用于無損視頻高速傳輸?shù)那度胧角д拙W(wǎng)接入技術(shù)研究
發(fā)布時間：2021-01-09 06:58
隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展,計算機網(wǎng)絡技術(shù)、通信技術(shù)、視頻監(jiān)控等技術(shù)都得到了廣泛的應用。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域,由于自身的局限性,傳統(tǒng)計算機和視頻卡的技術(shù)方案已經(jīng)不能滿足很多場合的應用需求,因此,新的網(wǎng)絡視頻監(jiān)控方案應運而生。嵌入式視頻網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換卡以其體積小巧、功耗低、成本低等優(yōu)勢,已成為網(wǎng)絡視頻監(jiān)控領(lǐng)域的趨勢,具備廣闊的市場前景。本文在廣泛調(diào)研、分析、總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上,以無損視頻信號高速傳輸作為研究背景,經(jīng)過多種方案的對比,設(shè)計了適用于無損視頻信號高速傳輸?shù)那д拙W(wǎng)卡轉(zhuǎn)換系統(tǒng)方案。該方案采用當下流行的SOPC技術(shù)和嵌入式千兆網(wǎng)技術(shù),為了使視頻數(shù)據(jù)無損高速傳輸,在硬件上選用Altera公司Cyclone III FPGA芯片、AXIS公司AX88180千兆MAC芯片和Realtek公司RTL8211千兆PHY芯片作為核心部件,構(gòu)建千兆網(wǎng)絡平臺,使視頻數(shù)據(jù)不進行任何壓縮即可傳輸,從而達到無損的目的;在軟件上選用開源嵌入式網(wǎng)絡協(xié)議棧LwIP作為網(wǎng)絡傳輸?shù)幕A(chǔ),為了解決網(wǎng)絡協(xié)議在嵌入式系統(tǒng)上效率較低的問題,結(jié)合硬件平臺和MAC驅(qū)動,對網(wǎng)絡協(xié)議棧進行了優(yōu)化。本文還提出了針對該系統(tǒng)的系統(tǒng)測試方案,對系統(tǒng)的功...
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
NiosII處理器典型結(jié)構(gòu)
10，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的部分包括 CameraLink[17][18]信號的均衡的數(shù)據(jù)進行緩沖，F(xiàn)PGA 上 Nios 軟核，在其上實現(xiàn)采用千兆網(wǎng)絡控制芯片，PHY 層采用千兆網(wǎng)絡芯片實軟件，對圖像進行顯示和控制。上圖框中為本系統(tǒng)，數(shù)據(jù)流向如圖 3-2 所示：
圖 3-3 PHY 層結(jié)構(gòu)框圖PHY 芯片輸入時鐘為 25MHz，與 MAC 層的數(shù)據(jù)接口為 RGMII 接口，向 M 125MHz 時鐘，通過 MDC 和 MDIO 與 MAC 進行管理數(shù)據(jù)交互。 SOPC 系統(tǒng)設(shè)計片上系統(tǒng)（SoC，System on a Chip）是指將微處理器、模擬 IP 核、數(shù)字 IP 器（或片外存儲控制接口）集成在單一芯片上的系統(tǒng)，這是一個 ASIC 設(shè)計FPGA 生產(chǎn)上借用這個概念，結(jié)合 FPGA 的可編程特性，提出片上可編程OPC，System on a Programmable Chip）的概念，也就是將微處理器、數(shù)字 I儲器（或片外存儲控制接口）集成在單一 FPGA 上的系統(tǒng)。該方案采用了 SOPC 這一設(shè)計理念，將大量的數(shù)字邏輯集合到了 FPGA 內(nèi)大簡化了板級設(shè)計的復雜度。方案中使用了 Altera 公司生產(chǎn)的 CycloneIII GA，結(jié)合 Altera 公司提供的片上可編程系統(tǒng)定制工具 SOPC Builder，能夠很
【參考文獻】：
期刊論文
[1]嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的簡化和優(yōu)化[J]. 張利紅,唐依珠. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2010(08)
[2]輕量級協(xié)議棧LWIP的分析與改進[J]. 張齊,勞熾元. 計算機工程與設(shè)計. 2010(10)
[3]基于Camera Link接口的圖像跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 彭春萍,杜長江,程煉,賀世超. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2008(23)
[4]基于Nios Ⅱ的雙核處理器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 呂生峰,張光健. 中國西部科技. 2008(31)
