基于fpga的数字高清视频键控系统的研究与设计

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1、万方数据中图分类号卫塑垒墨UDC620硕士学位论文学校代码!堕三三密级公珏基于FPGA的数字高清视频键控系统的研究与设计ResearchanddesignofDigitalHDvideokeycontrolsystembasedonFPGA作者姓名学科专业研究方向学院(系、所)指导教师汪清电子科学与技术数字电视技术信息科学与工程学院陈明义教授论文答辩日期垄望l业；茎!Io答辩委员会主席壁垒鱼中南大学二零一四年五月万方数据学位论文原创性声明II比II／lllH／lll6llll／／8ll／I／14ll／IH鼍ll／U3lllll／／。lll／ll本人郑重声明，所呈

2、交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。～≥≥0夕f，焦r／E日导师签名芒豇fb日期：逝!坐年』月他日万方数据摘要基于FPGA的数字高清视频键控系统的研究与设计摘要：随着电子科学技术的不断发展，高清数字电视因其优质的视音频效果己被广泛推广应用。在电视播出系统中，视频键控技术为增强数字电视播出时的多样性提供了支持。由于数字化系统开发难度低、系统稳定和价格低廉等优势，传统的模拟视频键控设备也将转变成为数字化的设备。因此，论文对基于FPGA的数字高清视频键控系统进行了研究和设计。论文设计一个基于Xil

4、inx公司的Spartan．6系列FPGA芯片XC6SLx75TFGG676的数字高清视频键控系统。主要包括二个模块：HD．SDI信号的接收和发送模块、多路视频线性键控合成模块。论文设计了一路主节目视频信号分别与二路台标视频信号的双键控合成方案，合理的解决了高清多台标的显示问题；采用线性键键控方案，避免了单一硬件所带来合成后的视频播出时失真的问题；同时使用Xilinx公司高速收发口来实现HD．SDI信号的接收和发送，避免使用专用芯片所带来的大量复杂的PCB设计工作，大大降低了系统的开发成本。硬件设计上设计了以FPGA为主处理核心的硬件系统，主要包括FPGA电路、

5、GS2984电缆均衡电路、高速收发口电路、配置及测试电路、GS2989输出驱动电路及电源电路。并使用Hyperlynx8．2软件对系统PCB设计进行了信号完整性的分析和测试。通过Xilinx公司的FPGA软件设计平台ISE13．1完成了系统的软件设计，主要包括调用高速收发口硬核GTP、像素调整、视频双键控合成。经过测试系统实现了多路台标与主节目视频的键控合成处理。经过研究表明，论文设计的高清视频键控系统完成了将外来多路视频与主节目视频合成的目的，经过键控合成处理后的视频播放流畅、画面清晰。系统设计的高清视频键控系统适用于不同情况下多路视频合成的需要，同时设计成本

6、较低，适合大范围推广使用，在演播厅中有较高的实用价值。关键词：高清视频串行信号；高速收发口；键控；Xilinx分类号：TN948万方数据硕士学位论文AbstractResearchanddesignondigitalhighdefinitionvideokeycontrolsystembasedonFPGAAbstract：Withthecontinuousdevelopmentofelectronicscienceandtechnology,highdefinitiontelevision(HDTV)hasbeenwidelyappliedbecauseofi

7、tshi曲qualityvideoandaudio．Inthetelevisionbroadcastsystem，videokeyingtechnologyprovidedsupportstodiversityenhancementofdigitaltelevisionbroadcast．Duetoadvantagesincludingthelessdifficultyofdevelopingdigitizingsystem，strongsystemstabilityandlowprice，traditionalanalogvideokeyingdevicesw

8、illalsobetra