利用FPGA实现视频与影像处理应用设计
基于FPGA的视频的采集、处理和显示
基于FPGA的视频的采集、处理和显示
基于FPGA的视频的采集、处理和显示
1.利用FPGA开发板及其外部电路是实现PAL制式到VGA制式的转换。
系统框图如图1所示。
图1
2.摄像头采用的是CCD 摄像头以其感光性好、灵敏度高、信噪比高、抗干扰能力强等优点成为本文采集模块的首选，其输出格式为PAL（Phase Alteration Line 逐行倒相）制式的复合模拟信号。
标准的PAL视频信号图像输出频率为50Hz，即每秒视频显示50帧。
显示一行数据所需的时间为64μs。
图2给出采用的CCD摄像头模块。
图2
3、视频解码芯片，即AD转换。
ADV7180是一种多用途的单芯片多格式视频解码器。
电路
图如图3所示。
图3
4. 视频采集模块电路板如图4所示。
图4
5. 系统采用VGA显示器作为视频图像的输出媒介，其显示数据为RGB三色的模拟视频数据，而FPGA处理完成的视频图像数据为数字信号，视频数模转换芯片，采用AD公司的ADV7123作为视频数模转换芯片。
ADV7123是一款单芯片、三通道、低功耗高速数模转换器,内置三个高速、10位、带互补输出的视频数模转换器、一个标准TTL 输入接口以及一个高阻抗、模拟输出电流源。
如图5所示。
图5
6.结果图如图6所示。
图6 既是采用本文的系统实现的7．作品整体结构图。
基于FPGA和USB3.0的高速视频图像采集处理系统设计
摘要随着机器视觉的广泛应用，以及工业4.0和“中国制造2025”的提出，在数字图像的采集、传输、处理等领域也提出了越来越高的要求。
传统的基于ISA接口、PCI接口、串行和并行等接口的图像采集卡已经不能满足人们对于高分辨率、实时性的图像采集的需求了。
一种基于FPGA和USB3.0高速接口，进行实时高速图像采集传输的研究越来越成为国内外在高速图像采集研究领域的一个新的热点。
针对高速传输和实时传输这两点要求，通过采用FPGA作为核心控制芯片与USB3.0高速接口协调工作的架构，实现高帧率、高分辨率、实时性的高速图像的采集和传输，并由上位机进行可视化操作和数据的保存。
整体系统采用先硬件后软件的设计方式进行设计，并对系统各模块进行了测试和仿真验证。
通过在FPGA 内部实现滤波和边缘检测等图像预处理操作，验证了FPGA独特的并行数据处理方式在信号及图像处理方面的巨大优势。
在系统硬件设计部分，采用OV5640传感器作为采集前端，选用Altera的Cyclone IV E系列FPGA作为系统控制芯片，由DDR2存储芯片进行数据缓存，采用Cypress公司的USB3.0集成型USB3.0芯片作为数据高速接口，完成了各模块的电路设计和采集卡PCB实物制作。
系统软件设计，主要分为FPGA逻辑程序部分、USB3.0固件程序部分和上位机应用软件部分。
通过在FPGA上搭建“软核”的方式，由Qsys系统完成OV5640的配置和初始化工作。
由GPIF II接口完成FPGA和FX3之间的数据通路。
通过编写状态机完成Slave FIFO的时序控制，在Eclipse中完成USB3.0固件程序的设计和开发。
上位机采用VS2013软件通过MFC方式设计，从而完成整体图像采集数据通路，并在上位机中显示和保存。
整体设计实现预期要求，各模块功能正常，USB3.0传输速度稳定在320MB/s，通过上位机保存至PC机硬盘的图像分辨率大小为1920*1080，与传感器寄存器设置一致，采集卡图像采集帧率为30fps，滤波及边缘检测预处理符合要求，采集系统具有实际应用价值和研究意义。
基于FPGA的图像处理硬件设计与实现
基于FPGA的图像处理硬件设计与实现概述：图像处理是数字信号处理领域的重要应用领域之一，它在计算机视觉、医学影像、图像识别等方面有着广泛的应用。
FPGA（Field Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，具有并行计算能力和高速数据处理能力，特别适合用于图像处理的硬件设计与实现。
本文将介绍基于FPGA的图像处理硬件设计的基本流程和关键技术，以及实现一个基于FPGA的图像滤波系统的案例。
第一部分：图像处理硬件设计的基本流程1. 系统需求分析：在进行图像处理硬件设计之前，首先需要明确系统的需求和目标。
包括图像处理的功能要求、延迟要求、资源利用率要求等。
2. 硬件平台选择：选择适合图像处理的FPGA开发板或芯片。
根据系统需求，考虑各种性能指标，如时钟频率、资源量、功耗等。
3. 硬件架构设计：设计图像处理系统的硬件架构，包括模块划分、数据通路设计、控制器设计等。
4. 算法实现：根据图像处理的算法和功能需求，将算法转化为硬件设计的形式。
对于复杂的算法，可以采用高层次综合工具进行优化。
5. RTL设计与验证：使用硬件描述语言如VHDL或Verilog来进行RTL （Register Transfer Level）级别的设计和验证。
通过仿真验证电路设计的正确性和功能实现。
6. 综合与布局布线：对RTL设计进行综合优化，将其映射到目标FPGA平台的可用资源上，再进行布局布线。
7. 系统集成与调试：将各个模块进行集成并进行整体调试，确保系统的稳定性和性能。
第二部分：基于FPGA的图像滤波系统设计与实现案例在本部分，我们以图像滤波为例，展示一个基于FPGA的图像处理系统的设计与实现。
1. 系统需求分析：我们的目标是实现一个基于FPGA的图像平滑滤波器。
我们需要处理彩色图像，具体要求为：支持不同尺寸的图像输入，实现高质量的平滑滤波效果，并且具备实时处理的能力。
2. 硬件平台选择：我们选择了一款高性能的FPGA开发板，该板上搭载了一颗高性能的FPGA芯片，具有丰富的资源和高时钟频率。
基于fpga的数字图像处理原理及应用
基于FPGA的数字图像处理原理及应用1. 引言数字图像处理作为一项重要的技术，已经被广泛应用于多个领域，例如医疗影像、机器视觉和图像识别等。
而基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的图像处理系统已经成为研究的热点。
本文将介绍基于FPGA的数字图像处理原理及其应用。
2. FPGA的基本原理和特点FPGA是一种可重构的硬件设备，具有可在现场编程的特点，使其适用于不同应用的实时高性能图像处理。
