基于Altera FPGA高清晰视频去隔行功能的实现
去隔行的FPGA实现
将Ｆ 一 ， ， Ｆ 一 组成帧 ２ ， 然后 两 帧相 减 ， 以某 点 为 中心 ，
取５ × ５ 邻域的所有点进行统计 ， 得到结果 ｄ ， 然后 与 预先 设定好 的阈值进 行 比较 ， 若 其大 于或 等 于阈值 ， 则
判定 为运 动点 ， 若 其 小 于 阈值 则 判 定 为 非运 动 点 。 这 里 的 阈值 ， 是通 过 在 软件 上 对 大 量 实 际 图像 数 据进 行
入的 ， 所 以需 要 不 断地 往 Ｄ Ｄ Ｒ ２中写人 数 据 。同 时后
骤 取 出相关点进行 计算 ， 从而得 到丢 失场 的对应 点 。此 模 块 的结果需要 在 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ内部进 行一 定行数 的缓 存 ， 因 其既要作 为最终结果输 出 ， 又要被 运动检测所用 。
２ ． ３ ． ２ 运 动 检 测 部 分
２ ． １ 视 频采 集进入
ｔ ‘ ｇ ｈ ｉ
Ｂ Ｔ ６ ５ ６是一种标准 的视频 数据格 式 ， 完整 的一 帧 图 像数据是 由一个 ６ ２ ５行 、 每行 １ ７ ２ ８个字 节 的数据 块组
图 ２ 增强 Ｅ Ｌ Ａ 点示 意 图
成 。其 中 ， ２ ３～３ １ １行是 偶 场视 频 数据 ， ３ ３ ６～ ６ ２ ４行 是 奇场视 频数据 ， 其余行 为垂 直控制信 号 。为了后续 去 隔 行 的方便运用 ， 在这里对 于摄像 头输入 的 Ｂ Ｔ ６ ５ ６格式 的
周 文彬 ： 去 隔行 的 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ 实 现
基于FPGA的视频图像滤波分割方法及实现
基于FPGA的视频图像滤波分割方法及实现随着计算机技术的不断发展，视频图像处理在各个领域发挥了重要作用，如安防、医疗、电视等。
基于FPGA的视频图像滤波分割方法是一种高效的视频图像处理方法，该方法利用FPGA硬件实现视频图像的滤波和分割，加速处理速度，提高图像质量。
FPGA是一种可编程逻辑器件，具有高速、低功耗、可重构性强等优点，适合用于图像处理。
滤波是图像处理的基本操作之一，用于去除噪声、改善图像质量等。
分割是将图像中的目标与背景分开，是许多图像分析算法的基础。
因此，基于FPGA 的视频图像滤波分割方法对于各种视频图像处理任务都具有重要的意义。
基于FPGA的视频图像滤波分割方法的实现需要完成以下三个步骤：1. 图像获取图像获取可以通过摄像头、图像存储器等设备实现。
在获取图像时要注意设定图像分辨率、帧速率等参数，以保证后续处理效果。
2. 图像滤波图像滤波是一个复杂的过程，常用的滤波器包括高斯滤波、中值滤波等。
其中高斯滤波器是一种线性滤波器，能够通过降低图像中的高频噪声来使图像变得更加平滑。
中值滤波器利用滑动窗口对图像中的像素进行排序，然后将窗口中数值的中位数作为滤波器输出。
这些滤波器的 FPGA 实现可以极大提高图像处理速度和质量。
3. 图像分割图像分割是将图像中的目标和背景分离的过程。
在基于 FPGA 的视频图像滤波分割过程中，常用的方法包括阈值分割、区域生长等。
阈值分割是将像素点根据不同的阈值进行分类，从而实现目标和背景的分离。
区域生长是一种基于灰度值相似度的方法，将像素点按灰度值相似度分为若干区域，从而实现目标和背景的分离。
基于 FPGA 的视频图像滤波分割方法的实现还需要对硬件平台进行设计和优化。
其中，FPGA 逻辑设计包括IP 核的选择、电路连接逻辑的设计等。
优化方法包括权衡计算精度和速度等，以达到最优化的图像处理效果。
综上所述，基于 FPGA 的视频图像滤波分割方法具有高效、快速、高质量的优点，适用于各种视频图像处理任务。
基于FPGA的高速视频图像处理技术
基于FPGA的高速视频图像处理技术第一章：引言在当前日益发展的信息时代，视频图像处理技术越来越受到人们的关注。
这种技术能够对图像进行基本的处理和分析，通过深度学习，可以实现人脸识别、物体识别、场景分析等应用。
为了实现高速、高效的视频图像处理，FPGA（现场可编程门阵列）是一个很好的选择。
本文介绍基于FPGA的高速视频图像处理技术。
第二章：视频图像处理技术视频图像处理技术是一种将数字信号处理技术应用于图像处理的方法。
该技术主要包括数字图像处理、数字视频处理和图像传感。
其中，数字图像处理是指将数字信号的理论、原则和方法应用于图像分析、处理和识别；数字视频处理是指将数字信号处理技术应用于视频信息处理等；图像传感是指利用传感器的多个元素来采集图像，并将其转换为数字信息。
