基于FPGA的图形生成与视频处理系统的设计与实现

基于FPGA的图形生成与视频处理系统的设计与实

现

 本文对基于FPGA的机载视频图形显示系统架构进行设计和优化。从实时性、BRAM资源占用和DDR3吞吐量三方面进行分析，改进帧速率提升算法来提高实时性；改进视频旋转算法来降低BRAM资源占用；改变不同模块的顺序来减少DDR3的吞吐量。结果表明，设计的系统架构满足性能需求；通过对优化前后的系统进行比较，实时性能更好，BRAM资源占用降低，DDR3吞吐量降低，整体性能得到了提升。

 随着航空电子技术的不断发展，现代机载视频图形显示系统对于实时性等性能的要求日益提高。常见的系统架构主要分为三种：

 （1）基于GSP+VRAM+ASIC的架构[1]，优点是图形ASIC能够有效提高图形显示质量和速度，缺点是国内复杂ASIC设计成本极高以及工艺还不成熟。

 （2）基于DSP+FPGA的架构[2]，优点是，充分发挥DSP对算法分析处理和FPGA对数据流并行执行的独特优势，提高图形处理的性能；缺点是，上层CPU端将OpenGL绘图函数封装后发给DSP，DSP拆分后再调用