FPGA拥有可配置的逻辑单元和内部存储器，可用于实现各种数字图像处理算法。
3. FPGA在数字图像处理中的应用3.1 图像滤波•FPGA可以实现图像滤波算法，例如均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
•FPGA的并行计算能力使得图像滤波可以以实时高性能的方式进行。
3.2 图像边缘检测•基于FPGA的图像边缘检测算法可以有效地提取图像的边缘信息，用于目标识别和图像分割等应用。
•FPGA的并行处理能力和灵活的逻辑结构使得边缘检测算法可以以高效的方式实现。
3.3 图像增强•FPGA可以用于实现图像增强算法，例如直方图均衡化和灰度级调整等。
•FPGA的硬件并行性使得图像增强算法可以在实时性要求较高的应用中得到广泛应用。
3.4 图像压缩•FPGA可以实现图像压缩算法，例如JPEG压缩算法。
•FPGA的高速并行处理能力使得图像压缩可以以实时高效的方式进行。
4. FPGA在数字图像处理中的优势•FPGA具有硬件并行处理能力，可以实现高效的图像处理算法。
•FPGA具有灵活性，可以根据不同的应用需求进行编程和配置。
•FPGA具有低功耗和低延迟的特点，适用于实时性要求较高的图像处理应用。
•FPGA具有较高的计算性能和吞吐量，可以满足高帧率的图像处理需求。
5. FPGA在数字图像处理中的应用案例5.1 医疗影像处理•基于FPGA的医疗影像处理系统可以用于实时的医学图像分析和诊断。
•FPGA的硬件并行处理能力可以提高医疗图像处理系统的性能和效率。
FPGA在视频处理中的应用
FPGA在视频处理中的应用随着科技的不断发展，视频处理技术的应用越来越广泛。
在这个过程中，FPGA技术也逐渐得到了广泛应用。
FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑芯片，可以根据需要进行定制编程，实现各种不同的应用。
在视频处理领域，FPGA可以帮助实现高清视频转换、图像增强、视频编解码等功能，成为了视频处理中不可或缺的重要技术之一。
随着高清视频的兴起，视频转换技术变得越来越重要。
高清视频的分辨率和画质都要求更高的数据带宽，而传统的视频接口标准无法满足这种需求。
FPGA可以通过编写定制的算法，实现高清视频和传统视频格式之间的转换。
通过FPGA技术的应用，可以在高清视频和传统视频之间实现快速转换，无需另外购置昂贵的硬件设备。
除了视频转换，FPGA技术在图像增强方面也有着广泛的应用。
图像增强可以使得低质量的视频图像变得更加清晰、鲜明。
这对于监控系统、医疗影像等领域非常重要。
图像增强的原理是对视频图像进行处理，使得各种细节和特征都更加突出。
FPGA可以通过编写定制的算法，实现各种不同的图像增强处理，如锐化、增加对比度等。
在视频编解码方面，FPGA技术也具有着重要的应用价值。
视频编解码是指将视频文件压缩并存储起来，以便于传输和存储。
这个过程涉及到视频流数据的压缩和解压缩。
传统的软件编解码技术需要消耗大量的存储和计算资源，成本较高。
而使用FPGA技术实现视频编解码，可以使得这个过程更加高效，节省了大量的存储和计算资源。
除了上述应用之外，FPGA技术在视频处理领域还有许多其他重要应用。
例如，通过FPGA技术实现视频传输、视频处理算法的优化、图像识别等。
这些都是视频处理领域中非常关键的应用。
随着FPGA芯片的不断发展和进步，这些应用的效果也会越来越好，FPGA技术在视频处理中的应用也会越来越广泛。
总之，FPGA技术在视频处理中具有着重要的应用价值。
随着高清视频越来越普及，视频处理技术的需求也会不断增长。
基于FPGA的图像处理原理及应用
基于FPGA的图像处理原理及应用1. 引言随着科技的发展和应用需求的增加，图像处理技术在各个领域得到了广泛的应用。
在传统的图像处理方法中，基于计算机的软件实现存在着处理速度慢、功耗高和延迟大等问题。
为了解决这些问题，人们开始研究和应用基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的图像处理技术。
本文将介绍基于FPGA的图像处理原理及其在实际应用中的一些案例。
2. FPGA和图像处理概述FPGA是一种可编程逻辑器件，具有可重构性和高并行性的特点。
它可以被用来实现各种复杂的算法和逻辑功能，包括图像处理。
图像处理是指对图像进行增强、分析、压缩等处理方法的应用。
在传统的图像处理方法中，计算机软件对图像进行逐像素的处理，处理速度较慢。
而基于FPGA的图像处理利用并行计算的优势，可以快速地处理大规模的图像数据。
3. FPGA图像处理原理基于FPGA的图像处理原理主要涉及以下几个方面：3.1 图像采集FPGA可以通过外部接口连接图像传感器，实时采集图像数据。
采集的图像数据通过FPGA内部的数据总线传输到处理模块。
3.2 图像预处理图像预处理主要包括去噪、滤波、增强、边缘检测等操作。
FPGA可以通过逻辑电路实现这些操作，处理后的图像数据可以存储在内部RAM中。
3.3 图像处理算法基于FPGA的图像处理算法可以应用于各种领域，例如人脸识别、目标检测、视频编码等。
这些算法可以通过FPGA内部的逻辑模块和算法实现。
3.4 图像输出处理后的图像数据可以通过FPGA的输出接口输出到显示器或者其他设备上。
FPGA还可以实现图像数据的压缩和传输。
4. 基于FPGA的图像处理应用案例基于FPGA的图像处理在许多领域都得到了应用。
下面列举一些典型的案例：4.1 智能监控系统基于FPGA的智能监控系统可以实现图像识别和目标检测功能。
通过对图像进行实时处理和分析，可以实现对目标物体的跟踪和识别，从而提高监控系统的效率和准确性。
基于FPGA的图像处理系统
基于FPGA的图像处理系统一、引言在当代社会中，图像处理技术已广泛应用于各个领域，如医学影像、自动驾驶、安防监控等。
图像处理系统的实现要求高效、实时、稳定，而传统的软件实现方式在处理速度和实时性方面存在局限性。
因此，基于可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）的图像处理系统应运而生。
本文将介绍的原理、设计和应用。
二、原理FPGA是一种可编程的硬件设备，具有可重构性的特点，用户可以通过编程对FPGA进行逻辑电路的配置。
