特点是它可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来,这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。
目前,车站办公、售票、检票、候车等区域及财务、收银等重要部位均属安装安防监控系统,经过选取点现已安装一体化彩色摄像机2台,半球型摄像机5台、硬盘录像机一台、同步音频监控4路。从而为日后对曾出现过的一些情况进行分析,提供依据等提供了极大的方便。
总之,电视监控系统已成为安全技术防范体系中不可或缺少的重要组成部分。图像监控的设立是为了给管理者提供一直观、科学的管理手段,它是一种集多种功能为一身的科学集合;并能将前端图像的采集到后端的图像处理进行有机、科学的控制与监测,以达到所需的控制效果。
图像监控系统是现代建筑的重要硬件之一,其目的是其在管理区域内建立一个良好的管理秩序和监督机制,意在提高内部的管理水平和经济发展秩序的能力,同时也给本单位的治安工作提供一个物质基础。二、系统需求分析根据要求和有关社会公共安全行业规定,在汉中门客运站的重要部位,人流量较大的通道、门厅、售票处、候车厅等处及财务、收银等岗位采用电视监控等安全技术防范措施,进行安防工作。
三、监控系统的主要构成1、电视监控系统由前端设备、中央控制设备、录像设备和显示设备组成。其中前端设备包括:一体化彩色摄像机、半球形摄像机。
录像设备:KONY硬盘录像机。目前,硬盘录像机是安防行业的热点,其在图像的存储、检索、打印及远程传输等诸多方面给用户带来了过去模拟设备无法比拟的方便性和优越性。
随着视频、音频数字技术的发展和计算机硬件性能的不断提高,以及计算机硬件价格的不断降低,通过计算来采集、存储和传输视频已经成为安全防范行业监控技术的发展趋势。2、电视监控系统选型及系统设计据调查,其电视监控、防盗报警系统的器材配置主要考虑以下因素:1)当今世界上电视监控技术发展日新月异,所选择的器材和设备必须是世界上先进的,而不应该是已淘汰或将淘汰的产品;2)在确保经济实用的同时,必须保证质量可靠;3)确保技术先进的同时必须保证操作简单、维修方便;另外对器材必须具备售后维护管理能力。
根据上述原则,从既保证系统的先进性、可靠性又保证系系统实用性和经济性来讲,在汉中门客运站电视监控、防盗报警系统中选择了KONY公司生产的设备。设计这套系统的特点是:(1)系统的稳定可靠性安保系统为全天24小时不间断连续运行,设备故障会造成监控资料的不连续,而系统的硬件设备由公司内部企业生产,质控体系完善,产品质量高,系统硬件设备运行的高可靠性保证了监控记录资料的连续和完整,系统长期安全工作免维护。
(2)系统功能综合性系统实现了视频监控网络化,多媒体计算机与系统的结合,使系统的监控和图像传输能在计算机网络上或Internet上进行,系统适应了计算机发展的需要,保持技术的先进性。
6.微机控制工业电视监控系统的设计论文
给你个模板吧 汉中门客运站是一座已经建成的建筑物,是集营运等多功能一体的综合性办公楼。
所以,在管理中拥有一套先进、可靠、成熟、实用的电视监控是完全必要的。 电视监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分,是一种先进、防范能力极强的综合系统。
它可以通过遥控摄像机及其辅助设备(镜头、云台等)直接观看被监视场所的情况一目了然。同时,电视监控系统还可以与防盗报警等其它安全技术防范体系联动运行,使防范能力更加强大。
特别是近几年来,多媒体技术的发展以及计算机图像文件处理技术的发展,使电视监控系统在整个安全技术防范体系中具有举足轻重的地位。电视监控系统的另一个特点是它可以把被监视场所的图像及声音全部或部分地记录下来,这样就为日后对某些事件的处理提供了方便条件及重要依据。
目前,车站办公、售票、检票、候车等区域及财务、收银等重要部位均属安装安防监控系统,经过选取点现已安装一体化彩色摄像机2台,半球型摄像机5台、硬盘录像机一台、同步音频监控4路。从而为日后对曾出现过的一些情况进行分析,提供依据等提供了极大的方便。
总之,电视监控系统已成为安全技术防范体系中不可或缺少的重要组成部分。 图像监控的设立是为了给管理者提供一直观、科学的管理手段,它是一种集多种功能为一身的科学集合;并能将前端图像的采集到后端的图像处理进行有机、科学的控制与监测,以达到所需的控制效果。
图像监控系统是现代建筑的重要硬件之一,其目的是其在管理区域内建立一个良好的管理秩序和监督机制,意在提高内部的管理水平和经济发展秩序的能力,同时也给本单位的治安工作提供一个物质基础。 二、系统需求分析 根据要求和有关社会公共安全行业规定,在汉中门客运站的重要部位,人流量较大的通道、门厅、售票处、候车厅等处及财务、收银等岗位采用电视监控等安全技术防范措施,进行安防工作。
三、监控系统的主要构成 1、电视监控系统由前端设备、中央控制设备、录像设备和显示设备组成。其中前端设备包括:一体化彩色摄像机、半球形摄像机。
