摘 要： 提出了基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體實現(xiàn)方案。首先介紹了在FPGA中設(shè)計I2C總線配置模塊對視頻處理芯片進行合理的配置，然后簡單介紹了視頻信號的處理過程。經(jīng)過處理后的視頻信號通過乒乓機制存儲到SDRAM緩存，最后按照VGA的時序送到顯示器正常顯示。本設(shè)計采用VerilogHDL語言編寫程序，并用Modelsim軟件進行仿真，采用ISE下載到Virtex-II XC2VP30 FFG896開發(fā)板實現(xiàn)了視頻監(jiān)控功能。
關(guān)鍵詞： FPGA； 乒乓機制； Verilog HDL語言； Virtex-II開發(fā)板

一個典型的視頻監(jiān)視系統(tǒng)一般由光源、攝像頭、視頻轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字圖像傳輸處理及控制系統(tǒng)、輸入/輸出單元和監(jiān)視器等部分組成。現(xiàn)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由工控機和視頻圖像采集卡構(gòu)成,存在系統(tǒng)穩(wěn)定性差、價格高昂等缺點。不斷發(fā)展的FPGA具有設(shè)計周期短、靈活、可提高系統(tǒng)的可靠性和集成度的優(yōu)點；Verilog HDL語言類似于C語言，靈活且容易上手，本文結(jié)合這兩者的優(yōu)點，提出了基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)模塊劃分
本設(shè)計的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大部分設(shè)計工作都集中在對FPGA的編程開發(fā)上，通過分析可將系統(tǒng)分為以下5個功能模塊，如圖1所示。

(1)視頻接口模塊:視頻采集芯片具有多種采集方式，本設(shè)計中FPGA通過I2C總線對其內(nèi)部寄存器進行配置，使其按照一定的格式進行采樣。
(2)視頻變換模塊：對得到的視頻流進行解碼，識別出行、場同步信號，并且根據(jù)需要選擇采集圖像的大小，進而變換成RGB格式的圖像數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)顯示。
(3)異步FIFO模塊：由于視頻處理器和SDRAM工作在不同的時鐘頻率下，會出現(xiàn)讀寫速度不匹配的情況，解決的方法是在兩者之間添加一塊異步FIFO。
(4)圖像存儲模塊：