将图像处理任务转化为逻辑电路的实现，通过并行计算和密集的硬件资源，提供了高性能和高速度的图像处理能力。
1. FPGA的工作原理FPGA由一系列可编程的逻辑单元（Logic Cell）和可编程的可输入/输出块（Input/Output block）组成。
用户可以通过硬件描述语言（HDL）对FPGA进行编程，从而实现所需的逻辑功能。
2. 基于FPGA的图像处理流程的核心是使用FPGA对图像进行分析和处理。
其处理流程包括图像输入、预处理、特征提取、特征分析和图像输出等基本步骤。
（1）图像输入：将需要处理的图像输入到FPGA，通常使用摄像头或者传感器得到实时图像。
（2）预处理：对输入的图像进行预处理，例如去噪、灰度化、增强对比度等操作。
这些预处理操作旨在缩减噪声和提高图像质量，为后续的特征提取和分析提供更好的数据基础。
（3）特征提取：通过对图像进行边缘检测、角点检测、纹理分析等操作，提取图像中的重要特征。
特征提取是图像处理中的关键步骤，其结果能够反映出图像的本质信息。
（4）特征分析：依据提取的特征，对图像进行分析和处理。
可以进行目标检测、物体识别、人脸识别等任务。
（5）图像输出：将经过处理后的图像输出，通常通过显示器、视频录制设备等方式展示结果。
三、设计的设计包括硬件设计和软件设计。
硬件设计的关键是选择和配置适当的FPGA芯片，确定需要的逻辑电路和资源，并将其编程在FPGA中。
基于FPGA技术的图像处理与分析
基于FPGA技术的图像处理与分析随着数字技术的不断进步与应用领域的扩大，图像处理与分析越来越成为一个颇为重要的课题。
对于工业生产、医学影像、生态环境监测等多个领域，图像处理的应用都十分广泛。
而图像处理技术的高效、精准与实时性也成为了这些领域中一个不可或缺的需求。
作为数字技术的重要分支之一，FPGA技术在图像处理与分析中也得到了广泛的运用。
FPGA（Field Programmable Gate Array），是一种基于可编程逻辑门数组的数字电路。
与现成的标准芯片不同，FPGA硬件电路的设计可以根据需要进行个性化开发，以实现更高效的功能实现与数据处理。
另外，FPGA的可重构性也使其在协议转换、信号处理等方面展现出了优异的性能。
基于FPGA技术的图像处理与分析，可以主要分为以下几个方面：第一，图像预处理。
图像处理的第一步，通常都是对图像进行预处理，包括去噪、图像增强、图像变换等。
在传统的图像处理中，预处理通常需要占用大量的时间与计算资源，而基于FPGA的图像预处理则可以大幅提高处理的速度与精准度。
第二，图像滤波。
图像滤波是通过对图像进行平滑化、锐化、边缘检测等操作，来实现对图像特征的提取与识别。
在实际的场景中，图像滤波的效果常常直接影响到后续图像处理的精准性。
基于FPGA的图像滤波可以更快、更准确地实现图像滤波的过程，有利于后续图像分析的效果。
第三，图像分析。
基于FPGA技术的图像分析主要包括：边缘检测、目标检测与识别、运动跟踪等。
这些处理需要耗费大量的计算资源和时间，而基于FPGA的图像处理可以在较短的时间内实现高质量的图像分析。
第四，实时视频处理。
在视频监控、智能交通、虚拟现实等应用中，对图像的实时处理与分析是一个严峻的挑战。
基于FPGA的图像处理可以更好地满足这一需求，可以通过并行运算、流水线等方式实现图像的快速处理和高效分析。
基于FPGA技术的图像处理与分析具有许多优势。
首先，FPGA具备高度的硬件并行性和灵活性，可以支持多种图像处理算法和算法组合。
FPGA视频和图像处理方案
栏 目编 辑
何 金 玉
２ ８转 向 成 为 标 准要 求 的 Ｄ１ 式 （０ ７ ） ８） 格 ７ ４Ｘ５ ６ ， 某 些 工 业 摄 像 机 甚至 达 到 ｌ８ ７ ０ＨＤ。 军 ０Ｘ ２ ２
事 监 控 、医疗 成 像 和 机 器视 觉 也 普 遍 采 用 了分 辨率非常高的图像。 高 级 压 缩 技 术 正 在代 替 前 一代 技 术 ， 供 提 更好 的 流 处 理 、同质 量 下 更 高 的压 缩 率 以 及 更
从 标 准 清 晰 度（ Ｄ） 储 ，它 只捕 获 高 于移 动 闭值 的 视 频 帧 。视 频 目 Ｓ 转向高清晰度（ ＨＤ） ，需 标 识别 技 术 能够 实现 自动 监 控 追踪 ， 效 率 要 其
要处 理 的 数 据 量提 高 了６ 远 远 高 于 人 工 监 控 。 倍 。视 频 监 控 也 从 普 通
备 上 目前 能 够 达 到 的 最 些 功 能 逐 步 由 系统 智 能 实现 而 不 需 要 人 为 干 高分 辨 率 。
数字 电影
视 频 素
１８ ｘ ２ 象 素 ０７０ ２
预 。 移 动 探 测 技 术 能 够 更 高 效 的 利 用 硬 盘 存
化 ＡＳＣ，高 清 晰 解 决 方 视 频编 码（ＶＣ 技 术 。Ｓ Ｉ Ｓ ） ＶＣ在现 有 系统 资 源情 案 的 实 施 成 本 现 在 已经 况 下 ，解 决 了 不 同 网络 中 向各 种 用 户 可靠 传 送
低于 ２ 美金 。 ５
视 频 的编 码 问题 ，特 别 是事 先 不 知 道 下 游 客户
视频和 图像处理 发 端 容量 、 系统 资 源 和 网络 状 况 的 时 候 。 如 ， 例 客 展趋势
基于FPGA的图像处理技术设计与实现
基于FPGA的图像处理技术设计与实现随着科技的不断发展，图像处理技术的应用也越来越广泛。
FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种基于可编程逻辑门电路的数字逻辑器件，其在图像处理领域中的应用也越来越受到人们的关注。
本文主要介绍了基于FPGA的图像处理技术的设计与实现。
一、FPGA的基本原理及优势FPGA的基本原理是将逻辑门电路实现的芯片替换为可编程的逻辑门电路阵列，即可灵活编程实现特定功能。
与专用集成电路相比，FPGA具有灵活性强、时间开发短、生产周期短等优势。
在图像处理应用中，FPGA具有以下优势：1. 高速度：FPGA具有并行处理能力，因此在图像处理中可以实现高速运算，提高计算效率。
2. 可编程：FPGA可以根据不同的需求和算法进行灵活编程，可以实现多种图像处理算法。
3. 低功耗：由于FPGA采用可编程的电路设计，因此不需要像传统电路一样进行不必要的计算操作，从而降低功耗。
