基于ZYNQ的远程图像采集系统设计

来源：计算机测量与控制杂志2022年第10期北京时间：

作者：李庆春,李祺,刘彦君,赵越

单位：海军装备部装备项目管理中心

摘要：针对传统图像采集系统远程图像传输延时长和数据丢失的缺点，设计了一种基于ZYNQ芯片开发的实时视频采集与图像传输系统；系统具有两个采集通道，模拟视频信号通过BNC(Bayonet Neill-Concelman)信号线接入设备并经过ADC(Analog-to-Digital Converter)完成信号的数字化；利用主控芯片内部的FPGA资源部署并行处理单元完成对数字化图像数据的低时延处理；通过驱动片内AXI(Advanced eXtensible Interface)总线以DMA(Direct Memory Access)的方式将数据传输至DDR3存储器中；利用芯片内部的双核ARM Cortex-A9处理器高性能，在采集设备上移植嵌入式Linux系统，搭建Gstreamer流媒体应用服务器端，实现整个采集系统复杂任务调度和图像数据远程网络传输；与传统单ARM或DSP处理器的图像采集系统相比，该系统具有FPGA(Field Programmable Gate Array)的并行处理能力和高带宽的内部互联总线的优势，提高了图像数据处理速度，降低了图像数据由采集端到存储器的传输延时，提供了稳定远程图像传输功能，经实验测试该系统实现了每秒25帧的视频信号输出，与前端ADC的采集速率保持一致，整个采集展示的过程中视频画面连续且稳定。

关键词：ZYNQ芯片;FPGA;AXI总线;Linux系统;Gstreamer流媒体应用