FPGA在飞行仪表字符图形产生器设计中的应用

介绍飞行仪表字符图形产生器的工作原理和实现方法，并提出了一种针对飞行仪表显示图形特点的新型帧存结构．该帧存结构具有双缓冲和自动消隐等特点。文中讨论了采用大规模可编程逻辑器件FPGA设计的视频控制器和帧存控制器的方法。最后，重点介绍自动消隐帧存的原理和设计方法，该方法能大大加快飞行仪表显示画面的生成速度。     

基于FPGA的DDR3多端口读写存储管理设计

为了解决视频图形显示系统中多个端口访问DDR3时出现的数据存储冲突问题,设计了一种基于FPGA的DDR3存储管理系统。DDR3存储器控制模块使用MIG生成DDR3控制器,只需通过用户接口信号就能完成DDR3读写操作。DDR3用户接口仲裁控制模块将中断请求分成多个子请求,实现视频中断和图形中断的并行处理。帧地址控制模块确保当前输出帧输出的是最新写满的帧。验证结果表明,设计的DDR3存储管理系统降低了多端口读写DDR3的复杂度,提高了并行处理的速度。     

SDRAM在图形生成电路中的应用

针对机载座舱显示器对高分辨率图形实时生成与显示的应用需求,提出了一种基于SDRAM帧存的图形生成电路实现方法。该方法以DSP作为图形处理器执行图形运算算法,以FPGA作为协处理器,对SDRAM帧存采取乒乓操作方式进行图形数据缓冲处理,实现了图形的实时生成。运用该方法只需两片SDRAM器件即可实现分辨率高达1 600×1 200的图形数据的实时生成与显示处理;对时序参数和接口逻辑做少许修改,可生成多种分辨率图形画面。     

基于双处理器系统的图形生成电路研究与应用

机载显示器分辨率越来越高,显示内容越来越复杂,这对图形生成电路提出了更高的要求。提出了一种基于双处理器系统的图形生成电路实现方法,以两片DSP处理器作为绘图核心,配合FPGA和SDRAM帧存构建硬件平台,由主DSP进行绘图任务分配,并将任务分配结果通过Linkport口传递给从DSP,主从DSP根据任务分配结果并行完成图形生成算法运算,从DSP通过Linkport口向主DSP发送图形数据,主DSP将图形数据写入SDRAM帧存中,配合FPGA对SDRAM进行乒乓操作完成图形数据的实时生成与显示。实验结果表明,该方法与单处理器方案相比,在功耗仅增加15%的情况下图形生成效率可提高53%以上,生成一幅1 024×768的EFIS电子飞行显示系统画面帧率可达86 f/s。     

基于FPGA的一种高速图形帧存设计

帧存是图形显示系统的核心部件之一,帧存的设计关系到系统的整体性能。介绍了一种高速图形帧存的设计方法。该高速帧存采用SRAM作为存储体,应用FPGA实现双帧存交替切换、上电清屏等功能,并借鉴电影遮光板的原理实现单帧双扫描功能,增加了系统视频带宽。该帧存已在某型飞机座舱图形显示系统中获得成功应用。     

基于PXI总线高速图像采集显示系统设计

为解决高速Camera Link数据视频图像信号的采集与显示问题,提出了以PXI系统为平台,利用FPGA强大的并行处理能力及内部丰富的块RAM资源,模块化设计PXI接口模块,Camera Link数据接收模块,SDRAM缓存模块及VGA显示控制模块,同时利用FPGA构造出相应的VGA时序信号,控制视频转换芯片ADV7123实现两路图像数据的图形显示的系统设计;试验结果表明,该系统可实现输入100 MB/s图像数据的实时显示,达到了预期的效果,具有一定的实用性和推广价值。     

基于FPGA的LCD&VGA控制器设计

介绍了基于FPGA的图形式LCD&VGA控制器的设计,详细讨论了用VHDL设计行场扫描时序的方法,这种设计方法稍作改动便可产生任意行场扫描时序,具有很好的可重用性。该控制器已成功地在某型飞机座舱图形显示系统中使用。     

基于FPGA的两路视频同步播放系统的设计

为了实现基于嵌入式系统的两路视频的同步播放控制,本文提出了根据图像内容检测达到两路视频同步播放控制的设计思想.根据该思想设计了基于FPGA的实验电路,构建了完整的系统实验硬件平台.该系统平台的建立.证明了基于嵌入式电路的以图像内容检测为手段的两路图像同步播放控制的可行性.     

视频解码芯片中DDR SDRAM控制器的设计

介绍了高速DDR SDRAM控制器没计以及在视频解码芯片系统中的应用。该设计将DDR控制单元和系统内部总线仲裁单元较好地整合成统一的控制器。根据DDR的工作原理和系统带宽要求，给出了DDR控制器关键部分在结构上和时序上的优化方案。同时还给出了FPGA原型验证的策略以及最后FPGA和ASIC的实现结果。     

多站,多雷达,多目标视频仿真系统

本文讨论了多站，多雷达，多目标视频仿真系统的组成，设计思想，通讯机制，进程时序控制，正态随机数生成，友好用户界面的实现，仿多进程作图等诸方面的问题和解决方案。     

A low-cost graphics and multimedia workstation chip set

With just three VLSI parts, Hewlett-Packard's latest workstation class lets designers optimize performance and cost at the system level. Its Hummingbird microprocessor features two-way superscalar execution incorporating two integer units, a floating-point unit, a 1-Kbyte internal instruction cache, an integrated external cache controller, an integrated memory and I/O controller, plus enhancements for little-endian and multimedia applications. Its Artist graphics controller integrates a graphical user interface accelerator, a frame buffer controller, and a video controller on a single chip     

