基于FPGA的视频图像画面分割器设计-论文.pdf

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1、第22卷第1期电子设计工程2014年1月Vl0l_22NO．1E1ectronicDesignEngineering．——————Jan．2014基于FPGA的视频图像画面分割器设计曹旭东，王程锦，孙云龙(中国石油大学(北京)北京102200)摘要：为了解决在一个屏幕上收看多个信号源的问题，对基于FPGA技术的视频图像画面分割器进行了研究。研究的主要特色在于构建了以FPGA为核心器件的视频画面分割的硬件平台，首先，将DVI视频信号，经视频解码芯片转换为数字视频图像信号后送入异步FIFO缓冲。然后，根据画面分割需要进行视频图像数据抽取

2、，并将抽取的视频图像数据按照一定的规则存储到图像存储器。最后，按照数字视频图像的数据格式，将四路视频图像合成一路编码输出。实现了四路视频图像分割的功能，提高了系统集成度，并可根据系统需要修改设计和进一步扩展功能，增加了系统的灵活性，适用于多种不同领域。关键词：FPGA；DDR2SDR_AM；视频提取；图像合成中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)01—0044—03DesignofscreendividerdeviceforvideobasedonFPGACAOXu—Dong，WANGCheng-

3、jin，SUNYun—long(ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102200，China)Abstract：Inordertosolveinonescreentowatchmoresignalsourceoftheproblem，basedontheFPGAtechnologyofvideoimagesegmentationisstudied．ThemainfeaturesofthestudyistoconstructtheFPGAasthecoredeviceofthehardwareplatf

4、ormofvideoimagesegmentation．Firstly，fourchannelsofDVIvideoareconveaedtodigitalvideosignalbythevideodecoderchip．DigitalvideosignalissenttotheasynchronousFIFObuffer．Secondly，effectivevideosignalsareextractedfromthemaccordingtotheneedofdisplayandstoredinmemoryaccordingtoc

5、ertainrules．Atlast，thefourchannelsvideoissynthesizedaccordingtotheformatofthedigitalimage，implementthefunctionoffourchanneldisplay，Thesystemalsocanbemodifiedandexpandedeasily．Therefore，theflexibilityofthesystemisfurtherincreased．anditcanbeappliedinmanyfields．Keywords：F

6、PGA；DDR2SDRAM；videoacquisition；imagesynthesis随着计算机、DSP、超大规模集成电路等技术的发展，一个多路视频图像数据的采集、处理、显示，实现视频图像画面分割器开始采用硬件设计。首先，将各路视频信号转换画面分割器。成数字视频信号；然后，在数字领域对各路视频信号进行处理。CycloneIII系列FPGA是Altera公司的低功耗、高性能使电路的设计、调试得到了很大的改善。但是，设计中所使和低成本的可编程逻辑器件，具有独特的低功耗体系结构，用的独立的逻辑电路较多，有的甚至使用专用的DSP芯片去以

7、非常低的成本提供丰富的存储器和专用乘法器资源。在视处理视频画面的分割。虽然可以满足对视频图像数据处理速频和图像处理等高强度算法应用中，这些特性使该FPGA成度的要求，但是还需要外加CPU去协调系统工作，使得整个为ASSP、ASIC以及分立数字信号处理器的理想替代方案。系统仍显得体积较大，而且系统成本较高。随着半导体加工1．1硬件结构设计工艺的不断发展，FPGA在结构、速度、工艺、集成度和性能整个系统主要由DVI接口电路、DVI信号解码电路、方面都取得了很大的进步和提高。本文将详细介绍基于FPGAFPGA及其配置电路、DDR2SDRA

8、M数据存储电路及DVI信开发技术的视频图像画面分割器的软硬件设计与实现。号编码电路组成，系统结构框图如图1所示。l!H!§卜叫l+．．．厂面面而1系统总体设计之卜百而FPGA"=[DDR2SDRAMI．本系统选用Ahera公司的Cyc