一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，包括用于对视频信号进行分析处理的FPGA现场可编程门阵列和用于将多路视频信号合成为一路输出的画面分割器，FPGA现场可编程门阵列的输入端接有多个视频解码器，每个视频解码器的输入端均接有摄像头，FPGA现场可编程门阵列的输出端接有用于分别对应将多路数字视频转换为模拟视频的多个数模转换器，多个数模转换器的输出端均与画面分割器相接，画面分割器的输出端接有显示器；摄像头的数量、视频解码器的数量和数模转换器的数量均相等。本实用新型专利技术结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，应用在实验室能够提高实验效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及视频监控
，尤其是涉及一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统。
技术介绍
研究人员在实验室做实验的过程中，经常需要对多个仪器设备的数据或者状态进行实时观察，作为对当前实验状态人为判断的依据，尤其在一些较为大型的实验中，待观察点较多，一名实验员无法同时观测多个点的数据与状态信息，导致错过了一些重要的、瞬间的实验现象，为实验工作的成功造成困扰，比如在过程控制实验工作中，研究人员需要对多个执行机构的实时运动状态以及电压、电流等信息进行实时观察，用以判断整个调节系统的参数设计是否合理。应用多路视频采集、集中显示的方式无疑是比较好的解决办法，对于上述情况，只需要将实物通过光电转换后把视频信号传输到显示设备即可，不需要不必要的一些功能，功能越多造价越高，操作越复杂，浪费宝贵的科研经费，现有技术中还没有适用于实验室的结构简单、成本低、使用操作便捷的视频采集及显示系统。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，应用在实验室能够提高实验效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是:一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:包括用于对视频信号进行分析处理的FPGA现场可编程门阵列和用于将多路视频信号合成为一路输出的画面分割器，所述FPGA现场可编程门阵列的输入端接有多个用于对模拟视频图像进行解码的视频解码器，每个所述视频解码器的输入端均接有用于获取视频图像的摄像头，所述FPGA现场可编程门阵列的输出端接有用于分别对应将多路数字视频转换为模拟视频的多个数模转换器，多个所述数模转换器的输出端均与所述画面分割器相接，所述画面分割器的输出端接有用于同时显示多个视频画面的显示器；所述摄像头的数量、视频解码器的数量和数模转换器的数量均相等。上述的一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:所述画面分割器为八路画面分割器，所述摄像头的数量、视频解码器的数量和数模转换器的数量均为2 8个。上述的一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:所述摄像头为CVBS视频输出摄像头。上述的一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:所述视频解码器主要由视频解码芯片ADV7181构成。上述的一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:所述数模转换器主要由数模转换芯片ADV7123构成。上述的一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:所述显示器为VGA显示器。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、本技术采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，实现方便。2、本技术的实现成本低，只有市场上可实现同样功能监控系统的五分之一，满足实验室需要，节约了成本，去除了不必要的复杂功能。3、本技术使用操作便捷，只需将摄像头通过夹子等装置固定在待观测目标处，使摄像头对准待观测点，即可自动完成视频采集及显示，供操作人员进行多个待观测点的观察，有助于提高实验效率。4、本技术画面分割器输出的是与普通计算机显示器视频格式兼容的VGA视频输出格式，使得显示输出可借用普通计算机显示器，进一步节约资源，提高实验设备利用率。5、本技术能够按照在大型实验室中，对多个实验待观察点进行同时观察，也可以推广应用到其他需要进行视频监控的场所，实用性强，使用效果好，便于推广使用。综上所述，本技术结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作便捷，应用在实验室能够提高实验效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的电路原理框图。附图标记说明:I一FPGA现场可编程门阵列；2—画面分割器；3—视频解码器；4 一摄像头；5—数模转换器；6—显示器。具体实施方式如图1所示，本技术包括用于对视频信号进行分析处理的FPGA现场可编程门阵列I和用于将多路视频信号合成为一路输出的画面分割器2，所述FPGA现场可编程门阵列I的输入端接有多个用于对模拟视频图像 进行解码的视频解码器3，每个所述视频解码器3的输入端均接有用于获取视频图像的摄像头4，所述FPGA现场可编程门阵列I的输出端接有用于分别对应将多路数字视频转换为模拟视频的多个数模转换器5，多个所述数模转换器5的输出端均与所述画面分割器2相接，所述画面分割器2的输出端接有用于同时显示多个视频画面的显示器6 ;所述摄像头4的数量、视频解码器3的数量和数模转换器5的数量均相等。本实施例中，所述画面分割器2为八路画面分割器，所述摄像头4的数量、视频解码器3的数量和数模转换器5的数量均为2 8个。所述摄像头4为CVBS视频输出摄像头。所述视频解码器3主要由视频解码芯片ADV7181构成。所述数模转换器5主要由数模转换芯片ADV7123构成。所述显示器6为VGA显示器。本技术能够按照在大型实验室中，对多个实验待观察点进行同时观察；也可以推广应用到其他需要进行视频监控的场所。本技术的工作原理及工作过程是:用户通过夹子等固定装置将多个摄像头4分别安装固定在多个待观测目标处，并将摄像头4对准待观测点，摄像头4将摄取的图像以模拟视频图像的形式发送至视频解码器3，视频解码器3对摄像头I输出的CVBS格式视频进行解码转换成ITU-R BT.656标准YCrCb4:2:2的数字视频信号，送入FPGA现场可编程门阵列I中，FPGA现场可编程门阵列I将YCrCb4:2:2的数字视频信号转换为YCrCb4:4:4格式后，再实现由YCrCb4:4:4到RGB色彩空间的转换，转换完成后的RGB视频数据送入数模转换器5转换为R、G、B三路独立的模拟视频信号，画面分割器2将多路R、G、B模拟视频信号合成一路送入显示器6，显示器6同时显示多个视频画面。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术作任何限制，凡是根据本技术技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于：包括用于对视频信号进行分析处理的FPGA现场可编程门阵列（1）和用于将多路视频信号合成为一路输出的画面分割器（2），所述FPGA现场可编程门阵列（1）的输入端接有多个用于对模拟视频图像进行解码的视频解码器（3），每个所述视频解码器（3）的输入端均接有用于获取视频图像的摄像头（4），所述FPGA现场可编程门阵列（1）的输出端接有用于分别对应将多路数字视频转换为模拟视频的多个数模转换器（5），多个所述数模转换器（5）的输出端均与所述画面分割器（2）相接，所述画面分割器（2）的输出端接有用于同时显示多个视频画面的显示器（6）；所述摄像头（4）的数量、视频解码器（3）的数量和数模转换器（5）的数量均相等。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的多路视频采集及显示系统，其特征在于:包括用于对视频信号进行分析处理的FPGA现场可编程门阵列(I)和用于将多路视频信号合成为一路输出的画面分割器(2 )，所述FPGA现场可编程门阵列(I)的输入端接有多个用于对模拟视频图像进行解码的视频解码器(3)，每个所述视频解码器(3)的输入端均接有用于获取视频图像的摄像头(4)，所述FPGA现场可编程门阵列(I)的输出端接有用于分别对应将多路数字视频转换为模拟视频的多个数模转换器(5)，多个所述数模转换器(5)的输出端均与所述画面分割器(2)相接，所述画面分割器(2)的输出端接有用于同时显示多个视频画面的显示器(6)；所述摄像头(4)的数量、视频解码器(3)的数量和数模转换器(5)的数量均相等。2.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张奇，柴钰，尚长春，景宁波，安静宇，田俊峰，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：实用新型
国别省市：