视频处理模块设计方案报告(1)
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视频监控系统施工方案 (2)一、前言随着社会的发展和进步,视频监控系统在各行各业中得到了广泛应用,成为维护社会治安和管理公共场所秩序的重要工具。
本文将围绕视频监控系统的施工方案展开讨论,旨在为相关工程项目的规划与实施提供参考。
二、系统设计(一)系统功能视频监控系统可以实现远程监控、录像存储、报警处理等功能,旨在提高监控效率和安全性。
(二)系统组成视频监控系统通常由监控摄像头、监控主机、显示屏、存储设备等组成,每个部件在系统中的作用不可或缺。
三、施工流程(一)前期准备1.开展现场勘测和设计方案,确定摄像头点位和布线方案。
2.采购所需设备和材料,做好备货准备。
(二)施工安装1.安装监控摄像头,调试画面清晰度和拍摄角度。
2.连接监控主机和存储设备,确保设备之间的正常通信。
3.完成布线工作,组建各个模块,进行系统联调测试。
(三)系统调试1.对各个设备进行测试和调试,确保各功能正常运行。
2.进行远程监控测试,验证监控画面清晰度和实时性。
四、系统维护(一)日常维护1.定期清洁摄像头镜头,保持画面清晰。
2.监控设备定期检测并更新软件,确保系统运行稳定。
(二)故障处理1.出现故障时,及时检查设备状态,并进行排查。
2.对于不能自行排除的故障,及时联系厂家或维修人员进行处理。
五、总结通过本文对视频监控系统施工方案的阐述,我们了解到系统的设计、施工流程和维护措施十分重要。
在实际工程中,施工方案的合理性和执行情况将直接影响视频监控系统的运行效果和稳定性。
希望本文的内容能够对相关从业人员有所帮助,提高系统的建设和运行效率。
摘要随着机器视觉的广泛应用,以及工业4.0和“中国制造2025”的提出,在数字图像的采集、传输、处理等领域也提出了越来越高的要求。
传统的基于ISA接口、PCI接口、串行和并行等接口的图像采集卡已经不能满足人们对于高分辨率、实时性的图像采集的需求了。
一种基于FPGA和USB3.0高速接口,进行实时高速图像采集传输的研究越来越成为国内外在高速图像采集研究领域的一个新的热点。
针对高速传输和实时传输这两点要求,通过采用FPGA作为核心控制芯片与USB3.0高速接口协调工作的架构,实现高帧率、高分辨率、实时性的高速图像的采集和传输,并由上位机进行可视化操作和数据的保存。
整体系统采用先硬件后软件的设计方式进行设计,并对系统各模块进行了测试和仿真验证。
通过在FPGA 内部实现滤波和边缘检测等图像预处理操作,验证了FPGA独特的并行数据处理方式在信号及图像处理方面的巨大优势。
在系统硬件设计部分,采用OV5640传感器作为采集前端,选用Altera的Cyclone IV E系列FPGA作为系统控制芯片,由DDR2存储芯片进行数据缓存,采用Cypress公司的USB3.0集成型USB3.0芯片作为数据高速接口,完成了各模块的电路设计和采集卡PCB实物制作。
系统软件设计,主要分为FPGA逻辑程序部分、USB3.0固件程序部分和上位机应用软件部分。
通过在FPGA上搭建“软核”的方式,由Qsys系统完成OV5640的配置和初始化工作。
由GPIF II接口完成FPGA和FX3之间的数据通路。
通过编写状态机完成Slave FIFO的时序控制,在Eclipse中完成USB3.0固件程序的设计和开发。
上位机采用VS2013软件通过MFC方式设计,从而完成整体图像采集数据通路,并在上位机中显示和保存。
整体设计实现预期要求,各模块功能正常,USB3.0传输速度稳定在320MB/s,通过上位机保存至PC机硬盘的图像分辨率大小为1920*1080,与传感器寄存器设置一致,采集卡图像采集帧率为30fps,滤波及边缘检测预处理符合要求,采集系统具有实际应用价值和研究意义。
视频监控施工方案(1)在现代社会中,视频监控设备已经成为了许多领域中不可或缺的一部分。
尤其在建筑施工行业,视频监控不仅可以提高工地安全管理水平,减少事故发生的可能性,还可以监控施工进度和质量,为工程管理提供有力的支持。
1. 视频监控设备选择在进行视频监控的施工方案设计时,首先需要考虑选择适合的监控设备。
常见的监控设备包括摄像头、录像机、网络设备等。
摄像头是视频监控系统中最关键的设备之一,其种类多样,可以根据施工现场的实际情况选择合适的类型,包括固定摄像头、云台摄像头、红外摄像头等。
同时,录像机的选择也至关重要,一般分为硬盘录像机和网络录像机两种,需要根据监控范围和录像存储需求来进行选择。
此外,网络设备的选取也需根据监控系统的规模和布局来确定,保证监控设备之间的稳定连接和数据传输。
2. 视频监控布局视频监控布局是设计视频监控方案时需要重点考虑的问题之一,在施工现场的不同区域需要合理布置摄像头,以实现全方位的监控。
