基于FPGA的DVI接口大屏幕拼接系统的设计与研究

来源 :中国航天第二研究院 航天科工集团第二研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tuoba888
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多屏幕显示在军事和民用领域有着十分广泛的应用。随着数字化作战模式的发展,在未来的机载、舰载、装甲车辆等武器系统中将越来越多的引进多窗口和多拼接屏幕等显示技术,为作战指挥人员提供高质量清晰的视频图像、文字信息。目前,可编程逻辑器件和并行结构语言的不断发展,为实时视频处理领域带来了新的解决途径。由于FPGA可编程和重配置的灵活性、算法硬件实现的快速性以及系统高度的集成性,应用这些新器件开发数字视频处理产品成为新的研究热点。   为此,本文以大屏幕拼接显示系统为应用背景,提出了一种基于FPGA实现的实时视频像素流的处理算法。文章首先回顾了传统的线性插值算法,包括理想插值、最近邻插值、双线性插值、双三次插值,随后分析了几种改进的插值算法;最后通过试验比较,验证了不同算法在图像和文字样本处理的实际效果。   本文针对FPGA在实时视频处理的应用,研究了数字视频编解码的相关知识,提出了基于FPGA平台的拼接系统硬件设计方案,并对系统的DVI编解码硬件电路进行了设计描述;随后分析了在实时条件下,利用FPGA硬件实现此类算法存在的实际条件约束、视频显示时序约束的关系问题。   最后针对算法处理对象为视频像素流的特点,采用Handel-C开发工具DK直接访问硬件资源方式进行算法设计,比较了两种实时视频处理的FPGA算法实现方案,重点研究和讨论了视频像素流的分割算法和卷积插值放大算法的FPGA实现;并通过RC340原型系统验证平台进行了仿真验证,达到了系统的应用要求。最后提出进一步的研究工作。
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