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多路数字视频光纤传输体系的规划,软硬件架构

项目的内容是设计了一种多路数字视频光纤传输系统,典型的设计是8路数字视频的光纤传输,技术上主要的利用数据压缩和时分复用技术实现多路数字视频的实时传输

项目布景及可行性剖析

  1. 项目名称、项目的首要内容及现在的发展状况

(1)项目名称:根据XC2VP30的多路数字视频光纤传输体系的规划

(2)项目的首要内容:项目的内容是规划了一种多路数字视频光纤传输体系,典型的规划是8路数字视频的光纤传输,技能上首要的使用数据紧缩和时分复用技能完结多路数字视频的实时传输,规划的内容首要包含A/D和D/A、并串/串并、视频紧缩/解紧缩、信道编码/解码以及电光/光电五个部分,其间并串转化、视频紧缩解紧缩、信道编码选用XC2VP30 FPGA芯片完结。项目在图画远传范畴有很好的使用价值。

(3)现在的发展状况:计划证明现已完结,软件规划行将完结。

  1. 项目要害技能及立异点的论说

(1)要害技能:本规划的要害部分在于选用FPGA技能完结视频紧缩规划和线路码编解码规划。紧缩规划选用LZW算法完结,信道编码使用XC2VP30的高速串行收发模块将并行信号变为一路高速串行信号。LZW算法是一种无损紧缩算法,具有实时性、紧缩效率高的特色,可对不同的数据流进行自适应紧缩。信道编码及冰川转化使用MGT完结,千兆位高速串行收发器(MGT)是嵌入在XC2VP30内的模块,是可编程的全双工高速串行收发器模块,速率最高可达3.125Gb/s.用FPGA技能完结以上规划,除了满意了新的带宽需求和下降体系本钱之外,还可极大的简化体系规划,进步体系的可扩展性、可晋级才能。

(2)立异点:使用FPGA技能完结光纤传输体系的首要功用,不同于专用IC的立异点是

①充分使用了XC2VP30的技能特色,在完结高速的信息处理时,使体系的硬件规划最简单化。

②相对于市场上的大部分使用ASIC完结的光端机来讲,具有价格上的优势。

③本体系选用了一种无损紧缩技能,在不丢失传输质量的条件下进步体系传输的容量。

④体系能够不断在线晋级,产品不断优化。

  1. 技能老练性和可靠性论说:

多路数字视频光纤传输体系规划的要害技能是视频数据紧缩解紧缩和线路码编解码。本规划选用的LZW紧缩算法是一种无损紧缩算法,该算法具有实时性,紧缩率高级特色,用FPGA完结数据的实时无损紧缩能够将告知信号变成缓变信号进行传输,下降通讯的信道容量,进步数据的可靠性。MGT模块是嵌入在XC2VP30里的高速串行收发器,使用该模块来进行信道编解码规划能够简化规划,下降本钱,进步体系的可靠性。

项目施行计划

1.计划基本功用框图及描绘

体系作业原理:在发送端将摄像头输出的信号通过调整后送入A/D,转化后的数字信号送入并串模块进行一次复用,复用后的信号送入视频紧缩模块进行数据紧缩,然后对紧缩后的数据进行信道编码,发生一路高速串行信号,终究进行电光转化将电信号转化为光信号送入光纤。在接纳端进行相应的光电、解码、解紧缩、串并和D/A改换后得到模仿视频信号。

LZW紧缩算法原理:首先将FPGA初始化,当FPGA准备就绪后,在第一个时钟脉冲上升沿到来时,向FIFO宣布第一个读信号,则FIFO输出第一个字节待紧缩的数据到字符串表模块,经数据比较单元后,判别接纳到的数据是否在字符串表中,假如在,则把这个数据左移8位放在移位寄存器作为数据前缀,一起读入下一个字节的数据,FPGA将移位寄存器中的前缀与这个字节的数据相加后组成新的字符串,再判别这个新的字符串是否在字符串表中,假如不在,则将此新字符串添加到字符串表中,一起字符串表指针加1,然后将新字符串的前缀输出;假如在,则将字符串表中索引号作为前缀,持续承受下一字节,如此循环。2.需求的开发渠道

1)完结本计划所需求的基本功用、功用、接口

所需FPGA:时钟速率至少300MHz,DCM,块RAM,高速串行收发器。

所需端口:XSGA视频端口,FX2端口

所需扩展子板:VDEC1

2)所需求的政策FPGA开发渠道,简述为什么需求此渠道

政策渠道为Virtex II Pro开发渠道,原因如下:本项目是使用FPGA完结多路数字视频信号的传输,在XC2VP30里完结视频数据紧缩和高速并串转化,体系实时性的特色,需求硬件处理的渠道具有较高的处理速度和丰厚的逻辑资源,高速并串转化需求FPGA芯片内嵌入MGT模块,别的本规划还需求视频端口和外部子板扩展接口,因而,挑选Virtex II Pro开发渠道作为本规划的硬件渠道。

3)是否需求其它配套的开发工具

是,需求视频编解码子板。

3.计划施行进程中需求开发的模块

在本计划中需求研发、开发的功用首要模块,以及开发的方法:

首要模块包含:视频数据紧缩解紧缩,MGT,并串/串并。

4.体系终究要到达的性能指标

论说本项目终究完结时所想象到达的政策:完结8路视频的实时传输。

需求的其它资源

1.规划输入输出功用子板

子板功用描绘、接口阐明、时刻、方法

VDEC1完结的功用是视频编码,FX2,2007.10

2.测验设备

列出在计划施行进程中所需求的测验设备(万用表、示波器、频谱仪、逻辑剖析仪等)

万用表、示波器、摄像头、监视器等。

3.政策、开发工具

列出在计划施行进程中所需求的仿真、开发工具等。

ISE8.2、Modelsim6.1、Synplify Pro8.1等。

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