第三章：FPGA技术的优势FPGA是一种硬件可编程的数字电路系统，它的内部结构由一些可编程逻辑器件、内部存储器和I/O接口等组成。
有以下几个优势：1. 可编程性：FPGA可以按照用户的需求进行编程，可以用来实现不同种类的电路设计。
2. 灵活性：FPGA可以根据用户的需求进行实现，能够灵活地进行硬件资源配置，可以快速响应市场变化。
3. 高性能：FPGA能够实现基于硬件的图像处理算法，具有高速、高性能和低功耗等优点。
第四章：利用FPGA进行视频图像处理的原理FPGA可以实现以定制的方式设计和实现特定任务的图像处理算法。
视频图像处理的主要任务之一是图像的滤波，可以利用FPGA的低延迟和高性能来实现。
滤波算法通常使用块匹配和运动估计技术，以实现减少噪声和增强图像的目的。
另外，FPGA还可以用于实现数字信号处理（DSP）。
DSP是一种数字信号处理技术，可以在数字信号处理链的某个位置，以实现滤波、FFT、卷积、乘法、除法等功能。
DSP通常具有高精度、低功耗、高速率等特点。
利用FPGA进行视频图像处理的原理主要在于，将DSP应用于视频图像处理领域，以实现减少噪声和增强图像的目的。
基于fpga的视频格式转换系统的设计与实现
本系统主要采用了 Altera 公司生产的高性能、低成本 Cyclone II 系列 FPGA 芯片 EP2C8F256C6 来实现视频格式转换的。首先在 Altera 公司开发的软件 Quartus II 9.0 中进行各处理算法程序的编写，然后通 过 JTAG 端口将程序保存到外部的 EEPROM 里，系统工作时再对 EEPROM 中的程序进行调用。与以往视频格式转换系统相比，这种 方案可以应对不同的视频格式进行相应参数修改，同时，还可以很方 便地对程序算法进行更改。
分类号
密级
基于 FPGA 的视频格式转换系统的 设计与实现
研 究 生 姓 名： 柏化春 指导教师姓名、职称： 朱晓青 教授 学 科 专 业 ： 控制理论与控制工程 研 究 方 向 ： 智能系统
湖南工业大学 二〇一三 年 五 月 三十 日
I
II
III
Altera单芯片FPGA实现全高清视频内容分析
具 有 的 性 能 和 灵 活 性 支 持 它 迅 速 代 替 其 他 技 术 构 ，非 常适合 运行视 频分析 算法 。其 中，算法 又分 成 软 件 和 硬 件 两 部 分 ，在 一 片 Ｃｙ ｌ ｎ Ｖ ｃ ｏ ｅＩ Ｆ ＧＡ中 ，软 件 部分 在ＮｉｓＩ处理 器 中 运 行 ，硬 Ｐ ｏ Ｉ
（ 每秒６ 一 ｉｅ） ，以及传统基 于数字信 号处 ０Ｍｐ ｘ １
理 （ Ｐ 方法 无 法 实 现 的 像 素 精 度 细 节 。 解 决 ＤＳ ）
ｕ ｅｕ 的 Ｍ ） 低 延 时 等 。Ａｌｅａ 司 ￣ Ｅ ｔ ｃ ｓ 司联 手 推 出 方 案 包 括 Ｅ ｔｃ ｓ 多核 视 频 分 析 引 擎 （ ＶＥ ｔｒ 公 Ｌ ｕｅｕ公 ｌ Ｐ，在 Ｆ ＧＡ中 完 成 分 析 功 能 。 ＭＶＥ 负 的 主 Ｐ 担 的基 于Ｆ ＧＡ的视 频 分 析 解 决 方 案 是 第 一 款 也 是 Ｉ Ｐ
可 以利用Ｅ ｔｃ ｓ ｕｅｕ 高度模块化、灵活的ห้องสมุดไป่ตู้更新Ｉ产 Ｐ
品 以及Ａｌ ｒ的高 性 能可 定 制Ｆ Ｇ ｔａ ｅ Ｐ Ａ，轻松 构 建 一 个 复杂 的实 时监 控 系统 。 ”Ａｌｅａ 太 区 工 业 业 ｔｒ亚
～
一 一 暑
士寸 与 ｝
务 市 场 开 发 经 理 江 允 贵 对该 视 频 分 析 解 决 方 案 的 Ｒ ～ 应 用 前 景深 表 乐 观 ，他 说 ： “ 用Ａｌｍ Ｐ Ａ前 采 ｔ ＦＧ ｅ 所 未 有 的视 频处 理 功 能 ，结 合Ｅ ｔｃ ｓ ｕｅｕ ＭＶＥ 析 分
件部分则使 用了Ｆ Ｇ Ｐ Ａ逻辑 。由于这一解决 方案
很 容 易 集 成 到 ＨＤ互 联 网协 议 摄 像 机 中 ， 因 此 ，
非常 适合 包括流量 监控 在内的 各种应 用 ，监 视 事故 探测 、车辆计 数 、道路偏 离探测 、停 止车 辆 、 闯红 灯 以及 车辆逆 向行驶 等 。应用到 实际
使用FPGA实现视频和图像处理设计
系统集成
视频 参考 设计
器件和 开发套件
Cyclone® II, Stratix® II, HardCopy II
© 2007 Altera Corporation Altera, Stratix, Cyclone, MAX, HardCopy, Nios, Quartus, and MegaCore are trademarks of Altera Corporation 8