一般来说,对施工工地的入口、出口、材料堆放区、施工现场等重要区域进行重点监控,确保施工活动的安全和效率。
3. 视频监控系统连接视频监控系统的连接是保证监控设备正常运行的关键,需要合理规划和布置监控设备之间的连接方式。
一般而言,视频监控系统采用有线连接和无线连接两种方式,有线连接稳定可靠,适合长距离传输;而无线连接灵活方便,适用于远距离和临时监控需求。
在设计视频监控方案时,需要充分考虑施工现场的实际情况,选择适合的连接方式。
4. 视频监控系统管理视频监控系统的管理是保证监控效果的关键,需要制定完善的管理制度和监控计划。
在施工现场,需要设立专门的监控中心,由专业人员负责监控设备的安装、运行和维护,及时处理监控数据和异常情况。
同时,还需制定监控数据的存储和备份策略,确保监控数据的安全和完整性。
综上所述,视频监控施工方案的设计和实施是保障建筑施工安全和质量的重要手段,通过合理选择监控设备、布局监控区域、连接监控系统和管理监控数据,可以有效提高施工管理水平,保障工程顺利进行。
音视频会议系统建设方案1.1会议系统技术指标★1、编码后码流满足在1条千兆网线(或者千兆光纤)上传输内容各不相同的50路108OP@60视频流,,且视频流采用计算机屏幕编码技术以实现4:4:4的全色域采集和输出,达到视觉无损。
无需服务器架构;★2、一路HDMI 或者1路DV1输入,一路HDMI/DP 或者1路DV1环出,RJ45接口带POE 一个,SFP 光纤接口一个,USB3.0接口一个,USB2.0接口一个,安全可靠模块通讯接口一个,3.81凤凰端子的立体声音频输入和输出各•个,3.5mmMIC 接口一个,RS485接口一个,RS232接口一个,三组IO 接口/IR 输出/IR 学习(可配置),继电器三个(支持250V/10A 强电),带螺纹锁定防脱落电源适配器接口1个(5-12V 输入),具有防误动作功能的按键,可实现一键恢复出厂设置。
3、支持虚拟IP 功能:支持多路信号输入的节点,只占用1路网络接II 的情况下,虚拟为每路输入信号产生1路不同IP 地址和MAC 地址;便于系统接入且节省布线和网络资源;4、节点数量不受限制;具备跨网段、跨V1an 通讯能力而无需交换机或者路由渊做任何其他配置★5、在黑色背景下显示红色、蓝色、绿色以及其他颜色5号宋体字与原图无区别;在红色背景下显示黑色、蓝色、绿色以及其他颜色5号宋体字与原图无区别:在蓝色背景下显示黑色、蓝色、绿色以及其他颜色的水平、垂直、斜线极细线(单像素)与原图无区别。
6、节点支持主备(双网口或者光口+网口)热备份功能,输入节点可编码输出两路信号到主备链路,输出节点具备从两个链路接收流的能力;当主链路出现故障时,自动跳转到热备份主机链路,连上主链路后自动恢复,无需人工干预,但跳转过程可以设置信息提示以便处理故障;跳转时间不超过2秒,跳转过程无黑屏和闪屏:主备接口只占用1个IP 地址。
★7、支持综合图像校正、三维空间变换、身体关键点识别、人脸识别、手识别以及手势分类和控制行为推理等功能,无需借助穿戴任何传感器装置,可隔空通过体感控制对大屏做出相当精细、相当严格的互动工作操作。
基于 CPCI 总线的 FPGA+DSP 架构通用视频图像处理系统的设计于洪松;韩广良;孙海江;李桂菊;武治国;李赓飞【摘要】为了应对实时视频图像处理复杂的现场环境条件,设计了一种通用视频图像处理系统.该系统便于扩展,可同时应用于多种不同现场环境.FPGA+DSP 架构由于同时吸取了具有优秀运算性能的 DSP 芯片以及具有高实时性的 FP-GA 芯片的优点而在实时图像处理领域中得到了广泛的应用,而 Compact-PCI 总线由于其与工业控制计算机有标准的接口而具有良好的可扩展性,通过对二者的有机结合设计了基于 Compact-PCI 总线的 FPGA+DSP 架构的通用视频图像处理系统.硬件实验表明,系统可对320×256~1024×1024分辨率,8~14 bits,最高帧频100 Hz 的视频图像进行实时采集与处理,并通过 cPCI 总线实现实时控制,取得了良好的效果,表明系统可以应用于红外及可见等复杂环境中,实时性很高,处理效果好,提高了系统的应用范围.为视频信号采集处理提供了一种新的可靠解决方案.%In order to deal with the complicated field environmental conditions that real-time video image process systems have to confront,a general-purpose real-time video image process system is de-signed,which is extendable and can be applied to multiple field environmental conditions simultane-ously. Image process systems