基于FPGA的多路实时视频处理系统设计

基于FPGA平台,采用双线性插值缩放算法,实现了对多路实时视频任意比例的缩放。进行了DDR3的读写逻辑设计,采用乒乓操作以及多通道读写仲裁模块,实现了实时的图像缓存。采用Alpha叠加融合算法,实现了对多路视频任意位置的漫游叠加,以及任意通道视频透明度的调节。实验结果表明,本次设计的多路实时视频处理系统,实现了最大分辨率为3 840×2 160、最低分辨率为100×100的缩放,能够灵活改变叠加位置的大小和位置,图像清晰、无闪屏、无错位情况的发生。     

大视场视频图像采集及SDI显示设计

针对Camera Link接口的大视场高速相机的图像实时存储显示及实时跟踪显示的实际需求,设计了一种基于FPGA的大视场视频图像采集及SDI显示系统.采用了Altera公司的FPGA EP2S90F1020为核心处理器件,外接两片SDRAM MT48LC4M32的硬件系统.提出了基于FPGA的图像实时缩放、Bayer格式彩色图像实时转换为SDI显示的方法,实现了将CameraLink接口的大视场彩色视频图像在SDI视频图像上的实时显示.实验结果表明,该设计方法能将Camera Link接口2048×2048、100 Hz的视频图像实时转换为1920×1080、25 Hz,1280×720、25 Hz或720×576、50 Hz三种SDI制式显示.在FPGA环境下,采用该设计方法,整幅图像处理时间为8.7 ms,满足系统的实时性要求,为大视场视频图像在嵌入式系统的实时显示提供了一种有效的实现方法.     

PM-OLED屏视频显示系统设计

针对有机电致发光(OLED)器件在个人多媒体系统中的应用,提出一种小尺寸OLED屏视频显示的驱动方法.系统基于FPGA器件,使用硬件描述语言设计了显示控制电路.视频显示系统从DVI接口获取图像数据,经过图像缩放之后,驱动160×128点阵彩色PM-OLED屏幕,显示动态视频图像.详细分析了显示系统的工作过程以及各个模块的作用,重点介绍了视频图像缩放模块的工作原理.试验结果表明,基于FPGA设计的视频显示控制器,能够输出理想的控制信号时序,实现对OLED屏的显示控制.     

基于双线性内插算法的多路视频的缩放设计

基于双线性内插算法,设计改进了一种以FPGA为硬件平台的多路视频信号的图像缩放装置.把与期望位置相邻的两行像素缓存在RAM中,先对垂直方向进行插值运算,再对水平方向进行插值运算.利用FPGA并行处理的优势实现多路视频信号的实时缩放.     

基于FPGA的机载视频显示系统的低功耗设计

机载视频显示系统需要完成对视频信号的实时低功耗处理,采用Xilinx公司新推出的Kintex 7系列FPGA作为核心处理器,并搭载高倍读/写速率的DDR3,实现了对PAL及DVI视频信号的编解码、旋转缩放等处理,系统电路设计模块化,具有较强的灵活性和扩展性。在此设计了一种基于FPGA的低功耗显示系统的硬件架构,测试结果显示,与上一代以Virtex 5 FPGA为核心的视频显示系统相比,其功耗降低了约9 W。     

基于行列不同插值算法的图像缩放引擎的设计

为了降低定标器的硬件复杂度并提高液晶显示图像的质量,提出了一种行列采用不同插值算法的图像缩放引擎设计方法.在论述四点三次卷积插值算法和线性插值算法基础上,提出了行列不同计算点数的缩放引擎系统架构.在该架构中,水平缩放采用四点三次卷积插值算法,而垂直缩放采用优化的两点线性插值算法.相比双三次插值算法的实现,减少了9个乘法器的使用,明显节省了实现电路的硬件开销.另外,详细论述了放大单元及相应的滤波器的设计,并将设计结果综合下载到现场可编程门阵列(FPGA)芯片.FPGA验证结果表明,该设计切实可行.     