图像混合以及画中画合成
多层混合
(2至8层)
每象素alpha混合 画中画定位运行控制
© 2007 Altera Corporation Altera, Stratix, Cyclone, MAX, HardCopy, Nios, Quartus, and MegaCore are trademarks of Altera Corporation 16
7.00
FPGA HardCopy® II 仅DSP
Altera视频和图像处理解决方案简介
DSP算法 设计流程
VHDL/Verilog （传统方法）
MATLAB/ Simulink DSP Builder Synplicity
C语言至硬件 Mentor Celoxica
知识产权 (IP)
Altera® 基础处理功能 第三方压缩和处理功能 Altera和第三方视频接口IP SOPC Builder, VHDL/Verilog
© 2007 Altera Corporation Altera, Stratix, Cyclone, MAX, HardCopy, Nios, Quartus, and MegaCore are trademarks of Altera Corporation 2
基于FPGA的VGA和HDMI视频拼接系统设计毕业设计论文
基于FPGA的VGA和HDMI视频拼接系统设计摘要随着图像显示技术的快速发展，图像用户界面和人机交互界面正朝着智能化、高速化、大屏幕化方向迈进。
目前图像显示系统多数是采用早期的专用处理芯片，其运算速度和设计灵活性一般都较低。
FPGA 的发展为图像存储与显示系统的高速和高集成度提供了新的方法和解决思路，FPGA 本身拥有着强大的逻辑资源，并利用片外的配置资源和模块化的设计思路，可实现图像存储与显示系统。
论文采用 Altera 公司推出的Cyclone IV FPGA，结合该系列芯片的结构特点，对其功能以及配置方式做了详细的说明，并简要的介绍了系统设计中所涉及的软硬件开发环境和显示原理，重点研究基于 FPGA 的图像信号剪切、存储和显示，系统采用基于FPGA的高速阵列的信号处理模式，提出了一种基于硬件的图像存储与显示的视频拼接显示方法。
该设计以 FPGA 为数字处理的核心，分为图像处理模块、图像存储模块和图像显示模块，通过处理输入的视频信号，把视频剪切成两部分，分别以VGA和HDMI在两个显示器里分别显示，实现了视频的拼接显示功能。
关键字：FPGA VGA HDMI 拼接显示VGA and HDMI video splicing FPGA-based displayABSTRACTAs the image shows the rapid development of technology, graphical user interface and interactive interface is moving intelligent, high-speed, large screen direction. At present, the majority of the image display system is the use of dedicated processing chip early, usually its speed of operation and design flexibility are low.FPGA development for high-speed and highly integrated image storage and display system provides a new approach and solution ideas, FPGA itself has a powerful logic resources and use off-chip resource allocation and modular design ideas can be realized Images storage and display system.Thesis, Altera has introduced Cyclone IV FPGA, combined with the structural characteristics of the chips and their functions as well as a detailed configuration instructions, and a brief description of the system involved in the