based on FPGA+DSP architecture are widely used in the field of image process,because the DSP processor is of high calculating performance and the FPGA is of high real-time performance,while the Compact-PCI bus is extendable because its interface with the computer is already standardized. Combining both advantages,a new general-purpose video image process system is designed based on Compact-PCI bus andFPGA + DSP architecture. Hardware experiments show that,this system can be equal to capturing and processing video images of 320 ×256 ~1 024 ×1 024 pixels,8~14 bits and maximum frequency of 100 Hz real-timely. Besides,it can also realize real-time control by means of the Compact-PCI bus,of which the result is pretty good. It indicates that this system is capable of dealing with complicated environment,such as infrared and visible scenes. It is real-time and effective. It provides a new possible solution to video image capture and process.【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P333-339)【关键词】视频图像处理;实时;FPGA;DSP;Compact-PCI总线【作者】于洪松;韩广良;孙海江;李桂菊;武治国;李赓飞【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033; 中国科学院大学,北京 100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033; 中国科学院大学,北京 100049【正文语种】中文【中图分类】TN1411 引言高速视频图像处理具有数据量大和实时性高的特点。
音视频系统设计方案一、需求分析1.音频需求:包括音频输入、音频输出、音频处理等。
2.视频需求:包括视频输入、视频输出、视频处理等。
3.多媒体需求:音频和视频的同步播放、多媒体制作等。
二、系统架构设计1.硬件架构设计:确定音视频系统所需的硬件设备,包括音频输入设备(如麦克风)、音频输出设备(如扬声器)、视频输入设备(如摄像头)、视频输出设备(如显示器)等。
同时,还需确定音频和视频的传输设备(如音频和视频采集卡)。
2.软件架构设计:确定音视频系统所需的软件模块,包括音频输入模块、音频输出模块、音频处理模块、视频输入模块、视频输出模块、视频处理模块等。
同时,还需确定音频和视频数据的传输协议和文件格式。
三、音频处理设计音频处理是音视频系统设计的重要部分,其目的是提取、转换和处理音频数据。
1.音频输入:音频输入模块负责从麦克风等设备中获取音频数据,并将其转换为数字音频数据。
通常采用的方法是通过音频采集卡来获取音频数据,并使用音频编解码器将其转换为数字音频数据。
2.音频输出:音频输出模块负责将数字音频数据转换为模拟音频信号,并输出到扬声器等设备中进行播放。
通常采用的方法是通过音频输出设备来进行模拟信号的输出。
3.音频处理:音频处理模块负责对音频数据进行处理,例如音频增益、降噪、回声消除等。
可以使用数字信号处理算法来实现不同的音频处理功能。
四、视频处理设计视频处理是音视频系统设计的另一个重要部分,其目的是提取、转换和处理视频数据。
1.视频输入:视频输入模块负责从摄像头等设备中获取视频数据,并将其转换为数字视频数据。
通常采用的方法是通过视频采集卡来获取视频数据,并使用视频编码器将其转换为数字视频数据。
2.视频输出:视频输出模块负责将数字视频数据转换为模拟视频信号,并输出到显示器等设备中进行播放。
通常采用的方法是通过视频输出设备来进行模拟信号的输出。
