基于FPGA的實時視頻信號處理平臺的設(shè)計與實現(xiàn)
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一般視頻處理后的實時顯示終端不能脫離PC機的束縛，而且數(shù)字圖像傳感器輸出的圖像幀率也比較低，分辨率也隨著半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展有了很大的提高，因此為了輸出的圖像能直接在VGA顯示器上顯示，需要對圖像進行幀率提升、彩色空間轉(zhuǎn)換等處理。FPGA器件具有可重復(fù)編程的靈活性以及并行處理能力，并且隨著微處理器、專用硬件單元、DSP算法以及IP核的嵌入使其功能越來越強大。本系統(tǒng)的設(shè)計是基于Altera公司的EP2S60系列的開發(fā)板，板上集成兩片SDRAM存儲芯片、視頻輸入接口和VGA輸出接口[1]。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201706/348871.htm1 系統(tǒng)方案
CCD數(shù)字圖像傳感器[2]輸出分辨率為720×576，幀率為25 Hz的8位YCbCr彩色空間信號，進入FPGA后，FPGA內(nèi)部的圖像處理模塊將視頻信號從YCbCr信號轉(zhuǎn)換成RGB空間信號，同時分辨率提升到1024*768，存儲控制模塊將幀數(shù)據(jù)存入SDRAM作為緩存，采“乒乓”存儲機制，然后通過同步VGA顯示控制模塊產(chǎn)生的60 Hz1024×768的行、場掃描時序把每幀圖像的幀頻從25 Hz提高到60 Hz并輸出，經(jīng)過DA和VGA接口后實時的顯示在VGA顯示器上。
2 系統(tǒng)內(nèi)部模塊設(shè)計
2.1 圖像處理模塊
圖像處理部分內(nèi)部功能模塊如圖2 所示。
輸入的8位圖像信號以YCbCr（4：2：2）格式進入輸入緩存FIFO，然后通過格式轉(zhuǎn)換模塊將8位的YCbCr信號轉(zhuǎn)換為16位的YCbCr信號，方法為在連續(xù)兩個時鐘下讀取兩次8位的數(shù)據(jù)然后合并到一個16位寄存器中，接著將16位的YCbCr（4：2：2）格式信號采用臨近差值算法生成24位的YCbCr（4：4：4）格式信號，再將24位的YCbCr格式信號根據(jù)CCIR-601標準轉(zhuǎn)換到RGB（8：8：8）彩色空間，數(shù)字YCbCr彩色空間到RGB
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