基于CDMA的無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
由于攝像頭輸出模擬信號,需要經(jīng)過視頻A/D轉(zhuǎn)化后,把模擬視頻信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字視頻信號,輸入進FPGA芯片,F(xiàn)PGA根據(jù)狀態(tài)信號SRTS0把奇偶場圖像信號分別存儲在SDRAM(ODD)和SDRAM(EVEN)中。
3.2 圖像處理模塊
由圖3可以清楚的看出圖像處理過程,攝像頭采集信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后送入ITU R656解碼器(Decoder),經(jīng)解碼后分出的Y、Cr、Cb三種基色信號數(shù)據(jù)線,這三種基色信號、控制信號和時鐘信號進入緩沖器(Buffer)后共同作用輸出Y[7:0]、Cr[7:0]、Cb[7:0]三種基色信號線給RGB模塊,通過對三種基色的混合調(diào)制便可得到彩色的圖像畫面。
圖像傳輸過程中需要對圖像信息進行壓縮。由于通常無損壓縮的壓縮比不高,所以在很多情況下,經(jīng)過無損壓縮后的數(shù)據(jù)量仍將超過實際應(yīng)用所能忍受的負(fù)荷。所以實現(xiàn)有較高壓縮比的高保真的有損圖像壓縮就很重要。
圖3 圖像處理模塊
本算法的編碼器包括3個步驟:第1步是對原始圖像進行向量變換,第2步是動態(tài)位分配的向量量化VQ(Vector Quantization)編碼,第3步是進行一種熵編碼。相應(yīng)的解碼器也包括3個步驟:解碼器由編碼器的3個步驟的逆過程按逆序組成。圖4所示為算法編碼器和解碼器的框架圖。
圖4 編碼器和解碼器的框架
圖像處理部分是整個系統(tǒng)的核心,需要對外圍的器件進行集中控制和處理。FPGA/CPLD對圖像信號的采集、控制、存儲數(shù)據(jù)到SRAM以及從SRAM讀取數(shù)據(jù)都在這里實現(xiàn)。選用CycloneII EP2C20F484C7芯片,利用Verilog HDL作為硬件描述語言,實現(xiàn)對各小模塊的連接控制。
3.3 VGA顯示模塊
如圖5 VGA顯示模塊所示,從攝像頭過來的信號經(jīng)過視頻解碼后到視頻處理芯片,視頻處理芯片輸出三路的R、G、B數(shù)字信號到視頻DAC,然后輸出三路的模擬R、G、B信號到顯示屏顯示。.這其中,視頻DAC的速度直接決定了輸出圖像的分辨率和刷新率,而其精度則決定了輸出圖像的質(zhì)量。DAC的速度和分辨率的關(guān)系可以通過下面的關(guān)系式得到:
時鐘頻率=點速率=(水平分辨率)×(垂直分辨率)×(刷新率)/(回掃系數(shù));
水平分辨率=行的像素數(shù)目;
垂直分辨率=幀的像素數(shù)目。
圖5 VGA顯示模塊
CDMA(Code-Division Multiple Access)技術(shù)是近年來在數(shù)字移動通信進程中出現(xiàn)的一種先進的無線擴頻通信技術(shù),具有頻譜利用率高、話音質(zhì)量好、保密性強、掉話率低、電磁輻射小、容量大、覆蓋廣等特點。
1)數(shù)據(jù)傳輸方式設(shè)計
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