3.视频处理:视频处理模块负责对视频数据进行处理,例如视频压缩、图像增强、图像识别等。
学校报告厅多媒体音视频设计方案第一章项目设计概述1.1项目概述本次多媒体会议室项目建设内容包括:250平方多功能报告厅,主要用于学术报告、技术培训,以及在会议过程中的发言等功能。
一个集数字会议、语音、数据为一体的多媒体音视频应用系统;将为贵单位提供更好的多媒体通信应用服务,方便实时沟通和交流,进一步提高日常行政管理效率;节约工作时间;全面提升单位信息化建设和现代化应用水平。
本着对贵单位实际需求认真负责的态度,我公司在设计这几种类型的系统时经过仔细缜密的分析研究,结合用户自提要求,提出多媒体会议室的建设方案。
第二章系统设计思路2.1系统设计依据多功能报告厅采用世界先进的技术和专业设备进行精心设计,充分体现会议室现代化、高效率的办公特点,符合改革开放、全面发展经济与形象要求,并且所采用的技术将在5-8年内不会被淘汰。
⏹设备配置属于中高档级别,无论是音频、视频系统,所选关键设备的品牌都为该领域知名品牌,这些设备都在众多的类似项目中得到广泛的运用以及长时间的考验。
⏹系统设备的配备简洁合理,无重复累赘,操作方便,每个设备都能充分发挥其作用,且具有相当的持久性,高性价比,充分体现了现代化、数字化智能型会议室的特点。
2.2系统设计原则⏹实用性和先进性采用先进成熟的技术,满足举行各类型会议和活动的使用要求,并兼顾其它相关的管理要求,使系统在相当一段时期内保持技术的先进性,并能适应未来发展的需要。
⏹安全可靠性保证系统安全稳定运行,音频系统设备必须具有高可靠性,避免发生故障。
在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上。
⏹灵活性和扩展性为适应音频系统技术和设备的不断更新与发展,系统必须具有良好的灵活性和可扩展性,能够根据不同使用需要,兼容不断更新设备及技术功能,方便扩展。
同时具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力,提供技术升级、设备更新的灵活性。
⏹互连性具备与多种影音、会议系统及计算机系统互连互通的特性,确保系统作用可以充分发挥。
基于FPGA的视频采集输出系统的实现的开题报告1. 项目背景和意义随着数字视频技术的发展和普及,视频采集、处理和输出系统已成为各种应用场景中的重要环节,比如视频监控系统、直播平台、游戏录制等。
FPGA作为可重构硬件的代表,具有高度的灵活性和可定制性,因此在视频领域得到了广泛的应用。
本项目旨在基于FPGA开发一个视频采集输出系统,实现实时高清视频的采集、处理和输出,为各种应用场景提供高效、灵活的解决方案。
2. 项目内容和技术路线本项目的主要内容包括视频采集模块、视频处理模块、视频输出模块等。
其中,视频采集模块使用FPGA硬件来读取外部视频信号,并将其转换为数字信号,以方便后续处理。
视频处理模块则包括图像增强、边缘检测、滤波等基本功能,以及特定应用领域的定制功能,比如目标检测、场景识别等。
视频输出模块则负责将处理后的视频信号输出到显示设备上,包括HDMI、VGA、DVI等接口。
技术路线如下:(1)使用FPGA实现视频采集模块,借助VGA或HDMI接口来读取外部视频信号。
(2)基于视频采集模块开发视频处理模块,包括图像处理功能、定制应用功能等。
(3)设计视频输出模块,支持多种输出接口,能够自动选择最优接口。
(4)利用DSP等硬件加速技术,提高视频处理和输出的效率和质量。
(5)通过调试和性能优化,实现较为稳定和高效的视频采集输出系统。
3. 预期成果和应用前景本项目的预期成果包括以下几个方面:(1)基于FPGA的视频采集模块,支持不同分辨率、帧率的视频信号读取。
(2)完整的视频处理模块,包括基本功能和定制应用功能。
(3)支持多种输出接口的视频输出模块,能够自动选择最优输出方式。
(4)经过性能优化和调试的完整视频采集输出系统,具有较高的效率和稳定性。
本项目的应用前景广阔,可以应用于各种视频采集、处理和输出场景,比如:(1)视频监控系统:通过FPGA实现高效的视频采集和处理,能够实现实时的视频监控功能。
(2)直播平台:通过FPGA实现高清视频采集和输出,提高直播质量和用户体验。
1.设计概况报告厅长约26.8m,宽约18.8m。
本此设计主要用来满足学校老师进行大型会议、工作报告、文艺演出、培训、信息发布等功能。
2.设计方案1)LED大屏系统(画面显示)2)舞台灯光系统(会议照明/烘托表演氛围)3)专业扩声系统(会场扩声)4)数字会议系统(会议发言)5)中控系统(设备管控)6)会议录播系统(音视频录制/现场直播)3.设计系统3.1.LED大屏系统(1)系统概述LED显示屏是近年来应用十分广泛的高科技显示设备,具有清晰度高、质量稳定、寿命长、显示功能灵活多变的特点。
随着LED显示屏技术的成熟,开始广泛应用于各大型晚会、重要活动及监控,指挥,广电、演艺舞台、会议室、报告厅等。
