视频图像获取 高清VGA采集卡工作原理



2012-06-04 10:36　作者：九视电子　出处：www.360tsw.com

　　缓存是用作临时存储数据加快内存与CPU数据交换的一种高速小容量存储器。九视电子高清音视频图像采集卡采用高速PCI-Express 接口，高速大容量图像缓存技术，极大的减少了CPU的负担，通过FPGA对DDR的控制，可以实现大容量高速的数据存储。

　　专业音视频图像采集卡，采用FPGA作为采集处理部分，可以提高系统处理的速度，大大增强系统的灵活性和适应性。由于获取图像的工具或手段的影响，使获取图像无法完全体现原始图像的全部信息。因此，对图像进行预处理就显得非常重要。预处理的目的是改善图像数据，抑制不需要的变形或者增强某些对于后续处理来说比较重要的图像特征。一般视频采集图像处理模块中，FPGA器件的主要功能包括图像传感器的控制、采集后的图像数据处理和格式转换。通常根据预处理目的的不同，把预处理技术归为图像增强技术和图像分割技术两类。图像对比度处理是空间域图像增强的一种方法。由于图像灰度范围狭窄会使图像的对比度不理想，可用对比度增强技术来调整图像灰度值的动态范围。

　　一般的视频采集与显示方案均需要使用2个DMA通道和2片SDRAM做缓存，合用来做图像处理。非压缩方案的硬件平台有DSP或ASIC或FPGA，FPGA是现场可编程门阵列，兼顾了实时性与灵活性，而且还可以内嵌CPU，因此适合用来做图像处理。九视电子T620E 高清两路DVI/VGA/HDMI音视频采集卡，主机接口PCI-Express x4, , 480MB/s 传输带宽(板载内存：每通道128MB DDR2，工作频率为 160 Mhz，位宽 32bit)， 耗用CPU时间的缩放和去隔行等图像处理在FPGA内完成，极大的减少了CPU的负担，同时高效率 DMA传输方式进一步解放了CPU的能力。支持双路高清信号同时采集，板载内存每通道128MB DDR2。

　　图像处理通常采用软件或者DSP(数字信号处理器)来实现。如果利用软件实现，运行时会耗费较多的PC资源，而且算法越复杂时耗费的资源就越多，对于需要高速处理的情况就不适用了;而如果采用DSP来实现，提高并行性的同时指令执行速度必然会提高，较高的指令速度可能导致系统设计复杂化，并增加功耗和成本。新一代的FPGA集成了CPU或DSP内核，可以在一片FPGA上进行软硬件协同设计，为实现SOPC提供了强大的硬件支持。

　　采用DMA方式快速传输图像数据，这样数据的传输和处理可以并行起来，使得系统的运行效率大为提高。PC与PCI板卡之间建立软件环境，在该环境下利用DMA通道把图像数据从主机通过PCI总线、PCI桥、板级局部总线和Avalon总线传到SDRAM存储起来，然后送入算法逻辑模块进行处理，处理完成后再把图像数据存储到SDRAM中，最后再用DMA通道把图像处理结果传送回主机。

　　九视电子VGA高清采集卡工作原理是由RGB模拟信号经过A/D采样后转换为数字信号，通过FPGA写入SDRAM作为缓存，再经FPGA从SDRAM中将采集压缩的数据读出通过PCI总线传输到上位机，由上位机对数据进行传输等处理。九视电子双路VGA高清采集卡适用于高精度、高分辨率的图像采集、高清VGA视频图像的存储、编码传输等要求。九视电子双路VGA高清采集卡、高清视频图像采集卡、专业音视频流媒体采集卡等优质采集卡，提供样卡测试，欢迎来电咨询：400-061-8657。