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SDI视频接口转换与采集系统的设计与实现

作　者: 祁超
导　师: 魏仲慧
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 机械电子工程
关键词: SDI CameraLink FPGA 视频转换 图像采集
分类号: TP274.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


随着计算机、多媒体及高速通信技术的发展,数字广播、消费电子及工业监控等领域都对高质量的视频显示和采集处理提出了迫切的需求;同时随着广播电视设备逐步由模拟系统向数字系统过渡,目前,越来越多的终端显示设备都开始采用数字接口技术。SDI(Serial Digital Interface,串行数字接口)是在数字广播演播室环境下应用最广泛的视频传输接口,主要包括SD-SDI(Standard Definition–SDI,标准清晰度SDI)和HD-SDI(High Definition–SDI,高清晰度SDI)两种最常用的接口方式,通常应用于非线性编辑系统、视频服务器、虚拟演播室及数字切换矩阵和数字光端机等领域。本文在深入分析了SDI接口标准和工作原理的基础上,设计了基于SD-SDI接口的视频转换系统,实现了SD-SDI与CameraLink、VGA、PAL等多种视频接口间的相互转换,同时设计了基于SD-SDI接口视频采集系统,将SD-SDI视频经PCI总线采集至上位机实时显示处理等功能。视频转换系统设计时,在采用SDI编码/解码专用集成电路的基础上,充分利用了Xilinx公司Vertex-II系列的XC2V4000FFG1152AGT FPGA完成对视频的编码/解码控制、色彩空间转换、隔行/去隔行处理、彩色图像白平衡、灰度拉伸变换、画面缩放等视频处理,具有功能多样、设计灵活的特点。视频采集系统设计时,在同控制计算机接口时,通过采用DriverStudio开发工具开发了系统的图像采集单元基于PCI总线的驱动程序,建立了采集单元同计算机间进行数据传输的桥梁;在SD-SDI视频经PCI总线采集至计算机后,又在Visual C++开发平台上完成了SD-SDI视频的滤波处理、实时显示及存储。各个单元模块的实验结果表明,整个SDI实时图像处理系统设计灵活、功能多样、实时性高、性能稳定,能够满足工业领域中对SD-SDI视频的多样化灵活处理,具有很高的实用价值。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 数据处理、数据处理系统 > 数据收集和处理系统
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