大型LED屏给予世人视觉震撼,更将LED显示屏显示方面所展现的效果发挥得淋漓尽致。
(2)系统配置Ø配置1套主屏。
主屏净尺寸:5.76m*2.56m=14.746m²,屏体分辨率:2304*1024。
Ø配置1套会标屏,条屏安装在舞台台口上方,主要用于显示一些欢迎祝福词语。
会标屏净尺寸:11.248m*0.456m=5.129m²,屏体分辨率:2368*96。
Ø配置一套拼控处理器,满足视频信号开窗、叠加、拉伸、漫游、跨屏、缩放或画中画等功能需求。
矩阵输入可以外接摄像头、电脑/DVD播放器等信号源,矩阵输出接LED发送盒等设备。
(3)系统特点超清无损技术:高灰、低亮,均具备高灰阶表现力,显示画面更富层次感。
色彩还原自然化:利用LED发光原理,RGB分别为16BIT的自发光显色指数,完整地保留了色彩的真实性,避免背光、投影等技术显示中,因材质且及光运行路径导致色彩损失和偏离,最科学的混光混色设计,实现真正意义上的色彩重现。
采用国际领先的逐点校正技术,具有先进的绿色还原及肤色还原功能,能够完全适合人眼对颜色的感觉习惯,真实还原自然界的颜色。
智能调节亮度,高效节能:智能的控制解决方案,配合温控、光控技术,可根据周围环境变化,自动调节亮度,大幅提高整体节能效果,帮助客户实现高能效的电能利用,采用独特的高效发光芯片和节能驱动IC结合的双效节能技术从根本上解决产品的峰值用电能耗,实时动态的用电技术,大大节约了LED显示屏的用电能耗。
多源视频拼接控制器的设计多源视频拼接控制器的设计一、引言随着科技的不断发展,多源视频拼接技术逐渐应用于各个领域,如大型舞台演出、安防监控、虚拟现实等。
多源视频拼接控制器作为实现视频拼接功能的重要设备,起着至关重要的作用。
本文将介绍一种基于现有技术的多源视频拼接控制器的设计方案。
二、设计方案1. 系统架构多源视频拼接控制器主要由以下几个模块组成:视频输入模块、视频处理模块、拼接控制模块和视频输出模块。
(1)视频输入模块:负责接收多个视频源的输入信号。
为了适应不同的视频源类型,该模块需要支持多种输入接口,如HDMI、DVI、VGA等。
(2)视频处理模块:该模块对接收到的视频信号进行处理,包括解码、图像处理等。
为了提供更好的用户体验,视频处理模块还可以包括图像增强、降噪等功能。
(3)拼接控制模块:拼接控制模块负责对视频信号进行拼接,实现无缝切换和平滑过渡。
该模块需要精确控制多个输入源的显示位置、大小、透明度等参数,以实现各种拼接效果。
(4)视频输出模块:视频输出模块将拼接后的信号输出到显示设备上。
输出接口可以支持常见的接口类型,如HDMI、DVI、VGA等,并提供高清输出。
2. 控制方式多源视频拼接控制器可以通过多种方式进行控制,以满足不同用户的需求。
(1)物理按钮:设计控制器上的物理按钮,用户可以直接按下按钮实现拼接切换等操作。
(2)遥控器:通过遥控器对控制器进行操作,方便用户在离开控制器位置时进行远程操作。
(3)移动应用:设计移动应用程序,用户可以通过手机或平板电脑对控制器进行远程控制。
(4)网络控制:通过网络连接,用户可以通过任何设备对控制器进行控制,实现远程操作。
3. 用户界面多源视频拼接控制器需要提供用户友好的界面,方便用户进行操作。
(1)显示屏:控制器上可以配备一个显示屏,显示当前的拼接状态和操作界面。
用户可以通过显示屏上的菜单进行设置和操作。
(2)声音提示:根据用户的操作,控制器可以通过声音提示来反馈操作结果,提升用户的交互体验。
音视频解决方案一、概述音视频解决方案是指为满足用户对音频和视频内容的需求,提供一套完整的技术方案和系统架构,以实现高质量的音视频传输、处理和播放。
本文将详细介绍音视频解决方案的架构和功能模块,并给出相应的技术实现方案。
二、架构设计1. 前端采集与编码音视频解决方案的前端采集与编码模块负责将音视频信号从源设备中获取,并进行编码压缩。
常见的音视频源设备包括摄像头、麦克风等。
该模块需要支持多种音视频编码格式,并提供高效的编码算法,以保证音视频的质量和传输效率。
2. 传输与网络协议传输与网络协议模块负责将编码后的音视频数据通过网络传输到目标设备。
该模块需要支持多种传输协议,如TCP、UDP等,并提供数据传输的稳定性和实时性。
此外,该模块还需要支持网络带宽控制和流媒体传输技术,以适应不同网络环境下的音视频传输需求。
3. 服务器端处理与存储服务器端处理与存储模块负责接收并处理传输过来的音视频数据,并进行存储和管理。
该模块需要支持音视频数据的解码和解压缩,以及对音视频文件的存储和索引。
此外,该模块还需要支持音视频的实时处理和转码,以满足不同终端设备的播放需求。
4. 客户端播放与展示客户端播放与展示模块负责接收服务器端传输过来的音视频数据,并进行解码和播放。
该模块需要支持多种音视频解码格式,并提供高质量的音视频播放效果。
