《数字视频监视器的千兆以太网显示接口研究与开发》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字视频监视器的千兆以太网显示接口研究与开发（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要 摘要 究与开发 随着数字视频技术的发展，视频显示设备开始由模拟系统向数字系 统过渡。数字接口拥有明显的优点，传输数据量大，抗干扰能力强，传 输稳定。在计算机领域，全数字D V I 以及高清H D M I 接口已开始取代模 拟V G A 接口，而广播电视以及视频监控领域也出现各种各样的数字电 视接口，例如串行数字S D I 接口，异步串行A S I 接口等。 目前监控领域的监视器主要是通过S D I 接口来完成数字信号的传输， 利用视频同轴电缆在设备之间传输I T U 6 5 6 串行数字信号，可以保证一 路标清甚至是高清电视信号的传输。但使用S D I 接口也有其缺陷，S D I 协议不
2、支持压缩视频信号，而且是非分组数据，每路信号需要配备一条 独立的同轴电缆，布线成本较高。随着计算机在监控领域的广泛应用， 具有S D I 接口的监控设备，必须采用S D I 转换卡才能与计算机相连。 如今，千兆以太网已经发展成为主流的网络技术。随着1 0 0 0 B a s e d T 千兆网标准的出台，五类非屏蔽双绞线也能应用在千兆以太网上，使得 千兆以太网的可拓展性大幅提高。千兆以太网的优越性能使其成功应用 在众多新兴领域，例如视频领域的千兆以太网工业摄像机。 由于S D I 接口的一些使用上的不便，部分监视器生产厂商就提出可 以采用千兆以太网来代替同轴电缆传输监视器视频信号。本课题应对这
3、 种思路，研究开发了视频监视器的千兆网显示接口。通过该接口视频监 视器可以通过千兆网完成数字视频信号的远程接收和显示。 I 华南师范大学硕士学位论文摘要 该设计利用A l t e r a 的S O P C 解决方案，采用软件和硬件设计相结合 的方式，将繁琐耗时的运算过程由设计好的硬件模块来处理，而软件负 责统筹管理各硬件模块。系统的模块主要集成在一片F P G A 上，可以快 速稳定地构建干兆以太网系统。外围电路结构简洁，提高了系统的集成 度与稳定性。系统的主要的模块包括有N i o sI I 软核处理器、千兆网M A C 模块、干兆网物理层芯片以及自定义的L C D 控制器。在数字远程视频信
4、 号传输上，该设计充分利用了千兆网的特性，对比其它使用S D I 接口传 输数字视频的方法，它具有高速率、低成本以及分组传输数据的优势。 关键字：千兆网、视频显示接1 ：3 、S O P C 、N I O S W i t ht h ed e v e l o p m e n to fd i g i t a lv i d e ot e c h n o l o g y , d i g i t a ls y s t e mi s a d o p t e db ya l lk i n d so fv i d e od e v i c ei n s t e a do fa n a l o gs y s t
5、 e m T h ed i g i t a l s y s t e mh a ss i g n i f i c a n ta d v a n t a g ei nd a t at r a n s m i s s i o n ，f o ri t s m a s s i v e t r a n s f e rr a t e ，l o w e rd i s t o r t i o na n dh i g h e rs t a b i l i t y A n a l o gV G Ai n t e r f a c ei s b e i n gr e p l a c e db yd i g i t a
6、lD V Ii n t e r f a c ei nc o m p u t e rf i e l d A n da l lk i n d so f d i g i t a li n t e r f a c ec o m ei n t ou s e i nt e l e v i s i o na n dm o n i t o r i n gs y s t e m ，s u c ha s S e r i a lD i g i t a lI n t e r f a c e ( S D I ) a n dA s y n c h r o n o u sS e r i a lI n t e r f a c
7、 e ( A S I ) S of a r ，t h em o n i t o rd e v i c eu s e di nm o n i t o r i n gf i e l di sm o s t l yu s i n gS D I i n t e r f a c et ot r a n s f e rs i g n a l U s i n gS D Ii n t e r f a c e ，aS t a n d a r d d e f i n i t i o no r e v e nh i g hd e f i n i t i o nI T U 一6 5 6s i g n a lc a n