design of hardware and software development environment and display principle focus Cut image signal based on FPGA, storage and display, the system uses the signal processing FPGA-based high-speed mode arrays, we propose a hardware-based image storage and display method for displaying video splicing.The digital processing designed to FPGA core, divided into an image processing module, an image storage module and an image display module, by processing the input video signal, the video cut into two parts, respectively in the two VGA monitors and HDMI Lane respectively display, to achieve a video mosaic display function.Key words: FPGA VGA HDMI Tiled Display目录1 绪论 ........................................................... 错误！未定义书签。
基于FPGA的视频图像画面分割器的设计
基于FPGA的视频图像画面分割器的设计采用软件来实现视频的画面分割处理,往往消耗大量的CPU资源.本文介绍了一种采用FPGA的画面分割实现技术.方案采取比较先进的图象算法,分割处理清晰,画面干净,图象失真小,可供参考第六图书馆在基于FPGA的视频图像画面分割器设计中,首先将多路模拟视频信号经过视频解码芯片SAA7113转换成CCIR656个格式数字信号;然后按照分割画面分割的要求由FPGA对有效信号进行抽取并存储到SRAM中,再将抽取的信号进行帧合成;最后经过SAA7121视频编码芯片把处理过的信号转换成模拟信号输出到显示器,实现在一个屏幕显示多路视频画面的目的。
在基于FPGA的视频图像画面分割器设计中,首先将多路模拟视频信号经过视频解码芯片SAA7113转换成CCIR656个格式数字信号;然后按照分割画面分割的要求由FPGA对有效信号进行抽取并存储到SRAM中,再将抽取的信号进行帧合成;最后经过SAA7121视频编码芯片把处理过的信号转换成模拟信号输出到显示器,实现在一个屏幕显示多路视频画面的目的。
FPGACCIR656帧合成画面分割现代电子技术齐本胜付富壮杨书生河海大学计算机及信息工程学院,江苏常州2130022007第六图书馆第六图书馆采用软件来实现视频的画面分割处理,往往消耗大量的CPU资源.本文介绍了一种采用FPGA的画面分割实现技术.方案采取比较先进的图象算法,分割处理清晰,画面干净,图象失真小,可供参考采用软件来实现视频的画面分割处理,往往消耗大量的CPU资源.本文介绍了一种采用FPGA的画面分割实现技术.方案采取比较先进的图象算法,分割处理清晰,画面干净,图象失真小,可供参考采用软件来实现视频的画面分割处理,往往消耗大量的CPU资源.本文介绍了一种采用FPGA的画面分割实现技术.方案采取比较先进的图象算法,分割处理清晰,画面干净,图象失真小,可供参考。
基于FPGA优化运动检测去隔行算法的设计
第 ５期
２０ ０ ８年 ｌ ０月
哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报 Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＨＡＲＢ Ｎ ＵＮＩ Ｉ Ｖ．Ｓ Ｉ Ｃ ．＆ Ｔ Ｈ． ＥＣ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ ５ １１
Ｏｃ ． ２ ０ ｔ： ０ ８
基 于 Ｆ ＧＡ 优 化 运 动 检 测 去 隔行 算 法 的设 计 Ｐ
Ｌ ｅ ｇ－ ｉ ｉＣｈ ｎ ｑ ， Ｈｅ Ｙ ｎ— ｉ ｕ ｂｎ
