基于DVI的高速数字视频仿真技术研究

论文摘要

随着科学技术的发展，视频系统越来越多的出现在我们的生活中。通过视频、音频以及各种综合性、网络性的功能带给我们前所未有的感官体验。目前，视频系统已经大规模的应用到人们的生活、教育、工作、安全、健康、军事等诸多领域。例如：高清数字电视、在线视频聊天、远程网络教育、视频会议、视频监控系统、智能交通系统等。视频系统设计完成后，需要对其进行调试、实验，以验证其是否达到预期目标。不同的视频系统，其调试环境各不相同，且有些视频系统的调试环境非常难于实现或实现成本非常高。如：森林火灾监控系统，导弹跟踪系统等。为解决这个问题，本文设计了一个用于视频系统调试的仿真数字视频源系统。它将代替相机给待调试的视频系统注入所需的特殊场景。系统由计算机与接口转换卡组成。视频数据首先由计算机通过显卡的DVI接口传输到接口转换卡，接口转换卡处理后，由Camera Link接口传输给视频系统。本文主要完成接口转换卡的设计。接口转换卡由三部分组成：一、DVI解码模块，用于接收计算机传来的视频数据；二、视频处理模块，用于变换视频数据的格式（帧频与分辨率），以满足视频系统的需求；三、Camera Link编码模块，用于将视频数据传输给视频系统。系统以Xilinx公司的Spartan-3系列的FPGA—XC3S2000为核心器件，实现视频数据帧频与分辨率的变换处理。采用单片机和Flash给FPGA下载配置文件。一个配置文件只能对应一种输出格式，所以可将多个配置文件存储在Flash中，由单片机控制下载。这样就提高了系统的通用性。系统采用双通道的DVI接口和Full模式的Camera Link接口，可支持VGA（640×480）到QXGA（2048×1536）之间的所有视频格式。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文主要工作
• 第2章 FPGA 及其开发平台
• 2.1 FPGA简介
• 2.2 FPGA开发平台
• 第3章 DVI 与 Camera Link 接口简介
• 3.1 DVI简介
• 3.2 Camera Link接口简介
• 第4章 系统硬件设计
• 4.1 系统硬件总体设计
• 4.2 视频输入模块
• 4.3 存储模块硬件电路
• 4.4 视频输出模块
• 4.5 FPGA配置模块
• 4.6 PCB设计
• 第5章 系统驱动程序设计
• 5.1 视频数据的发送
• 5.2 VHDL语言编写
• 5.3 实验结果
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 在学期间学术成果情况
• 指导教师及作者简介
• 致谢