基于FPGA的立体视频画面分割模块的设计与实现.pdf

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1、第7期机械设计与制造2012年7月MachineryDesign&Manufacture文章编号：1001—3997(2012)07—0001—02-卜—皂—、设基于FPGA的立体视频画面分割模块的设计与实现术算i■卜一·i—陈鼎如苏萍马建设(清华大学深圳研究生院，深圳518055)DesignandLmplementationofFPGA-based3DVideoPictureSegmentationModuleCHENDing-ru，SUPing，MAJian—she(GraduateschoolatShenzhen，TsinghuaUnivesity，Shenzhen5180

2、55，China)Ⅲm、l””、．””、”””、．j^l【摘要】在偏光式立体投影机领域，复合立体视频的分解主要通过计算机显卡的双屏输出功能来》实现，系统的视频接收模块和外部连接结构复杂，视频播放依赖于特定硬件需求的计算机。为解决这一；问题，提出了一种应用于偏光式3D投影系统的视频画面分割模块的设计和实现方法。视频画面分割模；块基于FPGA技术，采用SDRAM作为图像帧缓存，对立体视频中左右画面进行实时分割和同步传输，}能够替代计算机显卡的双屏输出功能。模块易于集成在投影系统中，可简化系统的视频接收模块和外；部连接结构，实现独立立体视频播放功能。l关键词：立体视频；画面分割；FPGA

3、；SDRAMi【Abstract】／nthefieldofpolarizedthree-dimensionalProjector，complexthree-dimensionalvideoslaremainlydecomposedbythecomputer’sgraphiccardwhichhasthefunctionofdualmonitoroutput．For；theproj‘ecti。凡syste，n，theide。receerm。d“zeandthestr“cfu，℃oftheeternalc。nnecti。凡t2rec。mple，}andvideoplaybackreli

4、esonthecomputerwithspecchardware．Tosolvethisproblem，npicturesegmen-}tationmoduleisproposedwhichcanbeusedinpolar&ed3Dprojection，whichisbasedonFPGAtechnolo—lgY，andusesSDRAMsastheimageframebufer．hwillreplacethegraphiccard’sfunctionofdualmonitor》output，andachievereal-timesegmentationandsynchronous

5、transmissionoftheleftandrightimagesin；three-dimensionalvideos．moduleiseasilyintegratedintheprojectionsystem，whichwillsimplifythe；ide。receiermod“zeandthestruc“reoftheeerolc。nnection,andachieeindependetplaybackof；three-dimensionalvideos．1KeyWords：Three-DimensionalVideo；PictureSegmentation；FPGA；S

6、DRAM中图分类号：TH12，TP752．1文献标识码：A1引言Pc和投影系统的连接，实现一路视频输入双路视频输出的功能。偏光式3D投影系统是利用偏振技术把视差图像对的左右2视频画面分割模块设计画面分别调制相互垂直的偏振态，输入到相应的显示芯片上，通过佩戴对应的偏光眼镜，使人的左右眼分别接收两组画面，再经过大脑合成立体影像⋯。目前主流的偏光式3D投影系统是利用计算机显卡的双屏输出功能实现原始图像左右画面的双路同步V输出，由两个显示芯片分别接收显卡输出的两路视频。由于受限于计算机显卡的双屏输出功能，系统的视频接收模块和外部连接结构复杂，整个投影系统体积庞大，成为制约偏光式3D投影系统

7、微型化、智能化和便携式发展的主要因素。FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)器件具有并行处理速度高、集成度高、功耗低、开发周期短、设计灵活等特点，已广泛应用于视频信号处理领域。提出的视频画面V分割模块基于FPGA技术，采用SDRAM作为数字图像缓存器，对立体视频的像素数据进行分割存储和同步输出，发挥了FPGA并行处理速度高和SDRAM存储容量大、读写速度高的优势，能够替代计算机显卡的双屏输出功能实现双路视频传输，大大简化图1