8、b et r a n s f e rt h r o u g haC a b l e B u t S D Ii sn o tp e r f e c t C o m p r e s sv i d e os i g n a lc a nn o tb et r a n s f e rw i t hS D I i n t e r f a c e E v e r ys i g n a lc h a n n e lr e q u i r e si t so w ns t a n d a l o n gC a b l ew h i c h c a u s i n gh i g h e rc o s to ft
9、 h es y s t e m I nc o n n e c t i n gw i t hac o m p u t e r ，i ta l s o r e q u i r e sap a r t i c u l a ra d a p t e rc a r d G i g a b i tE t h e r n e th a sb e e nw i d e l yu s e di ns e r v e ra n db a c k b o n en e t w o r k W i t h10 0 0 B a s e Ts t a n d a r db e i n gi n t r o d u c e
10、 d ，C A T - 5t w i s t e d p a i ri sa b l et o b eu s e di nt h eG i g a b i tE t h e r n e t ，w h i c hb r i n g st h ec a p a b i l i t yo fG i g a b i t E t h e r n e tt oah i g h e rl e v e l G i g a b i tE t h e r n e tc o m ei n t ou s ei nal o to ff i e l d s l i k eI n d u s t r i a lV i e
11、wC a m e r a ( I V C ) T h i sp a p e rp r e s e n t st h ed e s i g na n di m p l e m e n to fav i d e om o n i t o r d i s p l a y i n t e r f a c eb a s e do nS O P Ca n d G i g a b i t E t h e r n e t t e c h n o l o g y I I I 华南师范大学硕士学位论文 A b s t r a c t L o n g - d i s t a n c ev i d e os i g
12、n a lc a nb e r e c e i v e da n dd i s p l a y e do nt h ev i d e o m o n i t o rb yu s i n gt h i sd i s p l a yi n t e r f a c e I no r d e rt oc o n s t r u c tG i g a b i t E t h e r n e ts y s t e mq u i c k l ya n di m p r o v et h ei n t e g r a t i o na n ds t a b i l i t yl e v e l ，w e u
13、s eA l t e r aS O P Cs o l u t i o na n di n t e g r a t et h em a i nm o d u l e so nas i n g l ep i e c e o fF P G Ad e v i c e T h em a i nm o d u l e so ft h e s y s t e mi n c l u d eN i o s l IC P U ， G i g a b i tE t h e r n e tM A C ，G i g a b i tE t h e r n e tT r a n s c e i v e ra n dL C
14、DC o n t r o l l e r T h ei n t e r f a c em a k e sf u l lu s eo ft h eG i g a b i tE t h e r n e tt e c h n o l o g yi nt h e t r a n s m i s s i o no fv i d e os i g n a l C o m p a r e dt ot h et r a d i t i o n a lS D Ii n t e r f a c e ，i t h a st h ea d v a n t a g eo fh i g hd a t ar a t e ，
15、l o wc o s ta n dp a c k e td a t a K e y w o r d s ：G i g b i tE t h e r n e t ，V i d e oD i s p l a yI n t e r f a c e ，S O P C 华南师范大学硕士学位论文 目录 目录 摘要I A bs tra c t III 目录V 第一章绪论1 1 1 视频监视器概述1 1 2 课题背景和选题意义2 1 3 本课题的主要工作4 第二章千兆以太网5 2 1 千兆以太网技术介绍5 2 1 1 千兆网的结构体系5 2 1 2 干兆网的应用种类6 2 1 3 千兆网的性能特点1 0 2 2 千兆以太网在视频领域的应用1O 2 3AIt era 的千兆以太网解决方案12 2 3 1T r i p l eS p e e dE t h e r n e tI P 核支持1 2 2 3 2A l t e r aF P G A 的千兆以太网实现1 3 第三章总体方案与硬件电