二、基于FPGA的图像处理技术设计与实现在基于FPGA的图像处理技术中，主要包括图像采集、图像预处理、图像处理、图像输出等步骤。
下面我们将一一介绍。
1. 图像采集图像采集是图像处理的第一步，主要是通过摄像头或其他设备获取输入图像。
在采集图像时，需要进行数字化处理，将模拟信号转换为数字信号，以便后续的图像处理操作。
2. 图像预处理图像预处理主要是对输入图像进行去噪、滤波、增强等操作，以减少噪声和干扰，提高图像质量。
常见的图像预处理算法包括均值滤波、中值滤波、高斯滤波、边缘增强等。
3. 图像处理图像处理是基于FPGA的图像处理技术的核心步骤。
在此步骤中，需要选择适合的算法实现不同的图像处理操作，例如图像分割、目标检测、目标跟踪等。
常见的图像处理算法包括Canny算法、Harris角点检测算法、SIFT算法等。
4. 图像输出图像输出是将处理后的图像输出到显示屏或其他设备上。
常见的输出方式包括液晶显示、投影显示、打印输出等。
采用FPGA实现视频和图像处理设计
Ａｌ ｒ 公 司 Ｂｉｎ Ｊ ｅｔ ｔａ ｅ ｒ ．Ｊ ｎｚ ａ
视频和图像处理发展趋势
到 了 大 量 应 用 。Ｈ ．６ 将 可 能 取 代 广 播 ２４
另 一快 速发 展的 领域 是视 频智 能 。
以视 频和 图像处 理为核心 的ＨＤＴ 电视 应用 中的 ＭＰ Ｇ２ Ｖ Ｅ ，以及视 频监控 相机 已经具 有摇摄 、俯仰 、变 焦、全景 和 数字 影 院 等 创新 技 术 的进 展 非 常 迅 系统 的ＭＰ Ｇ ａｔ ２ Ｅ ４ Ｐ ｒ 和用于视 频会议 等 拍摄功能 ，这些功 能逐步 由系统 智能 速 ，其推 动力量在 于 图像采集 和显示 分 的 Ｈ．６ 。在应 用这些新 压缩方 案的同 实现 而不需 要人为干 预 。移 动探测技 术 ２３ 辨 率 、高级 压缩方法 以及视频 智能的跨 时 ， ２ ４ Ｎ Ｐ Ｇ ２ ０ 标 准仍然 在不 能够 更高效 的利用硬 盘存储 ，它只捕 获 Ｈ．６ ￣ Ｅ ０ ０ Ｊ 越 式发展 。 在过去 几年 中 ，分辨率 的发展最 为
表 １不 同终端设备的 分辨率
３ Ｄ医疗 成像压缩 多分量 变换 。附件 １ ６ ０
随 着分辨率 和压缩 比的提 高 ，不但
将包括 Ｊ Ｉ 议 ，远 程浏 览使 用 Ｊ Ｅ 要提 高性能 ，还需要非 常灵活 的体 系结 Ｐ Ｐ协 Ｐ Ｇ ２ ０ 压缩 的医疗 影像 。 ００
终端设备
的例子 包括缩放 、去 隔行 、滤波和 颜色 断攀 升 ，使得这 些解决 方案只有 在大批 基 础 ，产 品从 推 出以 来 已 经发 售 了多
空 间转 换等 。
量 消费类 应用 中才 具有 较好 的 经济性 。 年 。而且 ，Ｆ ＧＡ设计很 容易从一 个工 Ｐ
基于FPGA的视频缩放设计与实现
基于FPGA的视频缩放设计与实现随着数字视频技术的不断发展，视频缩放技术在媒体处理和通信领域中扮演着越来越重要的角色。
视频缩放技术能够对视频图像进行放大或缩小操作，以适应不同的显示设备或带宽要求。
在实际应用中，往往需要高效、实时地对视频进行缩放处理，利用FPGA实现视频缩放成为了一种重要的方法。
本文将介绍基于FPGA的视频缩放设计与实现。
首先将对视频缩放技术进行简要介绍，然后分析FPGA在视频缩放中的优势，接着将介绍基于FPGA 的视频缩放设计与实现流程，并最后进行总结。
一、视频缩放技术简介视频缩放技术是数字视频处理中的一种重要技术，其主要功能是根据目标设备的分辨率或显示需求，对原始视频图像进行放大或缩小操作。
视频缩放技术在电视、监控、视频会议、数字电视、数字信号处理等领域有着广泛的应用。
视频缩放技术的实现一般分为硬件和软件两种方式，其中硬件方式通常采用专用芯片或FPGA实现，能够提供更高的处理速度和更低的时延。
二、FPGA在视频缩放中的优势FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程的数字集成电路，具有灵活性强、时序可控、并行性好等优势。
在视频处理中，FPGA能够利用其并行处理能力和高速IO 接口，实现高效、实时的视频缩放处理。
相比于软件方法，利用FPGA实现视频缩放能够获得更高的性能和更低的功耗。
三、基于FPGA的视频缩放设计与实现1. 系统架构设计基于FPGA的视频缩放系统通常由视频输入接口、视频缓存、视频缩放核以及视频输出接口等部分组成。
视频输入接口负责接收原始视频信号，视频缓存用于暂存视频数据，视频缩放核实现视频图像的缩放操作，视频输出接口将处理后的视频信号输出到显示设备中。
2. 视频缩放算法视频缩放算法是视频缩放系统的关键，常用的视频缩放算法有双线性插值法、最近邻插值法、双三次插值法等。
在FPGA实现视频缩放时，通常会选择适合硬件实现的算法，以提高处理速度和降低资源消耗。
基于FPGA的实时图像处理系统设计与实现
基于FPGA的实时图像处理系统设计与实现近年来，随着人工智能和物联网技术的不断发展，图像处理技术也得到了广泛应用。
基于FPGA的实时图像处理系统因其高性能、低功耗、性价比高等优点，成为了当前热门的研究领域。
本文将介绍基于FPGA的实时图像处理系统的设计与实现。
一、系统架构设计基于FPGA的实时图像处理系统的设计流程首先是系统架构的设计。
系统架构主要分为三部分：图像输入模块、图像处理模块和图像输出模块。
1. 图像输入模块图像输入模块负责从外部获取原始图像数据。
首先，需要选择合适的图像输入接口，如HDMI接口、USB接口等。
其次，需要添加适当的数据缓存来平衡图像输入数据的速度和FPGA内部处理速度的差异，从而避免数据传输错误。
最后，为了保证输入图像的稳定性和可靠性，应在图像输入模块中添加合适的图像预处理模块，如去噪、滤波等，以处理输入图像的杂波和失真。
2. 图像处理模块图像处理模块是整个系统的核心，它包括一系列图像算法的实现。
例如，基本的图像加、减和乘等运算，边缘检测、图像滤波、直方图均衡化等字处理算法，以及深度学习算法和神经网络模型等。
在设计图像处理模块时，需要考虑算法的复杂度和运行速度。
因为FPGA可以快速处理并行操作，在设计图像处理模块时，应当注重算法的并行性能，尽可能地实现算法的并行化，从而提高系统的图像处理速度。
3. 图像输出模块图像输出模块是将处理后的图像数据返回外部的模块。
它负责将处理后的图像数据转换为外部硬件设备可显示的格式，例如VGA或HDMI格式。
