基于 FPGA 的实时视频信号处理平台的设计
摘要：提出一种基于 FPGA 的实时视频信号处理平台的设计方法，该系统接收低帧率数字 YCbCr 视频信号，对接收 的视频信号进行格式和彩色空间转换、像素和，利用片外 SDRAM 存储器作为帧缓存且通过时序控制器进行帧率提高，最后通过 VGA 控制模块对图像信号进行像素放大并在VGA显示器上实时显示。整个设计使用Verilog HDL语言 实现，采用Altera公司的EP4CE6F17C8N芯片作为核心器件并对功能进行了验证。
关键字：现场可编程逻辑门阵列；同步动态随机存储器；图像处理； 视频图形阵列
一、课题国内外现况
近两年，随着集成电路技术、计算机技术和无线通信技术的高速发展,视频图像传输技术也得到了井喷式的发展,同时对于视频图像传输技术的需求和应用也更加广泛。FPGA作为-种高速逻辑芯片，由于它可编程性能好，以及自由度非常高的管脚配置属性，在工业，军事，航天等方面受到了广泛的应用。同时更是由于高速的运算和处理能力成为了视频图像显示设备中不可替代的核心芯片，高速、实时性是主要发展趋势之一。
并且随着数字图像技术的发展，视频信号的显示已经不局限于2D显示，立体视觉信号应用在越来越多的场景：汽车倒车时的3D成像显示、手术时3D腹腔镜为医生呈现人体器官的三维状态等。
二、研究主要成果
文献[1]基于FPGA的视频图像采集系统，通过ADV7180对摄像头的模拟数据进行采集以及转换成ITU656标准的数据类型,并通过FPGA内部的IIC模块对ADV7180进行基本配置，将数据传送到FPGA的数据存储以及处理模块中，将数据转换成RGB格式，并通过LCD驱动，上传到LCD显示器上显示出来。该系统利用了FPGA的快速处理能力以及管脚的自由配置功能，实现了视频图像采集功能。在管理和调试方面有很好的可操作性。
论文[2]的主要工作是搭建系统，通过摄像头对视频图像进行采集，将信号传送到数模转换芯片，这里我们用到的是 ADV7180芯片，该芯片接受到信号后将模拟信号通过转换电路转换成数字信号，并且该数字信号是ITU656标准的数字信号，同时FPGA核心芯片通过IIC控制模块与ADV7180芯片通信，配置数模转换芯片寄存器，使其可以与FPGA数据接收模块相互通讯，将转换后的信号传输到FPGA，FPGA 接收到数据进行处理、滤波、变换，最后通过FPGA内部的LCD驱动模块将数据传输到LCD显示屏上进行显示。
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