FPGA小型化实时视频处理电路设计与实现

摘要数字视频图像处理是将模拟视频图像转为数字信号，并且利用计算机、FPGA、DSP等对其进行处理的过程。视频图像处理涉及的领域十分广泛，例如机器人、遥感等。

本文首先构建了基于FPGA 的PAL制视频图像输入输出的处理平台；其次利用FPGA的资源构建微处理器Microblaze，通过IIC总线完成了对视频解码器SAA7115和视频编码器SAA7105的寄存器配置；最后实现了基于FPGA的视频图像采集、色彩空间转换、存储、处理、图像输出框架的构建，主要功能包括：67190

1. 对解码器输出BT.656格式的数字视频按行进行色彩空间的转换（由YCrCb转换到RGB），并按行将图像存储到DDR存储器图像输入空间；

2. 根据处理要求，按行读取DDR图像输入空间存储图像数据，完成处理后再次进行色彩空间的转换（由RGB转化为YCrCb），并按照BT.656的数据格式存入DDR的图像输出空间；

3. 根据编码器输出数据请求，从DDR的图像输出空间按行读取BT656格式的数据，输出给编码器完成图像输出；

根据上述功能要求，设计完成了接收模块、发送模块、处理提取模块、处理

存储模块，DDR控制器和DDR用户控制模块等。测试结果表明，各模块工作正常，模块集成后能够满足实时图像处理的要求。

毕业论文关键词视频图像处理 FPGA程序设计视频编解码

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Abstract

The digital video processing technique includes the process of converting video signal from analog signal to digital signal and using computer，FPGA and DSP to deal with the process.This kind of technology is widely used in many fields,including robot and remote sensing technique.

At first, a platform based on FPGA for PAL video image processing with input and output function is constructed in this paper. Then it uses the resources of the FPGA build Microblaze microprocessor; completes register configuration of video Encoder SAA7105 and the Video Decoder SAA7115 through the IIC bus ; finally realizes the video image acquisition, color space conversion, storage, processing, output, and other functions based on FPGA.

According to the requirements of the above, this paper designs the corresponding receiving module, the transmitting module, processing module, storage module, DDR controller and DDR user control module.

Experimental results show that the program design of each module to complete the design requirements, and the integration of all the designed module is able to complete the design requirements of the function.

Keywords Video image processing FPGA programming Video coding and decoding

1 引言1

1.1 视频图像处理的发展趋势和数字视频图像处理的特点1

1.2 FPGA视频图像处理的发展现状和趋势1

1.3 研究内容1

2 实时视频图像处理框架设计2

2.1 视频处理平台的结构和组成2

2.2 FPGA程序设计4

2.3 DDR控制器设计15

3 FPGA程序测试与验证31

3.1 接收模块验证31

3.2 处理提取模块验证34

3.3 处理存储模块验证36

3.4 发送模块验证37

3.5 DDR用户控制验证38

3.6 集成调试过程中遇到的问题及解决办法41

3.7 小型化实时视频处理电路实现42

结论43

致谢44

参考文献45

1 引言

视觉信息是人类获取客观外部世界信息直接的手段和重要的来源之一，约占人类五官获得的外界信息70%以上，所以视频图像的处理有着很重要的实际意义和应用价值。因为视频图像处理技术在不断的进步和完善，视频图像处理的应用领域也在不断的扩大和延伸。 FPGA小型化实时视频处理电路设计与实现:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_75303.html