基于FPGA的視頻格式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　假設(shè)g ( u，v )為經(jīng)縮放后輸出圖像中一點(diǎn)，其還原到原圖像的最近點(diǎn)為f ( i，j) 且兩者在原圖中相差( x，y )的坐標(biāo)，則輸出點(diǎn)g ( u，v)的數(shù)學(xué)表達(dá)如下，從其可以看出實(shí)際上分為兩步實(shí)現(xiàn)分別進(jìn)行垂直濾波和水平濾波。

　　其中有關(guān)系式: i = ( u ×W in ) /W out，j = ( v ×H in) /H out; x = ( u × W in)% W out，y = ( v ×H in)%H out。W in 和Wout分別為縮放前后的圖像寬度，H in和H out分別為縮放前后的圖像高度。圖12為4 ×4領(lǐng)域水平垂直相位，其中的水平相位值分別為PH 0,PH 1，PH 2，PH 3，垂直相位值分別為PV0，PV1，PV2,PV3。只要根據(jù)上述關(guān)系式求得x，y 值就能獲得8 個(gè)相位值，就能實(shí)現(xiàn)多相位濾波。

圖12 4×4 領(lǐng)域水平垂直相位

　　圖13為本文設(shè)計(jì)的圖像縮放器中濾波器部分框圖，其中的垂直水平查找表里分別存放著4個(gè)不同相位的Lanczos2 函數(shù)值。

圖13 圖像縮放器中的濾波器

　　2. 4 視頻DAC

　　視頻編碼到模擬R、G、B 由視頻DAC 芯片ADV7123，它內(nèi)部有三獨(dú)立通道10 bit高速DAC，如圖14所示為其功能圖及其系統(tǒng)作用。

圖14 ADV7123系統(tǒng)圖

　　3 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)

　　電源的可靠性是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)成敗的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)電源時(shí)，在保證電源的可靠性的基礎(chǔ)之上需要綜合考慮電源電路的效率與體積，此系統(tǒng)需要0. 9 V,1. 2 V，1. 8 V，2. 5 V，3. 3 V，5 V 共6種電源。

　　LM2737輸出電流最大為5 A，效率高達(dá)90%，封裝為SO IC，體積小。DDR2的VTT 與VRef的0. 9 V電壓由DDR 參考終端電壓通用芯片TPS51100 轉(zhuǎn)換而來(lái)。

圖15 電源設(shè)計(jì)框圖

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　本文采用C yc lone III的EP3C1*84C6器件及相關(guān)的視頻編解碼芯片設(shè)計(jì)視頻格式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了普通電視信號(hào)到較為通用的VGA 接口信號(hào)的轉(zhuǎn)換，同時(shí)通過(guò)對(duì)視頻信號(hào)的縮放等處理增大視頻分辨率。另外，采用FPGA作為核心視頻處理器件，使得系統(tǒng)對(duì)視頻制式的支持具有很好的靈活性。