（ ｃｏｌ ｆ ｏ ｕｅ ｃｅｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，ｔ ｒｉ Ｕ ｉ ｒｔ ｆ ｃｅｃ ｎ ｅｈｏｏｙ Ｈａ ｉ １０ ８ Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｍｐｔｒＳｉ ｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ ｌ ｂｎ ｎｖ ｓｙｏ ｉ ｅａｄＴ ｅ ｎ｝ ， ｒ ｎ ５０ ０，ｈｎ ） ｏＣ ｎ ｏ ａ ｅｉ Ｓ ｎ ｇ ｂ
ｉ ｆｇ ｅ ｔｐ ａ ｔ ａ ａｕ ． ｓｏ ｒ ａ ｒ ｃｉ ｌｖ ｌ ｅ ｃ Ｋｅ ｒ ｓ： ｉ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉｇ；Ｄｅ—ｉ ｔ ｒａ ｉ ｇ；ｍｏ ｉｎ ｄ ｔｃ ｉｎ；ｍｅ ａ ｌｅ ｎ ｙ ｗｏ ｄ ｖ ｄ ｏ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｎ ｅ ｌ ｃｎ ｔｏ ｅ ｅ ｔｏ ｄｉｎ ｆ ｔ ｒ ｇ ｉ ｉ
、
李成奇 ， 何云斌
（ 哈尔滨理工大学 计算机科 学与技术学院 ， 龙江 哈尔滨 １０ ８ ） 黑 ５ ０ ０
摘
要 ： 隔行 技 术是视 频格 式 转换 的一 项 关键 技 术 ， 各 种 视 频 处 理 （ 码 、 去 是 解 压缩 、 码 等 ） 编
的基础． 去隔行算法的优劣， 直接影响到视频的质量． 本文在 比较几种传统去隔行算法的基础上， 对 以往算法进行改进 ， 出了一种新的带运动检测的 中值滤波算法——优化运动检测去隔行算法， 提 并 在 Ｆ Ｇ 现场 可 编程 门阵 列 ） 计 中验证 ． 算 法硬 件 要 求较 低 ， 合 普 通 产 品应 用 ． 件仿 真 表 Ｐ Ａ（ 设 该 适 软
Altera发布单片FPGA高清晰互联网协议监视摄像机
Altera发布单片FPGA高清晰互联网协议监视摄像机Altera 公司今天发布业界第一款单片FPGA 高清晰(HD)互联网协议(IP)监视摄像机参考设计，进一步为监视市场提供扩展FPGA 解决方案。
这一独特的解决方案采用了Altera 低成本Cyclone III 或者Cyclone IV FPGA 以及Eyelytics 和Apical 的知识产权，支持AltaSens 的1080p60 A3372E3-4T 和Aptina 的720p60 MT9M033 HD 宽动态范围(WDR) CMOS 图像传感器。
与使用传统数字信号处理器和ASSP 的现有体系结构相比，这一全集成解决方案帮助监视设备生产商减小电路板面积，降低功耗，提高了灵活性，缩短了开发时间。
传统的数字信号处理器和ASSP 不具备处理1080p 和720p WDR CMOS 传感器宽带数据的能力(例如，全HD 光栅为2200x1125 像素x 16 + 每像素比特数x 60 帧每秒，得到大于2 Gbps 的带宽)。
Altera Cyclone 系列FPGA 具有所需的带宽和处理能力，能够处理当今HD WDR CMOS 图像传感器产生的大量数据。
在以前的设计中，HD WDR 摄像机系统要求FPGA 完成“前端”数据处理，而数字信号处理器或者ASSP 处理“后端”视频编码。
现在，所有这些芯片都能够被一片Altera? FPGA 所替代。
Altera HD 监视IP 摄像机参考设计的功能包括：Apical ISP 同类最佳的WDR 处理“iridix”以及高级时域和空间噪声抑制功能。
Apical“棋盘去马赛克”内核，用于Altasens A3372E3-4T WDR 模式。
”3A”功能，例如，在Altera Nios? II 嵌入式软核处理器上实现的自动曝光和自动白平衡功能。
Eyelytics 的H.264 视频编码器，具有主要类720 线逐行每秒30 帧，或者1080 线逐行每秒15 帧编码能力。
去隔行的FPGA实现
去隔行的FPGA实现周文彬【摘要】提出了一种基于运动检测的去隔行算法.其原理是通过4场水平运动检测和场内插检测,将图像分为静止和运动两部分,并采用前场值和场内插值进行去隔行.文中的算法在FPGA上得以实现,并将结果在VGA上进行显示.通过观察去隔行图像,得知该方法能较好地消除模糊、锯齿等不良现象,获得了较为理想的效果.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2015(028)003【总页数】3页(P27-29)【关键词】去隔行;场内插;FPGA;VGA【作者】周文彬【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安 710071【正文语种】中文【中图分类】TN919.8随着高清数字视频的发展，人们对视频清晰度的要求也不断提高，隔行扫描带来的虚影、闪烁，以及快速运动时的锯齿现象等问题也变得越来越突出，从而影响了视觉观感。