[5]嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 季琦,金小輝. 電子元器件應用. 2008(08)
[6]一種高效嵌入式協(xié)議棧緩沖區(qū)管理機制[J]. 宋麗華,張曉彤,王沁,郭艷飛. 小型微型計算機系統(tǒng). 2008(01)
[7]嵌入式系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議性能測試與分析[J]. 陳輝,陳虎,奚建清. 計算機工程. 2007(21)
[8]智能樓宇中TCP/IP協(xié)議棧的優(yōu)化設(shè)計[J]. 唐軍敏,夏遠. 智能建筑與城市信息. 2007(10)
[9]基于嵌入式TCP/IP軟件體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 廖日坤,紀越峰. 電子產(chǎn)品世界. 2007(02)
[10]嵌入式網(wǎng)絡技術(shù)的研究[J]. 姜濤. 軟件導刊. 2006(19)
本文編號：2966182
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：65 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
NiosII處理器典型結(jié)構(gòu)
10，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的部分包括 CameraLink[17][18]信號的均衡的數(shù)據(jù)進行緩沖，F(xiàn)PGA 上 Nios 軟核，在其上實現(xiàn)采用千兆網(wǎng)絡控制芯片，PHY 層采用千兆網(wǎng)絡芯片實軟件，對圖像進行顯示和控制。上圖框中為本系統(tǒng)，數(shù)據(jù)流向如圖 3-2 所示：
圖 3-3 PHY 層結(jié)構(gòu)框圖PHY 芯片輸入時鐘為 25MHz，與 MAC 層的數(shù)據(jù)接口為 RGMII 接口，向 M 125MHz 時鐘，通過 MDC 和 MDIO 與 MAC 進行管理數(shù)據(jù)交互。 SOPC 系統(tǒng)設(shè)計片上系統(tǒng)（SoC，System on a Chip）是指將微處理器、模擬 IP 核、數(shù)字 IP 器（或片外存儲控制接口）集成在單一芯片上的系統(tǒng)，這是一個 ASIC 設(shè)計FPGA 生產(chǎn)上借用這個概念，結(jié)合 FPGA 的可編程特性，提出片上可編程OPC，System on a Programmable Chip）的概念，也就是將微處理器、數(shù)字 I儲器（或片外存儲控制接口）集成在單一 FPGA 上的系統(tǒng)。該方案采用了 SOPC 這一設(shè)計理念，將大量的數(shù)字邏輯集合到了 FPGA 內(nèi)大簡化了板級設(shè)計的復雜度。方案中使用了 Altera 公司生產(chǎn)的 CycloneIII GA，結(jié)合 Altera 公司提供的片上可編程系統(tǒng)定制工具 SOPC Builder，能夠很
【參考文獻】：
期刊論文
[1]嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的簡化和優(yōu)化[J]. 張利紅,唐依珠. 現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2010(08)
[2]輕量級協(xié)議棧LWIP的分析與改進[J]. 張齊,勞熾元. 計算機工程與設(shè)計. 2010(10)
[3]基于Camera Link接口的圖像跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 彭春萍,杜長江,程煉,賀世超. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2008(23)
[4]基于Nios Ⅱ的雙核處理器的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 呂生峰,張光健. 中國西部科技. 2008(31)
[5]嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 季琦,金小輝. 電子元器件應用. 2008(08)
[6]一種高效嵌入式協(xié)議棧緩沖區(qū)管理機制[J]. 宋麗華,張曉彤,王沁,郭艷飛. 小型微型計算機系統(tǒng). 2008(01)
[7]嵌入式系統(tǒng)TCP/IP協(xié)議性能測試與分析[J]. 陳輝,陳虎,奚建清. 計算機工程. 2007(21)
[8]智能樓宇中TCP/IP協(xié)議棧的優(yōu)化設(shè)計[J]. 唐軍敏,夏遠. 智能建筑與城市信息. 2007(10)
[9]基于嵌入式TCP/IP軟件體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 廖日坤,紀越峰. 電子產(chǎn)品世界. 2007(02)
[10]嵌入式網(wǎng)絡技術(shù)的研究[J]. 姜濤. 軟件導刊. 2006(19)
本文編號：2966182
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