高清1080P图像采集卡

该文通过HDMI接口采集1080P的高清视频网像,通过AD9388A传输到FPGA,在FPGA内部对输入图像进行滤波、缩放、层叠等视频处理,最后把经过处理好的视频图像通过PCle接口传输到PC机,在PC机上显示高清1080P视频图像。     

实时视频流缩放系统设计

针对目前视频源的分辨率与显示器支持的分辨率不对应,导致无法在目标显示器上播放的问题,提出一种实时视频流缩放系统的硬件结构设计。该系统基于双三次插值图像算法,采用了流水线的设计思路对算法的浮点运算进行优化,采用乒乓操作的思想避免了视频流输入与输出不同步的情况,减少了计算延时,易于FPGA的实现,在提高系统运算速度的同时减少了对硬件资源的消耗,并在VIVADO环境中对该设计进行测试验证,实现了任意比例缩放。实验结果表明,该图像缩放系统支持分辨率为3 840×2 160的实时图像缩放,并以最低100×100的分辨率输出,达到了预期的效果。     

基于FPGA的视频采集显示系统

设计实现一种基于FPGA的视频采集显示系统,包括视频图像的采集、处理与显示3个部分。视频图像部分采用CCD摄像头OV7670作为视频数据的采集,利用在FPGA中构建FIFO并配合SDRAM高速读写实现视频图像数据的高速缓存处理,使用FPGA中构建的Nios II嵌入式内核,实现对SDRAM的控制以及视频数据的TFT液晶实时显示。整个系统获得了较好图像采集、显示效果。     

AMOLED的图像缩放及时序控制方案

为研制中的分辨率为640×RGB×480的有源矩阵有机发光显示器(AMOLED)设计了图像缩放和时序控制方案。为了达到良好的显示效果且同时节省硬件资源,水平缩放采用基于边缘的插值算法,垂直缩放采用双线性插值算法;此外,利用图像缩小后产生的"行空白"时间增加写屏时间,避免了片外存储器的使用。FPGA验证结果表明,该方案可以实现64级灰度的VGA AMOLED的动态视频显示。     

FPGA上的硬件Video Port设计

提出一种适合FPGA实现的视频输入输出系统结构.该系统包括视频图像采集、视频图像存储和视频图像显示三个部分.视频采集部分能够接收符合ITU-R BT.656标准的PAL格式YUV视频流数据;视频图像显示部分能够输出标准VGA格式的视频图像.该系统结构在Xilinx FPGA上实现并取得了较好的效果.     

基于TVP5147芯片的多路红外视频切换解码问题研究

在基于TVP5147和FPGA的高精度红外视频数据采集系统中,利用行同步信号HS、列同步信号VS、奇偶场信号FID和有效视频信号AVID进行视频采集,一般会造成采集与显示部分不能使用同一个时钟脉冲信号,以至于在不掉电进行视频切换时就会出现视频采集与显示无法同步的现象.介绍了一种基于VPO视频数据流解码来提取视频信号和时钟信号的视频采集方法.由于可使采集和显示部分使用同一个基准信号,该方法有效解决了视频切换时采集与显示不同步的问题,而且在自主研发的采集系统中取得了良好的使用效果.     

面向异步视频的嵌入式图像处理系统设计

在此设计出一种基于DSP-kFPGA技术的面向异步视频的嵌入式图像处理系统,以一种灵活的架构避免了帧间不同步方法对双口RAM显存的需求,既能够保证图像输出质量,又有利于提升图像处理的性能指标。系统以FPGA为核心,连接DSP和4片帧存,通过帧存的循环复用将缓存和显存融合起来,省略了数据搬运的环节。当输入帧频小于输出帧频时,从系统总体的角度分析帧存的状态转换规律;当输入帧频大于输出帧频时,从单个帧存的角度分析帧存的状态转换规律,并给出了可鳊程逻辑设计的源程序。该方案已在产品中应用,通过升级能够满足更高的技术要求。     

基于灰度投影法的电子稳像平台设计与实现

研制了基于FPGA+ DSP架构的嵌入式实时电子稳像平台.DSP作为主处理器完成灰度投影稳像算法的运动估计和运动滤波,FPGA作为协处理器完成灰度投影数据累加及运动补偿.同时FPGA与内部Nios Ⅱ处理器还共同完成系统时序控制、视频编码器配置、视频解码器配置、图像采集显示控制、EMIF总线接口控制、图像帧存储等功能....     