解决上述问题的关键就在于去隔行技术。
所谓去隔行技术就是将隔行扫描的视频转换成逐行扫描的视频。
由于隔行扫描中，每场只传送一帧中的1/2数据，所以采用算法补齐缺失的另1/2数据组成完整一帧，是去隔行算法的关键。
目前存在以下几种方法:单场插值法、场合并法、运动自适应算法。
单场插值法就是利用本场数据，直接通过复制本场前一行的数据或者两行的平均值来填充缺失行。
但此方法会使图像变得柔和。
场合并法即是将当前场和前一场的数据直接进行合并得到一帧，这种方法对静图像效果较好，但对于运动图像则会出现锯齿现象。
运动自适应算法则是根据点是否运动来确定最后结果，此方法效果良好，得到了广泛应用［1］。
文中结合FPGA的优势，提出了一种运动检测算法，该算法对传统算法进行了改进，对运动点的检测更为细致。
该算法将图像区分为运动点和静止点，分别采用增强ELA算法插值的结果及前场数据值进行去隔行。
最后将该算法在FPGA上得以实现，得到了较为理想的实际效果。
1 系统总体结构系统的设计目标是为了使输入的隔行视频，通过用FPGA实现去隔行算法，对隔行视频进行处理，从而组成完整的一帧并显示。
Altera发布了基于FPGA的视频分析解决方案
Altera发布了基于FPGA的视频分析解决方案
佚名
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2012(19)5
【摘要】Altera发布面向监控系统数字视频录像机和网络视频录像机的四通道标准清晰度视频分析解决方案。
此解决方案支持用户使用一片FPGA同时分析四路D1480p／30Fps视频通道，
【总页数】1页(P76-76)
【关键词】Altera;视频分析;FPGA;数字视频录像机;标准清晰度;网络视频;监控系统;视频通道
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.11
【相关文献】
1.Altera发布针对工业应用的FPGA解决方案 [J], 李明骏;
2.基于ALTERA FPGA的低延迟QDR2 RAM控制器解决方案 [J],
3.Altera提供全面高性能的视频和图像处理应用FPGA解决方案 [J],
4.Altera JESD204B解决方案简化基于FPGA系统中前沿数据转换器的集成 [J],
5.Altera和Eutecus基于FPGA的单芯片解决方案提供智能视觉“之眼” [J],因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
毕业设计(论文)-基于fpga的视频信号采集与处理系统[管理资料]
![毕业设计(论文)-基于fpga的视频信号采集与处理系统[管理资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/292b9f9e58fafab068dc0220.png)
摘要图像是人类获取和交换信息的主要来源。
现如今，图像处理的应用领域已经涉及到人类生活和工作的方方面面，如航天和航空技术、工业和工程、军事公安、生物医学工程等等。
在图像处理系统中，实时图像的采集是整个系统的前端部分，也是整个系统最重要的部分。
前端的图像采集速度及质量，直接影响到图像处理系统后端的算法处理及应用。
本文主要设计图像处理系统的前端部分，即视频信号的采集。
本文设计中采用CMOS图像传感器OV7670对外界图像进行实时采集，通过FPGA内部设计的初始化模块对图像传感器输出信号的格式进行配置。
根据其输出信号的时序，在FPGA内部设计采集单元。
采集到的数据一路送到TFT液晶屏上进行实时显示，另一路送入SRAM缓存。
当一帧图像存储完成后，在NIOS II软核中对图像进行处理，并将处理结果以图片的方式，存储到外部存储器SD卡中。
