摘 要： 提出了基于FPGA的視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體實(shí)現(xiàn)方案。首先介紹了在FPGA中設(shè)計(jì)I2C總線配置模塊對(duì)視頻處理芯片進(jìn)行合理的配置，然后簡(jiǎn)單介紹了視頻信號(hào)的處理過(guò)程。經(jīng)過(guò)處理后的視頻信號(hào)通過(guò)乒乓機(jī)制存儲(chǔ)到SDRAM緩存，最后按照VGA的時(shí)序送到顯示器正常顯示。本設(shè)計(jì)采用VerilogHDL語(yǔ)言編寫程序，并用Modelsim軟件進(jìn)行仿真，采用ISE下載到Virtex-II XC2VP30 FFG896開發(fā)板實(shí)現(xiàn)了視頻監(jiān)控功能。
關(guān)鍵詞： FPGA； 乒乓機(jī)制； Verilog HDL語(yǔ)言； Virtex-II開發(fā)板

一個(gè)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?，F(xiàn)存的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由工控機(jī)和視頻圖像采集卡構(gòu)成,存在系統(tǒng)穩(wěn)定性差、價(jià)格高昂等缺點(diǎn)。不斷發(fā)展的FPGA具有設(shè)計(jì)周期短、靈活、可提高系統(tǒng)的可靠性和集成度的優(yōu)點(diǎn)；Verilog HDL語(yǔ)言類似于C語(yǔ)言，靈活且容易上手，本文結(jié)合這兩者的優(yōu)點(diǎn)，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(jì)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大部分設(shè)計(jì)工作都集中在對(duì)FPGA的編程開發(fā)上，通過(guò)分析可將系統(tǒng)分為以下5個(gè)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(jì)中FPGA通過(guò)I2C總線對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行配置，使其按照一定的格式進(jìn)行采樣。
(2)視頻變換模塊：對(duì)得到的視頻流進(jìn)行解碼，識(shí)別出行、場(chǎng)同步信號(hào)，并且根據(jù)需要選擇采集圖像的大小，進(jìn)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(shí)鐘頻率下，會(huì)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(chǔ)模塊：