基于FPGA的视频图像处理算法的研究与实现

为有效提高视频监控应用领域中多屏幕画面显示的清晰度、分辨度等问题,提出了一种基于FPGA的实时视频图像处理算法。文中介绍了系统的整体结构,然后针对FPGA模块介绍了视频图像的缓存及图像分割,并针对视频的输出显示要求,重点介绍了基于双线性插值算法的实现。ModelSim的仿真结果表明,该算法符合多屏幕显示系统的要求。     

多接口视频编码方案的设计与实现

针对现有编码系统处理视频格式单一的问题,提出多接口视频编码方案,采用TI DSP(TMS320DM8168)+FPGA构架,将多种常见的视频接口设计在同一系统中,应用FPGA采集视频数据后传送给DM8168,通过软件控制送至各子模块,进行编码。经长期测试结果表明,该系统编码性良好,视频显示无误码,适用性和通用性更强。     

一种基于数据流的抗干扰视频解码和显示方法

一般在基于SAA7113H和FPGA的视频数据采集和显示系统设计中,由于把RTC0和RTCl引脚通过I2C总线设置为输出行场参考信号,使得采集和显示部分各自使用自己的时钟脉冲信号,当涉及到视频切换时就会出现视频采集和显示不能同步的现象。文中介绍了一种基于数据流的抗干扰视频数据解码和显示方法,利用视频数据的解码有效解决了视频切换时采集和显示不同步的问题,而且可以省略RTC0和RTC1引脚,有效节省了FPGA芯片的I／O资源,可进一步提高系统的集成度。     

电润湿电子纸多灰度动态显示驱动系统设计与实现

为了解决电润湿电子纸显示器存在的视频闪烁、电荷泄露问题以及实现电润湿多灰度动态显示,本文针对电润湿电子纸显示器研究设计了一套驱动系统。首先,根据完整的电润湿电子纸驱动系统必须具备的功能,提出了嵌入式+现场可编程门阵列(FPGA)的驱动系统架构,其中嵌入式平台可以对视频源进行实时图像处理,FPGA根据接收到的处理后的数据进行相应的时序控制。接着,采用现有电泳电子纸的源栅驱动芯片作为电润湿电子纸的驱动芯片。最后,本文提出了不等子帧和复位帧的概念用以解决视频闪烁和电荷泄露问题从而更好地实现多灰度显示。实验结果表明:该驱动系统成功解决了电润湿视频闪烁、电荷泄露以及多灰度显示等问题,使电润湿电子纸的视频刷新率达到30 Hz,像素最高灰度可以达到16灰阶并且在该灰度下的电润湿反射率接近60%。整个驱动系统基本满足了多灰度动态显示。     

基于FPGA的视频图像去雾系统的设计与实现

基于FPGA设计与实现视频图像实时去雾系统.该系统基于暗原色去雾模型,直接估算雾的浓度并恢复出高质量的去雾图像,具有并行运算能力强、接口逻辑丰富等特性,为构建实时、便携的视频图像实时去雾系统提供了一种有效、可行的解决方案.实验结果表明,通过合理的硬件架构设计,该系统完全可达到视频去雾的实时处理.     

视频图像缩放的设计及实现

介绍了应用于视频处理芯片的图像缩放(Scaling)模块.该模块利用可变大小的窗口滤波插值进行图像像素重采样,能同时适用整数和分数缩放比例的图像缩放.算法是硬件可实现的,图像缩放质量好,硬件成本低.具有图像缩放功能的芯片可用于液晶电视和其它需要图像缩放的各类数字显示器中.