关键字：FPGA；实时图像；CMOS；图像采集AbstractThe image is human access and exchanges the primary source of information. Nowadays, Image processing applications have involved human life and all aspects of the work, such as aerospace and aviation technology, industry and engineering, military police, biomedical engineering and so on. In the image processing system, Real-time image collection is the head part of the whole system, is also the most important part of the whole system. Part of the image acquisition speed and quality, directly affect the image processing system and the algorithm after processing and the application.This paper mainly designs image processing system, namely the head part of video signal collection.This paper applied to the design of CMOS image sensor to the outside world OV7670 real-time image acquisition. Through the FPGA design inside the initialization of the module of image sensor output signal format configuration. According to its output signal timing, In the FPGA design inside acquisition cell. The data collected one way to TFT LCD screen on the real-time display, and the other way into an SRAM cache, when a frame image storage completed, processing the image in the NIOS II MCU. And the result of processing, storage to external storage SD card.Key words：FPGA; Real-time image; CMOS; Image acquisition目录1 前言 (1)数字图像处理发展史 (1)系统整体设计 (3)2 CMOS原理和特性及CMOS摄像头的基本结构 (4)CMOS原理及特性 (4)CMOS数字图像传感器基本原理 (4)CMOS图像传感器的特性 (5)COMS传感器的基本结构 (6)OV7670简介 (6)OV7670内部结构 (8)3系统设计及硬件实现 (12)系统结构及工作流程 (12) (12) (12) (12)FPGA选型 (12)FPGA配置电路 (13)SDRAM电路实现 (15)SRAM电路实现 (17) (18)4 系统软件设计 (19)软件设计概述 (19)VHDL简介及特点 (20)OV7670初始化模块 (21)OV7670数据采集模块 (23)SRAM控制模块和TFT液晶控制模块 (25)MCU单元设计 (26)SOPC Builder简介 (26) (28)NIOS II软件开发 (29)NIOS II集成开发环境 (29)MCU软件设计 (30) (31)BMP图片存储 (32)5 总结与展望 (34)参考文献 (35)附录1 (36)附录2 (43)致谢 (44)1 前言数字图像处理发展史数字图像处理技术起源于20世纪20年代，当时通过海底电缆从英国伦敦到美国纽约传输了一幅照片，它采用了数字压缩技术。
Altera的视频和图像处理解决方案
Altera的视频和图像处理解决方案图1. 解决方案领域Altera及其合作伙伴的多种开发套件、IP和参考设计为视频和图像处理提供了全面的解决方案。
您可以轻松定制这些全面而又不会过时的FPGA解决方案，针对成本、性能和增值功能进行优化。
解决方案支持Altera所有最新的器件系列，包括低成本Cyclone® III FPGA和高密度、高性能Stratix® III 和Stratix II FPGA。
Stratix II解决方案支持向HardCopy® II结构化ASIC的无风险移植，从而降低了成本。