此外，图像输出模块还要考虑输出数据的稳定性和可靠性，能够将输出数据的误差率控制在最小值。
二、系统实现系统实现过程主要包括：开发板选择、软件工具选择、硬件电路设计、系统集成等步骤。
1. 开发板选择在选择开发板时，考虑一个物料清单（BOM）的成本和应用场景。
在一般情况下，开发板应具有较高的计算性能和通用扩展性，以满足不同应用场景的需求。
常用的FPGA开发板有：Xilinx的ZedBoard、顶点公司的Arty Board、Terasic公司的Atlas-SOC和DE10-Nano等。
基于FPGA的视频图像处理系统
大连海事大学硕士学位论文基于FPGA的视频图像处理系统姓名:杨宁申请学位级别:硕士专业:电路与系统指导教师:董辉;白桂欣 20080301中文摘要摘要随着电子技术和计算机技术的飞速发展,视频图像处理技术近年来得到极大的重视和长足的发展,其应用范围主要包括数字广播、消费类电子、视频监控、医学成像及文档影像处理等领域。
当前视频图像处理主要问题是当处理的数据量很大时,处理速度慢,执行效率低。
而且视频算法的软件和硬件仿真和验证的灵活性低。
本论文首先根据视频信号的处理过程和典型视频图像处理系统的构成提出了基于FPGA的视频图像处理系统总体框图;其次选择视频转换芯片S丸钾113,完成视频图像采集模块的设计,主要分三步完成:1配置视频转换芯片的工作模式, 完成视频转化芯片SAA7113的初始化:2・通过分析输出数据流的格式标准,来识别奇偶场信号、场消隐信号和有效行数据的开始和结束信号三种控制信号,并根据控制信号,用Verilog.硬件描述语言编程实现图像数据的采集;3分析SRAM 的读写控制时序,采用两块SRAM完成图像数据的存储。
然后编写软件测试文件, 在ISE Simulator仿真环境进行程序测试与运行,并分析仿真结果,验证了数据采集和存储的正确性;最后,对常用视频图像算法的MATI.AB仿真,选择适当的算子,采用工具MATIJLB、System Generator for DSP和ISE,利用模块构建方式, 搭建视频算法平台,实现图像平滑滤波、锐化滤波算法,在Simulink中仿真并自动生成硬件描述语言和网表,对资源的消耗做简要分析。
本论文的创新点是采用新的开发环境System Generator for DSP实现视频图像算法。
这种开发视频图像算法的方式灵活性强、设计周期短、验证方便、是视频图像处理发展的必然趋势。
关键词:视频信号;视频采集;Ver i log;图像算法英文摘要Processing System of Video Image based on FPGAAbstractWith therapid development of electronics and computer technology,video image processing is increasingly being paid more attention and being used in a variety of fields,DMB(Digital Multimedia Broadcasting,consumer electronics,surveillance,medicinalimaging and documentimage processing and SO on.The main challenges for imageprocessing due to both the speed and the low-efficiency when the enormous amount of video data require per frame.The second challenge is dealing with simulation time and test environment.Simulink,they Can automaticallygenerated HDL filesand Netlist.And it can be used inthe ISE.The innovation point of the paper is to develop video image algorithm in System Generator for DSP,It’S the ideal platform and the trend of video image processing,for flexible and convenience.Key Words:Video SignaI:Video sampIe;Ver i Iog;Image aIgor ithm大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果, 撰写成硕士学位论文==基王壁鱼△的视麴图堡处理丕缠 :。
基于FPGA的视频图像处理技术
2015年暑期实践报告——基于FPGA的视频图像处理技术1 课题背景人类接收的信息中约有70%来自视觉，周围景物在人眼视网膜上的映射是人类最有效、最重要的信息交流方式。
视频具有确切、直观、具体生动、真实和高效的特点。
随着计算机软硬件技术和电子技术的飞速发展，视频图像技术也得到了迅速的发展。
视频图像在商业、工业、军用以及民用领域内得到了广泛的应用，例如，监控系统、电视会议、多媒体通信、数字娱乐、可视电话等。
在视频应用系统的各个环节中，如采集、传送、转换和显示等，不可避免的造成图像质量的下降。
例如，在摄影时由于外界环境的影响如光照过强或不足，将会使图像过亮或过暗；光学系统由于电子设备等各种原因产生的失真、大气的流动等将会使图像变得模糊；信道的传输以及系统的硬件将会引入不同种类的噪声等。
这些问题不仅影响我们的视觉效果，而且对后续的处理带来了麻烦，如视频图像的存储、传输、跟踪与识别等。
因此图像处理技术相应产生了，对图像进行相应的处理和加工来满足人们的视觉要求和后续的应用需求。
由于视频图像处理技术要求对图像进行实时的数据采集、压缩处理、可靠传输和显示，整个过程对实时性的要求提到了一个很高的水平。
再者，视频图像往往数据量很大，对其进行处理会占用很多系统资源，如果处理器处理能力差会对图像的实时性传输造成很大影响，并且也会影响图像的质量。
为此，整个系统对处理器运算能力和数据的实时性优先考虑。
