基于FPGA的数字视频转换接口的设计与实现(Altera).pdf

《基于FPGA的数字视频转换接口的设计与实现(Altera).pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、原创性声明郑重声明：此篇题为《基于FPGA的数字视频转换接口的设计与实现》的论文，是作者在导师的指导下，于武汉大学攻读硕士学位期间，进行研究工作所取得的成果。根据作者所知，论文中除了参考文献列举的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。本声明的一切法律结果由本文作者承担。作者签名：赵东方李雄于心亮程方敏导师签名：黄启俊常胜撰写日期：二零零七年八月二十四日基于FPGA的数字视频转换接口的设计与实现作者：赵东方李雄于心亮程方敏导师：黄启俊常胜（武汉大学物理科学与技术学院电子科技系，武汉，430072）摘要：本设计

2、针对MT9M111这款数字图像传感器，采用Altera公司Cyclone系列的FPGA作为主控芯片，实现了对图像传感器输出的ITU-RBT.656视频数据的采集，色彩空间转换，以及在DVI-I显示器上显示的全过程。通过本设计，图像能够以1280×960（60Hz）和1280×1024（60Hz）两种显示格式在DVI-I显示器上显示，并且具有图像静止功能。同时，在系统空闲时，可以将系统设置为待机状态，实现了低功耗。关键词：ITU-RBT.656视频数据；FPGA；AS配置；SDRAM；D/A；TMDS；DVI-IThe

3、designandimplementationofadigitalvideoconversioninterfacebasedonFPGAAuthor:ZhaoDongfangLiXiongYuXinliangChengFangminTutor:HuangQijunChangSheng(DepartmentofElectronicTechnology,CollegeofPhysicsandTechnologyWuhanUniversity,Wuhan,430072,P.R.China)Abstract:Thisdesi

4、gn,whichisaimedatthedigitalimagesensorMT9M111,usedAlteraCycloneFPGAasthemaincontrolchip,andimplementedthewholeprocessofthecollectionoftheITU-RBT.656videodatafromtheimagesensor,colorspaceconversion,andthedisplayonDVI-Imonitor.Throughthisdesign,theimagecanbedispl

5、ayedonDVI-Imonitorinthemodeof1280*960(60Hz)or1280*1024(60Hz),imagefreezingisalsosupported.Moreover,thesystemcanbesetintostandbystatewhenthesystemisidled,forlowpowerconsumption.Keyword:ITU-RBT.656VideoData;FPGA;ASConfiguration;SDRAM;D/A;TMDS;DVI-I0．引言随着计算机、多媒体和数

6、据通信技术的高速发展，一方面使得数字视频技术得到了极大的促进和推动，另一方面也使得不同数字显示设备之间的接口互联问题日益突出，然而在当今市场上对于数字接口互联问题的重视还不够，在两个不同数字接口之间进行转换的设备还比较少见。本文从实际应用的角度出发，采用Altera公司推出的低成本、高密度的Cyclone系列FPGA作为主控芯片，设计了一款数字视频接口转换设备，该设备针对于MT9M111这款数字图像传感器产生的ITU-RBT.656格式数据进行采集、色彩空间变换、分辨率转换等操作，完成了从ITU-RBT.656格式数

7、据到DVI格式数据的转换，使得MT9M111数字图像传感器的BT656数据格式图像能够以1280×960（60Hz）和1280×1024（60Hz）两种显示格式在DVI-I接口的显示器上显示，并且还具有图像静止功能，在系统空闲时的待机状态实现了整机的低功耗，适用于使用移动设备的工业现场。采用FPGA可编程芯片，让整个系统拥有了较大的灵活性，不仅可以轻松的实现数字接口的转换功能，而且还可以很方便地利用芯片的可配置性来完成系统的在线升级维护，提升了系统的应用价值。1．数据格式简介[1]1.1MT9M111芯片的ITU-R

8、BT.656视频数据格式MT9M111芯片是美光科技公司推出的新型低噪音DigitalClarity片上系统（SOC）130万像素CMOS图像传感器，该图像传感器能输出ITU-RBT.656、565RGB、555RGB和444RGB原始和处理过的视频数据，与标准的ITU-RBT.656隔行扫描的数据格式不同，这款图像传感器输出的数据格式是逐行扫