Rekonfigurowalny moduł akwizycji i transmisji obrazów dla systemów monitoringu wizyjnego

摘要

Automated video surveillance systems are an important means of providing security. In projects such as SIMPOZ, INDECT or VIRAT the main tendency was to replace the human operator in a tedious task of video analysis. Because computer vision algorithms demand a lot of computational power, reconfigurable devices are often used for this type of applications. In the paper a module for video acquisition and transmission for a reconfigurable device is presented. It is the basic component of a reconfigurable based video surveillance system. An FMC card is used to allow FPGA to receive a video from the HDMI source (other FMC cards can be used if needed). In the next step, the image is streamed to module which scale it down. This operation is necessary to meet the bandwidth of transmission media and other modules processing capabilities. A hardware module provides Ethernet communication with 1 Gbps speed. Packet forming, checksum computation, ARP requests, IP and UDP protocols are realized in hardware using several finite state machines. The images or data obtained from analysis are transferred in UDP packets. The proposed system can process both grayscale and color images. The idea was verified using the Xilinx SP605 board with a low power Spartan 6 device.%W artykule opisano działający w czasie rzeczywistym sprzętowy moduł do odbioru strumienia wizyjnego z kamery HDMI, zmiany rozdzielczości obrazu oraz dalszej jego transmisji przy wykorzystaniu sieci Ethernet (1 Gbps). Aby możliwe było ograniczenie kosztów oraz wykorzystanie zaprezentowanego modułu w urządzeniach wbudowanych, na żadnym etapie przetwarzania nie jest wykorzystywane buforowanie danych w zewnętrznej pamięci. W ramach prac zostało przebadane, jak parametry transmisji (rozmiar obrazu, maksymalny rozmiar pakietów) wpływają na jej przepustowość. Omówiono budowę każdego z modułów, zużycie zasobów FPGA całego systemu, rozpraszanie mocy, a także przykładowe rezultaty działania na płycie ewaluacyjnej SP605 firmy Xilinx.