当前，DSP(数字信号处理器)或者FPGA(现场可编程门阵列)常作为视频图像处理的核心处理单元。
但是由于DSP 本身的一些特性，使其不宜在此视频图像处理上得到广泛应用。
这包括DSP的指令执行采用速度相对较慢的串行通信形式，并且相对固定化的运算操作模块很难完全满足如此全面的需求。
因此在设计时选取了运行速度更快、设计更加灵活的FPGA控制芯片。
除此之外FPGA还具有开发周期相对较短，系统维护和扩展容易，对信号实时处理能力强，这些特征都可显著提高视频图像数据处理的速度，满足对系统实时性的要求。
将低成本FPGA用于视频和图像处理
使 用 ＡＳ Ｐ很 难 做 到 灵 活 、易 升级 、 以及 紧 分 （ 几 行 ） 信 号 ， Ｓ 或 帧
跟 技术 发 展 的 潮 流 。厂 商 自己开 发 Ａ Ｉ ＳＣ的
高速外部 Ｒ Ｍ 接 口：用于存取整帧 Ａ
周 期 又太 长 ， 期 投 入 太 大 ， 险很 高 ，无 信 号 ， 前 风 法 保证 投 资 回报 ，也 无法 保 持 技 术 领 先 。
高 速 收 发 通 道 ，支 持 ＬＶＤＳ，Ｍｉ ｉ ｎ—
目前 ， 算功 能最 为 强 大 的 单 片 Ｄ Ｐ 就 Ｓ 处 Ｌ ＶＤＳ，ＲＳ ＤＳ电平 ：实 现 高 速视 频 传 送 ；
理 器 也 不 能 实 时 压 缩 （ ２ ４ 高 清视 频 。 而 Ｈ．６ ）
内嵌 锁 相 环 ：作灵 活 时钟 管 理 ，产 生
应用领域 、 视频处理流程 、发展趋势 ，以及 色彩更艳丽 、亮度更符合人 眼的感官需求。
设 计 者必 须 应 对 的挑 战 。然 后 ， Ｆ Ｇ 内 对 ＰＡ 虽 然 技 术 难 度 不 断 增大 ， 本 和 上 市 时 成
部 的资源和算法实现进行简单介绍 。随后 ， 间依然是视频和图像应用系统设计 中两个重
Ｆ Ｇ 中应用最为广泛的软处理器系统。 ＰＡ
如 Ｅ 一第 部分 ， ． ４ Ｈ２ ６ 作为一个平台 ， Ｐ Ａ显然已经 非常适 技术 日趋复杂 ， ＭＰ Ｇ ４ ２ ＦＧ
合 于 高性 能 低 成本 的视 频 和 图像 应 用 。 可 Ａ Ｃ，Ｊ Ｅ ０ ０等 Ｉ对视频系统智能的要 它 Ｖ Ｐ Ｇ２０
使 用 ＤＳ Ｐ阵 列 的成 本 让 人 难 以接受 ， 同时 多 各 种 频率 和相 位 的时 钟 信号 ； 片 ＤＳ Ｐ处 理 器 将 带 来 系 统分 割 和调 试 的 困
基于FPGA的视频缩放设计与实现
基于FPGA的视频缩放设计与实现引言随着现代科技的发展，视频技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
视频数据量大，对硬件性能要求较高，因此需要进行视频数据的处理和优化。
视频缩放是视频处理中的一个重要环节，其在视频传输、显示和存储等方面具有广泛的应用。
本文将介绍基于FPGA（Field Programmable Gate Array）的视频缩放设计与实现。
一、视频缩放原理视频缩放是指改变视频图像的尺寸大小，包括放大和缩小两种操作。
在数字视频处理中，视频数据以像素矩阵的形式表示，因此视频缩放实质上是对像素数据进行重新采样和插值。
视频缩放的实现一般包括以下几个步骤：输入视频数据读取、图像缩放计算、数据插值和输出处理。
1. 输入视频数据读取：视频数据一般以数字信号的形式输入到FPGA中，需要将视频数据转换为FPGA可处理的格式。
常见的视频接口有HDMI、VGA等，需要通过适配器或者解码器将视频数据转换为FPGA可直接处理的数字信号。
2. 图像缩放计算：图像缩放是通过插值算法来实现的，常见的插值算法有最近邻插值、双线性插值、三次样条插值等。
这些算法都需要对每个输出像素的位置进行计算和插值，以从输入图像中获取相应的像素值。
3. 数据插值：数据插值是指根据输入像素的位置和值来计算输出像素的值。
不同的插值算法会对图像质量和处理性能产生不同的影响，需要根据具体的应用场景选择合适的插值算法。
4. 输出处理：经过插值计算得到的新的像素数据需要进行输出处理，将其转换为适合输出设备显示的格式，并发送到输出接口进行显示或者存储。
FPGA是一种可编程的数字电路，具有灵活的硬件设计能力和高性能的并行处理能力，非常适合用于视频处理和图像处理。
基于FPGA的视频缩放设计需要结合硬件逻辑的设计和数字信号处理的算法实现，具体步骤如下：1. 硬件逻辑设计：视频缩放需要涉及大量的并行计算和数据流处理，因此需要设计合理的硬件逻辑结构来实现。
基于FPGA的图像处理算法设计
基于FPGA的图像处理算法设计随着科技的不断发展，数字图像处理正越来越广泛地应用于各个领域。
例如，医学影像、卫星图像、工业检测等都需要对数字图像进行处理和分析。
而FPGA作为一种可编程逻辑芯片，已经成为数字图像处理的重要工具之一。
本文将介绍利用FPGA实现图像处理算法的设计，并详细探讨其原理和应用场景。
一、FPGA概述FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑芯片，由许多可编程的逻辑单元和存储单元组成。
它可以根据用户的需求进行逻辑设计和编程。
与ASIC（Application Specific Integrated Circuit）相比，FPGA的研发成本低、开发时间短、重构方便，所以在数字电路设计领域得到广泛应用。
在数字图像处理领域，FPGA能够提供极高的并行执行能力，能够同时处理多个图像数据，提高算法的处理效率和精度。
二、图像处理算法的分类图像处理算法可以分为以下几类：1.滤波算法滤波算法是处理数字图像最常见的算法之一，它的作用是对数字图像进行平滑、锐化等操作。
滤波有很多种类型，如均值滤波、中值滤波、高斯滤波等。
2.边缘检测算法边缘检测算法可以用于检测数字图像中物体的轮廓、分割不同区域等。
边缘检测算法一般包括梯度算子、拉普拉斯算子等。
3.变换算法变换算法可以对数字图像进行一些变换操作，如图像缩放、旋转等。
变换算法常用的变换有傅里叶变换、小波变换等。
三、基于FPGA的数字图像处理算法设计在数字图像处理领域，FPGA可以提供高效的计算资源和海量存储空间。
因此，将数字图像处理算法实现到FPGA上是一种可行的方法，并且可以显著提高图像处理的速度和精度。
下面以图像滤波算法为例，介绍基于FPGA的数字图像处理算法设计流程。
1.算法原理常见的图像滤波算法有均值滤波、中值滤波和高斯滤波等。