此外,该模块还需要支持音视频的实时播放和流媒体技术,以满足用户对音视频内容的实时观看需求。
三、功能模块1. 实时音视频通信音视频解决方案需要支持实时音视频通信功能,即用户可以通过系统进行实时的音视频通话。
该功能需要提供高质量的音视频传输和实时性,以保证通话的流畅和清晰。
同时,还需要支持多人同时通话和音视频质量监测等功能。
2. 视频会议音视频解决方案还需要支持视频会议功能,即多方参与的实时音视频通话。
该功能需要提供高质量的音视频传输和实时性,以保证会议的流畅和清晰。
同时,还需要支持会议控制和管理、屏幕共享、白板演示等功能。
网络数字视频监控系统技术方案2014年目录第一章系统概述 (3)一、系统组成 (3)二、系统概要介绍 (3)三、系统设计的依据 (4)四、系统应用优势 (4)第二章系统方案设计 (5)一、整体方案说明 (5)二、系统设计详述 (5)第三章中心平台系统功能 (8)一、资源验证、用户管理 (8)二、流媒体数据转发 (9)三、中心主控应用程序 (11)四、多画面监视功能 (11)五、实时图像抓拍 (12)六、视频调整功能 (12)第四章主要设备资料 (13)一、NVR高清网络硬盘录像机 (13)二、1080P网络摄像机SY-1080PQ631WL (14)三、交换机S3100 (16)四、千兆核心管理交换机S5120 (19)第一章系统概述一、系统组成整个系统主要由前端81个监控点及NVR高清网络硬盘录像机等构成。
监控系统主要由前端图像数据采集硬件和管理及视频采集部分(高清网络摄像机)组成,完成对本地区域的监控管理和向上级中心的数据转发功能;监控管理中心主要由硬盘录像机及交换机等集中管理系统设备组成,完成对各监控点的视频解码上显示器、回放等。
二、系统概要介绍系统的主要目的是实现将前端视频系统上传到管理中心。
实现将各孤立监控系统,进行统一管理、数据转发和监控。
特别是当有特殊的情况发生时做到统一的管理和应急措施的统一指挥,系统是一套“数字化、网络化、全方位”的智能网络监控管理系统,系统建设达到“系统集成一体化、信息存储网络化、维护管理智能化”的目标。
1、系统网络组成系统利用以太网络(如:ADSL、光纤专网等),设备通过TCP/IP协议交换视频和数据信息,做到完全数字化和网络化。
2、监控管理中心平台具有强大的管理功能通过网络TCP/IP协议进行联网,实现将各远程视频传输到监控系统中心。
对所有网点监控设备进行集中配置和远程维护管理。
统一视频压缩格式,实现监控视频流的实时传输,实现对远程录像进行网上视频浏览、资料检索等远程数字监控系统实现后,所有的控制由监控中心完成,实现前端监控系统和资料的统一规范化管理。
直播赛道框架设计方案
直播赛道是一种通过网络传送赛事实时画面,并让观众实时观看和参与互动的方式,已经成为现代体育竞技的重要组成部分。
为了实现直播赛道的功能,需要一个完善的框架设计方案。
以下是一个可能的框架设计方案,包括前端、后端和数据存储三个部分。
前端部分:
前端部分主要包括用户界面和交互设计。
用户界面应该简洁明了,方便观众流畅地观看直播和参与互动。
交互设计应该考虑到观众的需求,提供一些常用功能,例如全屏观看、弹幕评论、点赞等。
同时,还可以针对不同类型的直播赛道,进行个性化定制,满足用户特定的需求。
后端部分:
后端部分主要负责直播数据的处理和推送。
首先,需要一个视频处理模块,用于将现场直播信号编码成网络传输的格式;其次,需要一个推流模块,将编码后的数据推送到服务器;接着,需要一个直播控制模块,用于管理直播的状态,例如开始直播、暂停直播、结束直播等;最后,还需要一个实时推送模块,将直播画面实时推送给观众。
数据存储部分:
数据存储部分主要负责直播数据的存储和管理。
包括直播视频的存储,以及与直播相关的一些数据,例如弹幕评论的保存、观众的点赞记录等。
这些数据可以保存在数据库中,以便后续的统计和分析。
总结起来,直播赛道的框架设计方案可以分为前端、后端和数据存储三个部分。
前端部分主要负责用户界面和交互设计;后端部分主要负责直播数据的处理和推送;数据存储部分主要负责直播数据的存储和管理。
通过这个框架设计,可以实现高质量、流畅的直播赛道体验,提供给观众一个更加丰富、便捷的观赛方式。