一种高速图形系统帧存的体系结构

高速图形硬件的研究是计算机图形学的一个重要内容,而图形帧存是图形数据的归宿,因而它是图形硬件的瓶颈之一,体系结构的好坯将直接影响系统的性能。通过对实际系统的研究,文中提出了一种帧存的体系结构,它的有效地解决了这一瓶颈问题。同时还成功地实现了系统的优先级分配,应用证明,达到了预期的设计目的。     

基于DSP和FPGA的座舱图形显示系统关键技术研究

本文针对飞机座舱图形显示的特点，在硬件上利用DSP和FPGA实现了基于动态可重构技术的图形显示系统设计方案．通过对实际系统的研究，本文还提出了一种新型的并行流水线帧存体系结构，它能够更有效地高速传输图形数据．这样整个方案能有效地提高图形生成和显示速度，解决了在图形显示系统中的速度瓶颈问题．     

虚拟环境漫游系统绘制优化技术的集成框架

In the walkthrough of virtual environments, the number of polygons consisting the virtualenvironments often far exceeds the rendering capacity of graphics pipeline with interactive frame rates.One solution is to reduce the number of primitives before they are sent into the graphics pipeline by ex-ploiting various optimal rendering techniques. Since no single such technique can achieve satisfactoryframe rate, frameworks for integrating several optimal rendering techniques are needed to solve theproblem. In this paper ,some frameworks and the data structures needed by them are discussed in detail.And one kind of proposed framework suitable for PC is presented 1in this paper.     

三维视频中实现多个视频同时播放

研究了在三维视频中实现多个视频同时播放。为拓展多媒体技术的应用空间,使其与工程应用更接近,通过多媒体技术和OpenGL技术相结合,设计了一个立体视频播放器。它能在立体图形的不同面上播放不同的视频,而且可以在多个2D平面上同时播放多个不同的视频。2D图形和3D图形可以进行灵活自如的变形、移动、旋转等操作。实验结果表明,该播放器播放画面平滑自然,播放视频的数目可自由选择,多个视频间互不干扰,达到一种比较良好和理想的播放效果。     

千兆冗余以太网链路状态检测技术

针对千兆以太网冗余备份网卡的链路切换时间较长,难以满足应用要求的问题,提出一种基于“心跳”帧的新型千兆冗余以太}回链路状态检测方法。通过改进MAC控制器,增加网络状态检测模块用于组织“心跳”帧,并根据检测网络延时对以太网络进行分类,得到Delay网络和No—Delay网络,利用“心跳”帧对冗余链路的实时监控以及MAC控制器对“心跳”帧的统计分析,快速检测出断开链路,缩短链路切换时间。测试结果表明,该硬件检测方法能够迅速检测出断开链路,并在20ms之内完成冗余链路切换,保障网络通信的可靠性和稳定性。     

一种基于RS和I帧的关键帧提取方法

关键帧提取技术是视频分析和基于内容的视频检索的基础。关键帧的使用可以大量降低视频索引的数据量,提出了一种基于RS理论和I帧的关键帧提取方法。该方法在压缩域上进行,只需要视频流中I帧数据,因此大大减少了运算的数据量。     

Real-time HD image distortion correction in heterogeneous parallel computing systems using efficient memory access patterns

High-definition video is becoming a standard in clinical endoscopy. State-of-the-art systems for medical endoscopy provide 1080p video streams at 60 Hz. For such high resolutions and frame rates, the real-time execution of image-processing tasks is far from trivial, requiring careful algorithm design and development. In this article, we propose a fully functional software-based solution for correcting the radial distortion (RD) of HD video that runs in real time in a personal computer (PC) equipped with a conventional graphics processing unit (GPU) and a video acquisition card. Our system acquires the video feed directly from the digital output of the endoscopic camera control unit, warps each frame using a heterogeneous parallel computing architecture, and outputs the result back to the display. Although we target the particular problem of correcting geometric distortion in medical endoscopy, the concepts and framework herein described can be extended to other image-processing tasks with hard real-time requirements. We show that a heterogeneous approach, as well as efficient memory access patterns in the GPU, improve the performance of this highly memory-bound algorithm, leading to frame rates above 250 fps.     

交互式视频编辑的设计与实现*

视频编辑在计算机动画、电影电视技术中有着广泛的应用。提出一种视频编辑系统框架,以实现帧层次的交互式视频编辑。在此框架结构上可开发出其他基于帧的视频编辑工具。重点介绍了一个淡入淡出工具,可以对视频片段加入淡入淡出的图形,并自动消除两个淡入淡出片段间的重叠现象。     

Mixed-Signal Architecture for Real-Time Two-Dimensional Live TV Image Restoration

This paper describes novel electronic architecture for a real-time image restoration of live TV signals at live TV frame rates with a latency of two frames. The spatial filtering is obtained from two electronic analog filters, one for the raster lines and one for the columns. The very fast response of analog filters makes possible truly real-time video frame rate performance. The digital part of the system serves the purpose of pipelined parallel data conversion and flow, rather than that of image processing (filtering). This architecture exhibits some very important advantages. It does not need any computational source, it is very fast, and it is quite inexpensive. In addition, such a “parallel analog computer” can be easily incorporated into any complex system with video signal data as a simple “plug-in” between the camera and monitor. An important aspect is that the system carries low digitalization noise, thus yielding good SNR characteristics. The system can perform any kind of separable spatial frequency filtering and can be electronically tuned to obtain exact performance parameters. Because of these advantages, this architecture is promising for a variety of systems such as supermarket multicamera security, military and aerospace vision systems, and medical diagnostics.