这里以高斯滤波为例。
高斯滤波算法的原理是使用高斯核对图像进行平滑处理，该核是一个二维的高斯分布函数。
基于FPGA的CMOS摄像驱动设计
基于FPGA的CMOS摄像驱动设计首先，FPGA需要通过相应的接口与CMOS摄像头进行连接，以获取摄像头的原始数据。
这个接口包括数据总线（如CSI（Camera Serial Interface））和控制信号（如时钟信号、复位信号等），通过这个接口，FPGA可以与摄像头进行数据交互。
接下来，FPGA需要设计相应的电路来处理和控制摄像头数据。
这个电路通常包括数据采集、数据缓存、色彩处理和数据输出等功能。
在数据采集中，FPGA需要根据摄像头的时钟信号，按照一定的频率进行数据采样，将模拟信号转换为数字信号。
同时，需要保证数据采集的精度和稳定性，以获得高质量的图像数据。
在数据缓存中，FPGA会设计相应的缓存区来存储采集到的图像数据。
这个缓存区可以是一块片上存储器（SRAM）或外部存储器（如SDRAM），用于存储多帧的图像数据。
在色彩处理中，FPGA可以利用其可编程逻辑单元，设计多种算法来对图像数据进行处理。
例如，可以进行图像去噪、亮度调整、对比度增加、颜色增强等操作，以改善图像质量。
最后，在数据输出中，FPGA需要将处理后的图像数据按照特定的格式进行输出。
这个格式可以是标准视频格式（如NTSC、PAL等），也可以是用户自定义的格式。
同时，FPGA还可以提供额外的接口（如HDMI、VGA、Ethernet等），用于将图像数据传输到外部设备，如显示器、计算机或网络中。
总结起来，基于FPGA的CMOS摄像驱动设计涉及到与摄像头的数据交互、数据采集、数据缓存、色彩处理和数据输出等多个方面。
其中，FPGA作为主控芯片，通过其高度可编程的逻辑单元和丰富的外部接口，实现了对摄像头数据的控制和处理，从而提供高质量、多功能的图像采集和处理能力。
这种系统架构在机器视觉、数字视频等领域具有广泛的应用前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
利用FPGA实现视频与影像处理应用设计作者：电子工程…文章来源：电子工程专辑点击数：246 更新时间：2007-6-30许多令人心动的技术创新(如HDTV和数字影院)都是和视频与影像处理技术以及这种技术的快速发展分不开的。
影像捕获和显示分辨率的跳跃式发展、先进的压缩技术和视频智能正是这种技术创新背后源源不断的驱动力。
特别是分辨率在过去几年里有了显著的提高。
表1显示了不同的终端设备类型中当前采用的最高分辨率。
表1：终端设备类型的分辨率从标准清晰度(SD)发展到高清晰度(HD)，需要处理的数据量增加了6倍。
视频监测也从通用中间格式(CIF)(352x288)发展到了标准要求的D1格式(704x576)，一些工业摄像机甚至发展到了1,280x720的高清晰度格式。
军事监测、医疗成像和机器视觉应用也正在向非常高分辨率的影像转移。
先进的压缩技术正在取代前一代技术，它能提供更好的数据流性能、给定品质下更高的压缩率以及更低的延迟。
JPEG 2000作为数字影院的标准在军事、医疗成像和监测领域得到了广泛采纳。
H.264有望取代广播电视领域中的MPEG-2、视频监测系统中的MPEG-4第2部分和视频会议中的H.263。
甚至在这些新的压缩解决方案部署的同时，正在进行中的标准化工作仍在不断增强H.264和JPEG 2000标准。
DICOM医疗成像标准已经完成了附件105，其中包括了三维医疗成像压缩采用的JPEG 2000第2部分中的多组件转换。
附件106将包含远程浏览JPEG 2000压缩的医疗影像所需的JPIP协议。
MPEG-4第10部分(H.264 AVC)的下一个延伸就是可伸缩视频编码(SVC)。
SVC编码方案可以满足在异质网络上使用现有的系统资源向不同用户可靠传送视频的需要，特别是在下行客户性能、系统资源和网络条件无法提前获知的情况下。
例如，客户机可能有不同的显示分辨率，系统可能有不同的缓存或中间存储资源，网络可能有不同的带宽、丢包率和尽力而为或服务质量(QoS)性能。
联合视频工作组(JVT)正在开发AVC/H.264的延伸，以提供具有更好压缩效率的位流级伸缩性，同时允许自由组合各种伸缩模式(如空间、时间和SNR/保真度伸缩能力)。
应用领域包括视频监测系统、移动流视频、无线多通道视频制作与传送以及多方视频电话/会议。
另外一个正在快速发展的领域是视频智能。
摄像机已经能够移动拍摄、倾斜拍摄、可变焦拍摄和全景拍摄，但这些功能今后将完全由系统智能代替手工干预。
运动检测功能只存储那些超过运动门限的视频帧，从而能更高效地实现硬盘存储。
视频对象识别功能将需要使用自动监测，其效率要比人工监测高得多。
随着分辨率的提高和压缩算法的进步，对系统性能和架构灵活性提出了更高的要求，以实现系统的快速更新。
随着技术的成熟和产量的增加，成本需要得到进一步降低。
可选择的系统架构包括标准单元ASIC、ASSP以及各种可编程解决方案，如数字信号处理(DSP)或媒体处理器和FPGA。
每种架构都有各自的优缺点，最终选择取决于终端设备要求和解决方案的可用性。
根据上面讨论的发展趋势，理想架构应具有以下特点：高性能、灵活性、易升级性、低开发成本以及随着应用成熟和产量增加向更低成本迁移的能力。
FPGA方案的优势不仅压缩要求高性能，预处理和后处理功能也要求高性能。
事实上，在许多情况下这些功能所需的性能超过压缩算法本身。
这些功能的例子包括缩放调整、去交错、滤波和色彩空间转换。
上述市场所需的高性能是无法用单独处理器的架构实现的。
这种架构中的单个器件不能满足性能需求。
最新的工作于1GHz的DSP也无法单独完成H.264 HD解码，而H.264 HD编码的复杂度还要比解码高出10倍左右。
FPGA是唯一能够解决这个问题的可编程解决方案。
在某些情况下，FPGA和外部DSP处理器的组合可能是最佳的解决方案。
随着技术的快速发展，架构必须更加灵活和更易于升级。
这就排除了标准单元ASIC和ASSP。
ASSP是专门针对很大批量的消费类市场设计的，通常很快就会过时，因此对大多数应用来说选用ASSP要冒很大风险。
而开发ASIC的成本非常高昂。
如果加上掩模和晶圆、软件、设计验证和版图的成本，一个典型的90nm标准单元ASIC的开发成本可能高达3,000万美元。