视频处理模块设计方案报告(仅供内部使用)拟制:刘志刚日期:2011/7/20 审核:日期:批准:日期:湖南兴天电子科技有限公司版权所有不得复制目录1、引言与范围 (4)2、开发项目说明 (4)3、历史及修改原因 (4)4、功能与性能指标 (4)4.1 硬件技术要求 (4)4.2 对外接口要求 (4)5、结构框图 (5)6、系统逻辑框图 (5)6.1 板载内存设计 (5)6.2 以太网口设计 (6)6.3 I/O及外部接口设计 (7)6.4 硬盘及显示接口设计 (7)7、关键技术 (7)7.1 双机冗余总体结构 (7)7.2 寄存器功能描述 (9)7.3 判定主机是否运行正常 (9)7.4 主从切换 (10)7.5 主从之间时间同步 (10)8、关键器件 (10)9、软件设计 (11)9.1 软件技术要求 (11)9.2 软件驱动设计 (11)9.3 软件用户接口 (11)10、电源设计 (11)11、工艺设计 (12)12、结构设计 (12)12.1 结构设计要求 (12)12.2 结构设计方案 (12)12.3 热设计实现 (13)13、抗振动冲击设计 (14)14、电磁兼容性设计 (14)15、可靠性设计 (15)15.1 软件可靠性 (15)16、测试设计 (15)16.1 硬件测试 (15)16.2 软件测试 (18)16.3 环境测试 (18)17、评审报告 (19)附图1:印制板裸板尺寸及安装散热板后的安装尺寸 (20)附图2:安装散热板后的安装尺寸 (21)附图3:插板安装方式 (22)视频处理模块设计方案报告关键词:XGA、FPGA、DDR SDRAM、像素、字符叠加、画中画缩略语清单:对本文所用缩略语进行说明,要求提供每个缩略语的英文全名和中文解释。
1、引言与范围随着我国工业、农业,交通,气象,军事等领域的高速发展,对视频技术的应用需求与日俱增。
特别是近年来红外,气象雷达新技术在军事及气象领域发展日益迅猛,这也为视频的应用技术带来了越来越多的挑战。
为应对这些技术挑战,近年来对视频叠加,视频缩放等算法及应用技术的研究是日益深入,且日益趋于成熟,为我们相关产品的研发打下了坚实基础。
本文正是以视频叠加,视频缩放等算法和技术为基础,以FPGA为主要实现载体,提出了视频处理模块的设计方案,该方案完全是根据客户需求来设计的,以四路XGA信号为视频源,实现三路XGA视频输出,在采集输入的视频上可叠加字符,以小窗口的形式显示输入的视频画面,也可通过快捷键将窗口全屏显示。
2、开发项目说明该项目的视频处理模块按照本公司的命名规则正式命名为“XTDB-”,版本:1.0。
3、历史及修改原因第一版设计,版本号:1.0。
4、功能与性能指标4.1 硬件技术要求a)主芯片类型:FPGA;b) 主频:≥120MHZ;c) 内存: 512Mb;d) 输入信号格式:XGA 1024*768;e) 外部接口:CPCIf) 板卡尺寸:160mm*100mm4.2 对外接口要求a) 4路VGA输入接口;b) 1个CPCI输出接口;5、结构框图根据要求,对输入的四路XGA信号要求能实现字符叠加及在小窗口中显示图像等功能。
输入的XGA信号分辨率为1024*768,最高Pixel速率为94.5Mhz,这个速率对于一般FPGA来讲是可以完全满足要求的。
在系统框图中的DDR SDRAM是挂接在FPGA外面,用来缓存图像的,它的容量大概为512Mb(考虑了富裕容量)。
框图中的A/D,及D/A转换器件是将VGA模拟信号和TTL数字信号相互转换的器件,它们也都是普通器件,ADI公司的此类器件已经在我们公司有过成熟的应用。
图1 主系统框图6、系统逻辑框图6.1 FPGA逻辑设计设计AMD CPU LX800支持单通道DDR400 SDRAM,在设计中我们采用板贴内存的方式来加强主板的抗震性,具体设计方案采用单通道8颗FLASH来完成,如图2所示。
图2 板载内存设计方案Bank0-3为一组,采用片选信号CS0和时钟使能信号CLKE0;Bank4-7为一组,采用片选信号CS1和时钟使能信号CLKE1来实现。
6.2 以太网口设计AMD CPU LX800是PCI总线架构,按照要求我们设计时选用Intel的LU82551 100M PCI总线的芯片,该芯片是业界很成熟的产品,在各种行业中都应用很广泛,因为LX800 CPU只提供4套PCI资源,为了更多的扩充PCI设备,在设计中增加了一颗PLX公司推出的支持热插拔的PCI桥接芯片PCI6140,PCI6140可实现1个PCI资源扩展为4个PCI资源。
如图3所示。
图3 以太网口设计方案如上图所示,PCI桥接芯片ADSEL资源配置为AD19,3个百兆以太网口资源配置分别为网口1:ADSEL:SAD19,INTA;网口2: ADSEL:SAD20,INTB;网口3: ADSEL:SAD21,INTC。
该设计方式的优点在于以太网口的PCI总线出了问题不会影响到CPU主板的正常工作。
6.3 I/O及外部接口设计XTDB-J1120采用Winbond I/O芯片的W83627HG来实现电压监测和看门狗自检,PS2的鼠标键盘接口以及2路RS232接口。
另外再用Fintek公司的F81216D芯片来实现2路RS232接口。
如图4所示图4 I/O及外部接口设计方案如上图所示,采用与AMD LX800搭配的南桥芯片CS5536提供的LPC总线,来连接转换芯片W83627HG和F81216D,W83627HG可提供9路电压监控、1路系统温度监控、1路Watchdog和1路Beep报警输出,完全可以满足设计要求。
