机载显示系统作为飞行员与飞机飞行系统的人机接口,对于增强飞行员的飞行态势感知起着举足轻重的作用。本文在上一代平显图形字符生成及视频处理系统的基础上,展开了更为深入的研究,针对视频去隔行、字符精细化显示及接口驱动三个方面进行了改进与优化,主要研究内容如下:(1)根据新的系统研制要求,确定系统的总体设计方案。在移植有VxWorks的CPU板卡上实现了上层应用程序解析及PCI-E通信,在基于Kintex 7的GPU板卡上实现了图形生成、字符绘制、视频处理以及三者的叠加显示。(2)研究与优化了视频去隔行算法。提出了一种基于运动自适应的场间去隔行算法,解决了上一代平显图形字符生成及视频处理系统中使用行复制法出现的全屏抖动现象与严重的锯齿现象;提出了一种基于图像几何对偶特性的场内去隔行算法,仅使用当前场内的信息完成隔行图像的去隔行处理,有效提升了小角度边缘方向的检测与恢复性能。(3)设计与实现了基于TrueType的矢量字符显示方案。首先在PC端移植FreeType字体引擎,读取TrueType字体文件,待完成字形轮廓提取、字形旋转与字符描边等处理后生成系统字库文件,并烧写至GPU端;然后在CPU端根据字符绘制指令的解析结果实现字符偏移地址的生成;最后在GPU端,从系统字库文件中读取待绘制字符数据,使用本文提出的字符与视频背景融合算法完成两者的叠加处理并输出至显示设备。(4)开发了应用接口程序、PCI-E设备驱动程序及系统测试程序。为方便上层应用程序的开发,设计了基于标准OpenGL的应用接口程序;对于硬件加速的图形绘制指令、视频设置指令及特殊功能区域设置指令,系统自定义了相关指令接口供上层直接调用;开发了PCI-E设备驱动,实现了PIO及DMA传输;设计了系统测试程序,实现了系统的图形、字符及视频的整体功能测试验证。(5)通过CPU板卡与GPU板卡的联合调试,验证了本文提出的视频处理算法、字符显示方案及接口驱动程序符合平显系统的各项功能需求及技术指标,有效保证了字符、视频信息的稳定、可靠、实时显示。