录像设备:KONY硬盘录像机。 目前,硬盘录像机是安防行业的热点,其在图像的存储、检索、打印及远程传输等诸多方面给用户带来了过去模拟设备无法比拟的方便性和优越性。
随着视频、音频数字技术的发展和计算机硬件性能的不断提高,以及计算机硬件价格的不断降低,通过计算来采集、存储和传输视频已经成为安全防范行业监控技术的发展趋势。 2、电视监控系统选型及系统设计 据调查,其电视监控、防盗报警系统的器材配置主要考虑以下因素: 1)当今世界上电视监控技术发展日新月异,所选择的器材和设备必须是世界上先进的,而不应该是已淘汰或将淘汰的产品; 2)在确保经济实用的同时,必须保证质量可靠; 3)确保技术先进的同时必须保证操作简单、维修方便;另外对器材必须具备售后维护管理能力。
根据上述原则,从既保证系统的先进性、可靠性又保证系系统实用性和经济性来讲,在汉中门客运站电视监控、防盗报警系统中选择了KONY公司生产的设备。 设计这套系统的特点是: (1)系统的稳定可靠性 安保系统为全天24小时不间断连续运行,设备故障会造成监控资料的不连续,而系统的硬件设备由公司内部企业生产,质控体系完善,产品质量高,系统硬件设备运行的高可靠性保证了监控记录资料的连续和完整,系统长期安全工作免维护。
(2)系统功能综合性 系统实现了视频监控网络化,多媒体计算机与系统的结合,使系统的监控和图像传输能在计算机网络上或Internet上进行,系统适应了计算机发展的需要,保持技术的先进性。
7.有谁可以给我提供一篇有关现代图像处理技术的文章,且能让我自己写
将低成本FPGA用于视频和图像处理 FPGA已经存在了十几年的时间,在传统概念中,FPGA价格昂贵,设计门槛较高,多用于通信和高端工业控制领域。
最近几年,低成本FPGA不断推陈出新。半导体工艺的进步不仅带来FPGA成本的降低,还使其性能显著提升,同时不断集成一些新的硬件资源,比如内嵌DSP块、内嵌RAM块、锁相环(PLL)、高速外部存储器接口(DDR/DDR2)、高速LVDS接口等。
在ALTERA公司90nm的Cyclone II FPGA内部,还可以集成一种软处理器Nios II及其外设,它是目前FPGA中应用最为广泛的软处理器系统。 作为一个平台,FPGA显然已经非常适合于高性能低成本的视频和图像应用。
它可以帮助用户灵活定制系统,缩短产品研发和更新换代的周期,使用户紧跟技术和市场发展潮流。本文首先将回顾视频和图像处理的应用领域、视频处理流程、发展趋势,以及设计者必须应对的挑战。
然后,对FPGA内部的资源和算法实现进行简单介绍。随后,本文将介绍Altera公司及其合作伙伴在视频图像应用领域提供给用户的解决方案。
最后给出设计视频图像处理系统的工具和流程。 技术与挑战 视频和图像处理技术的应用非常广 泛,主要包括数字电视广播、消费类电子、汽车电子、视频监控、医学成像,以及文档影像处理等领域。
一个典型的视频处理系统包括:视频采集、预处理、压缩、信号发送和接收、解压缩、后处理,最后到显示控制部分,驱动显示设备。在视频处理系统的所有组成模块中,都有FPGA成功应用的案例,如表1所示。
视频和图像处理技术可谓日新月异,研究人员对于视频图像和人眼感官的研究从来就没有停止过,新需求不断催生技术革新和新标准,主要体现在以下几个方面:从标清(SD)到高清(HD),分辨率越来越高,需要实时处理的数据量越来越大;视频和图像压缩技术日趋复杂,如MPEG-4第2部分,H.264 AVC,JPEG2000等;对视频系统智能的要求提高,如智能拍摄、运动检测、对象识别、多通道、画中画、透明叠加效果等;消费者欣赏能力的提高,希望图像更稳定、更清晰、色彩更艳丽、亮度更符合人眼的感官需求。 虽然技术难度不断增大,成本和上市时间依然是视频和图像应用系统设计中两个重点考虑因素。
同时,产品差异化和自主知识产权也是一些有想法的中国公司追求的目标。 如果单纯使用现成的专用视频图像处理芯片(ASSP),根本无法设计出具有自主知识产权的产品,无法体现产品的差异化。
而且,使用ASSP很难做到灵活、易升级、以及紧跟技术发展的潮流。厂商自己开发ASIC的周期又太长,前期投入太大,风险很高,无法保证投资回报,也无法保持技术领先。
目前,就算功能最为强大的单片DSP处理器也不能实时压缩(H.264)高清视频。而使用DSP阵列的成本让人难以接受,同时多片DSP处理器将带来系统分割和调试的困难,增加系统的不稳定性,增加PCB成本。
如果使用单片FPGA,或采用FPGA加DSP处理器协同工作的方案,这些困难均可迎刃而解。 总之,使用FPGA技术可以帮助用户在保证合理成本的前提下,开发高性能的产品。
利用FPGA的可灵活升级性,用户可以满足千变万化的市场需求,使自己的产品迅速推陈出新,紧跟业界发展趋势,做出有自己特色、自主知识产权的产品,始终保持产品的差异化和领先性。
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