只有最大批量的消费类市场才能接受如此之高的开发成本。
随着标准的日趋稳定和产品数量的增加，解决方案具有低成本迁移路径会非常重要。
通常这意味着针对专门市场开发的ASSP或标准单元定制ASIC器件。
然而，定制硅片成本的上升使得这些解决方案只有在最大批量的消费类应用中才具有经济上的可行性。
大多数芯片公司专注于视频和成像领域的目标应用，例如摄像机、机顶盒、数码相机、蜂窝电话和其它便携产品或液晶电视和显示器。
因此在设计较低批量的应用类型时，最好考虑用FPGA，因为它不像ASSP那样要求建立确切的功能集合，即使是最好的现成ASSP解决方案也因为存在潜在的过时可能性而面临极大的风险。
Altera的视频与影像处理解决方案基于上述原因，FPGA在满足许多视频与影像处理应用的需求时非常适合。
Altera的FPGA所具有的以下一些特性使得它们非常适合视频与影像处理架构：1. 高性能。
高清晰(HD)处理能够在单个Altera的FPGA里实现。
2. 灵活性。
Altera的FPGA提供了快速升级架构的能力，以满足不断发展的需求，而可伸缩性使其适用于低成本和高性能的系统。
3. 低开发成本。
Altera的视频开发套件起价只有1,095美元，其中包括了使用Altera FPGA开发视频系统所需要的软件工具。
4. 过时产品提供承诺。
Altera的FPGA拥有非常庞大的客户基础，他们在新品推出后会持续提供该产品很多年。
另外，FPGA设计很容易从一代工艺节点迁移到下一代工艺节点。
5. 实现低成本的结构化ASIC的迁移路径。
Altera公司100万门的结构化ASIC在10万片时的起价为15美元。
6. Altera的视频与影像处理解决方案。
包括优化的DSP设计流程、Altera的视频与影像处理套件、接口与第三方视频压缩IP以及视频参考设计。
在FPGA/结构化ASIC上实现类似ASSP的功能随着解决方案数量的增加，Altera和合作伙伴成功地在FPGA或结构化ASIC上实现了ASSP功能。
ATEME 的H.264主类(main profile)标准清晰度编码器产品就是其中一个例子。
有了这样的产品，用户就可以像使用ASSP那样使用FPGA。
与传统的ASSP方法相比，这种方法的优势在于FPGA解决方案可以快速升级，不存在过时的风险。
DSP设计流程Altera针对定制开发提供了优化的DSP设计流程，该流程允许用多种不同的方式表达设计，包括VHDL/Verilog、基于模型的设计和基于C的设计。
Altera的核心视频与影像处理套件可以与这些设计流程中的任何一个一起使用。
Altera和MathWorks公司合作开发了一种综合的DSP开发流程，允许设计师充分发挥Altera FPGA的性价比优势，同时高效地使用MathWorks公司基于模型的设计工具Simulink。
Altera 的DSP Builder是一款DSP开发工具，可以用来连接Simulink和Altera公司先进的Quartus II开发软件。
DSP Builder提供了无缝的设计流程，设计师利用该流程可以在MATLAB软件环境中进行算法开发，并在Simulink软件中做系统级设计。
然后形成硬件描述语言(HDL)，提供给Quartus II软件使用。
DSP Builder 工具紧密集成了SOPC Builder工具，能帮助用户构建包含Simulink设计和Altera嵌入式处理器以及知识产权(IP)内核的系统。
该开发流程非常直观，容易上手，适合在使用可编程逻辑设计软件方面没有太多经验的设计师使用。
视频与影像处理套件视频与影像处理套件由9大功能块组成，其参数能够静态，或在某些情况下动态改变。
表2对这些功能做了总结。
表2：视频与影像处理套件中的可用功能图1所示的二维滤波器GUI是用户配置类型的一个例子，它是与视频与影像处理套件中的内核一起提供的。
图1：二维滤波器GUI分辨率、每次采样的位数、FIR滤波器尺寸、边缘行为、溢出行为和累加器长度都是二维滤波器内核中支持的静态参数。
目前已经有多家第三方公司发布了针对Altera FPGA和结构化ASIC的视频压缩解决方案。
表3列出了一些通用视频压缩标准和相关的第三方公司名称。
表3：第三方视频压缩解决方案Altera及其合作伙伴也提供视频系统中经常要用到的接口内核，包括ASI、SDI、10/100/1000M以太网和DDR/DDR2存储控制器。
表4列出了部分这些类型的内核和参考设计。
表4：视频接口和系统IP采用视频与影像处理套件的典型视频系统如图2所示。
视频开发套件Altera有两款新的视频开发套件。
其中一款是视频开发套件Cyclone II版本。
它有一个双通道复合视频输入、VGA输出端口、96kHz音频I/O、256MB的DDR2 DRAM和Cyclone II器件。
另外一款是音视频开发套件Stratix II GX版本，支持四通道的高清SDI、ASI、DVI、USB、千兆以太网、1394和DDR2 SDRAM。
使用视频与影像处理套件、DSP Builder和SOPC Builder开发工具的视频参考设计也包含在这两款套件中。
除了这些套件外，还有多个用于视频解决方案的Altera第三方开发套件。
性能基准表5给出了功能实例和实现该功能所需的相应FPGA。
表5：编码标准基准Altera的Cyclone II低成本FPGA可最多集成1.1Mb的嵌入式存储器、300个工作在250MHz的嵌入式9x9乘法器和68,000个逻辑单元(LE)。
Cyclone II EP2C35器件是系列里中等规模的FPGA，25万片时的报价是22美元。
Stratix II高性能、高密度器件最多可集成9Mb的嵌入式存储器、768个工作在450MHz的9x9嵌入式乘法器和179,000个LE。
这些功能也可以用Altera的HardCopy II结构化ASIC器件实现。
重要的逻辑、存储器和DSP资源留给预处理和后处理功能使用(如表6所示)。
表6：预处理和后处理基准本文小结FPGA非常适合于视频与影像处理应用，如广播基础设施、医疗成像、高清晰度视频会议、视频监测和军事成像。
Altera FPGA的视频与影像处理解决方案包含了优化的开发工具与套件、参考设计、视频压缩IP、接口与系统IP以及Altera的视频与影像处理IP套件。
这些解决方案可以改善许多视频与成像设备的成本、性能和产能。