6.4 硬盘及显示接口设计XTDB-J1120采用板载固态硬盘设计,以提高整板的抗震性和防尘性,固态硬盘设计方案选用SMI公司的IDE主控芯片SM2231,挂两颗FLASH以备电子硬盘的容量扩充。
该方案对于我司来讲是十分成熟的方案,以及应用于多个平台设计。
显示方面采用LX800本身提供的VGA,可支持最高分辨率1920x1440x32@85Hz或1600x1200x32@100Hz.另外因为LX800 CPU只提供24bit TFT显示接口,固在设计中采用THine公司推出TFT转24Bit LVDS芯片THC63LVDM83R来实现LVDS接口输出。
且分辨率最高支持1600x1200x32bpp@100Hz;该芯片也在我司的多款产品中设计使用,技术上不存在问题。
7、关键技术7.1 双机冗余总体结构容错技术主要是依靠资源的冗余和系统重构资源的精心组织来完成的。
随着半导体元件体积的缩小及成本的下降,以及超大规模集成电路的发展,在计算机容错系统的设计中采用硬件冗余成为当前比较常用的方法。
硬件冗余分为被动硬件冗余、主动硬件冗余和混合硬件冗余。
被动硬件冗余又称为静态硬件冗余。
它应用了故障掩蔽的概念,即是指冗余结构并不随故障情况变化的冗余形式。
通常采用的结构是三模冗余TMR(Triple Modular Redundancy)和二模冗余结构。
为了进一步提高系统的可靠性,可以采用N 模冗余(NMR)。
NMR与TMR的原理相同,只是采用N 个相同的模块。
N 一般为奇数,以方便进行多数表决。
NMR 可以容忍(N 一1)/2 个故障模块。
主动硬件冗余又称为动态硬件冗余,主要采用重组技术。
它通过故障检测、故障定位及故障恢复来达到容错的一种技术。
主动硬件冗余的形式有双机比较、备用替换和成对备用。
带热备份的双机比较系统是在增强型双机比较系统的基础上,增加了一个热备计算机,通常系统中带有进行故障定位的自诊断程序。
系统的工作原理是,系统开始以双机运行,当双机比较系统出现故障时,启动自诊断程序进行故障定位,定位故障后,切换开关将故障机器从系统中切除并换上处于正常工作状态的热备计算机。
按照客户提供的技术要求,本系统为双机冗余备份模式。
XXX设备要求在双机切换时,数据不能丢失,采用静态硬件冗余在切换的过程中,存在丢失数据的可能,因此理想的方案是采用带热备份的双机比较系统。
设计冗余双机系统结构如图5所示:图 5 双机冗余结构在图5中,系统启动时通过ID 值的判定,默认将计算机A 作为主机,计算机B 作为热备机使用。
A 机与B 机并行执行相同的计算,A 机和B 机各有独自的外围控制逻辑和外设,需要防止系统资源的竞争。
在系统中,外围资源包括显示、USB、PS2、快速以太网、RS232 等接口。
A 机和B 机硬件和运行软件是一致的,这样可以降低软、硬件开发难度,并提高了可维性。
由于双机同时占用总线时会造成通信冲突,解决这一问题的方法是限制热备机只从总线接收数据,而不向总线发送数据,所有对总线数据的响应,由主机完成,由于总线接口芯片都具有使能(enable)功能,因此可以通过控制使能位完成这一设计。
主备用机之间的切换用专门设计的仲裁检测逻辑来实现,仲裁检测逻辑根据 A机与B 机周期向它发送的自检信号来判断A 机系统与B机系统运行的状况,并控制切换操作,仲裁逻辑通过FPGA 实现,A 机和B 机在FPGA 中实现的仲裁逻辑是一致的,但两机各自独立的通过自己的仲裁逻辑判断。
在任意时刻,A 机和B 机共有四种工作状态,如下所示:① A 机和B 机都正常工作;② A 机正常、B 机故障;③ A 机故障、B 机正常;④ A 机和B 机都故障。
因此 A 机和B 机的切换逻辑如下:①如果 A 机与B 机均正常运行,则将A 机的运行结果作为系统输出;②如果 A 机正常而B 机故障,亦将A 机的运行结果作为系统输出,同时将B机的运行故障状态报告给A 机,并向B 机进行复位控制操作;③如果 A 机故障,B 机正常,则进行开关切换操作,将B 机的运行结果作为系统输出,同时将A 机的运行故障状态报告给B 机,并向A 机进行复位控制操作(所有的操作过程均作为日志文件保存在系统内,停机后根据日志记录将故障机转入维修);④如果 A 机与B 机均故障,则由仲裁逻辑发出报警信号,表明系统不可用。
7.2 寄存器功能描述实现仲裁逻辑的基础是定义相关的寄存器,定义的寄存器包括:■总线状态寄存器-RBUS(16bits):标记总线工作是否正常;■ CPU 状态寄存器-RCPU(16bits):标记本地CPU 状态是否运行正常;■控制寄存器 RCTL(16bits):控制本地总线接口的使能;■帧标记寄存器 RFRE(16bits):显示完成的帧循环标记。
为了保证三个状态寄存器读写数据的一致性,三个状态寄存器的最高位作为读写标志位,读取数据前必须判定此值有效。
7.3 判定主机是否运行正常主机正常工作的条件是CPU 运行正常,总线接口运行正常。