解决方案包括：∙视频和成像应用的预/后处理功能∙视频系统I/O包括数字视频广播异步串行接口（DVB-ASI）和串行数字视频接口（SDI）标准∙最新标准的视频压缩编码和解码，包括H.264、JPEG、JPEG2000、MPEG-2、MPEG-4FPGA在视频和成像应用中的价值体现消费者对高清晰电视（HDTV）和数字摄像机等创新产品的需求一直在推动视频和图像处理应用的迅速发展。
随着图像采集、显示分辨率、高级压缩以及视频智能技术的进展，视频应用的处理带宽也在不断增加。
另一方面，多变的标准和分辨率要求也使得设计人员无法采用现成的技术。
Altera采用模块化、可编程视频和图像处理方案迎合了这种发展趋势，方案具有较高的性能和灵活性，它更新方便，开发成本低，应用成熟并开始量产时，通过移植途径来降低产品成本。
Altera®视频和成像方案可以用作数字信号处理（DSP）协处理器以及单芯片解决方案。
∙与单芯片DSP视频和成像解决方案的对比：只采用DSP器件并不能满足许多视频和成像应用的处理要求。
在Altera的解决方案中，FPGA协处理器承担了负荷较大的任务，从而提高了性价比。
例如，设计人员可以采用一个DSP器件和一片FPGA来实现成本效益最佳的高清晰（HD）方案，而不必使用8到10片DSP器件。
高清视频去隔行处理系统的关键技术研究的开题报告
高清视频去隔行处理系统的关键技术研究的开题报告
一、研究背景
随着高清视频技术的发展，越来越多的高清视频应用如高清电视、高清播放器等抵达人们的日常生活中。
然而，隔行扫描技术在数字视频信号传输和存储中被广泛使用，它实现了一种逐行显示图像的方法，让视频画面变得更加流畅和立体。
但是在一些情况下，隔行扫描技术可能会导致视频画面失真、闪烁等问题，影响观看效果。
因此，如何去除隔行扫描的影响，成为了当前数字视频处理技术研究的热点之一。
二、研究目的
本研究旨在探索高清视频去隔行处理的关键技术，包括隔行扫描的原理，不同隔行扫描方式及其对视频画面的影响，去隔行算法的设计与实现等方面。
通过研究，提高对高清视频去隔行处理技术的理解和应用，为实现更加清晰流畅的高清视频提高技术支持。
三、研究内容
1、隔行扫描技术原理：对传统的隔行扫描技术进行分析，探究不同隔行扫描方式的工作原理，并深入研究隔行扫描对视频画面的影响。
2、去隔行算法设计：研究各种去隔行算法的优缺点，基于实验结果，提出一种去隔行算法的改进方法。
重点探究基于傅里叶变换的去隔行算法，并对其进行改进和优化。
3、算法实现与优化：设计并实现去隔行算法，通过对算法的优化，提高算法的效率和处理速度。
并在实验中对算法的效果进行验证，论证所提出算法的正确性和可行性。
四、研究意义
本研究对于解决高清视频的隔行扫描问题和实现更加流畅的视频观看效果具有一定的实际意义。
同时也促进了数字视频处理技术的发展，为相关领域提供技术支持。
- 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)。
基于Altera FPGA高清晰视频去隔行功能的实现
引言
开发去隔行算法是为了解决一个老问题：模拟电视的隔行视频必须进行转换才能在当今数字电视上显示。
隔行视频是每秒50/60 连续场，每一场只传送一半的扫描行，这些行显示在视频的每一帧中。
对于以前采用阴极射线管（CRT）的显示技术，隔行视频是一种基本压缩方法。
今天，去隔行是重要的视频处理功能，很多系统都需要它。
大部分视频内容采用了隔行格式，而LCD 或者等离子体等所有新出现的显示器几乎都需要逐行视频输入。
但是，去隔行功能本质上非常复杂，没有一种算法能够产生完美的逐行图像。
背景
在隔行视频中，一帧视频被分成两场，一场含有偶数行扫描线，一场含有奇数行扫描线。
然而，为了能够在LCD 或者等离子体显示器上显示任意的隔行视频，必须进行去隔行处理。
所有新出现的显示器都是逐行的，每一帧被压缩为一组像素（例如，1920 x 1080）。
图1 显示了一帧中的象素是怎样组成两个场的。
每一场都记录了在时间上分开的象素值。
如果假设每秒30 帧（fps），即每秒60 场，那么，第0 场是在时间t，第1 场是在时间t + 1/60。
由于在略有不同的时间间隔上对场进行记录，因此，无法将两个场连起来为运动视频产生逐行帧。
去隔行技术
之所以复杂，是因为需要估算并补偿可能出现的每秒1/60 的运动图像。
基本去隔行技术
基本上，去隔行是处理隔行帧流，将其转换为逐行帧流的过程。
两种基本的去隔行方法通常被称为单场插值法和场合并法。
采用单场插值去隔行法，每一场自己可以变成视频帧，因此，29.97-fps 隔行NTSC 剪辑视频流变成了59.94-fps 的逐行帧。
由于每一场只有整个帧一半的扫描线，因此，必须进行插值处理来构成丢失的扫描线。