基于FPGA的图像滤波的流水线结构设计与实现

视频字符图像预处理阶段中需要经过多次滤波处理,为了使得图像预处理满足实时性的要求,需要减少图像预处理阶段的处理时间,为此设计了一种基于FPGA的多次滤波的流水线结构。该方法在多次滤波的过程中,当一次滤波完成后,滤波结果不经过存储就直接送入下一个滤波模块进行处理,以此来实现多次滤波的流水线操作。实验结果表明,该设计极大的提高了视频字符图像多次滤波的处理速度,并且节省了硬件存储空间。

隐藏式字幕解码与显示系统的FPGA实现

针对传统的数字电视隐藏式字幕解码与显示方案中广泛采用专用解码芯片,其代码不易移植、接口不易修改、功能不易扩展以及额外的芯片花费多等问题,提出了一种采用FPGA作为处理芯片,研究设计了基于SMPTE协议和708CC标准的隐藏式字幕解码与显示方案。该方案采用Verilog HDL硬件描述语言进行编程,实现了隐藏式字幕原始数据的提取,以及DTVCC数据包、字幕服务数据的重组。并对字幕服务数据解码,实现了字幕的叠加显示。同时提出并应用了一种待显示字符的叠加方法,实现了字幕窗口、字幕字符的定位。测试结果表明,FPGA运行稳定,实现了隐藏式字幕的解码与显示。

DNxHD视频编码的码率控制算法及其FPGA实现

码率控制是视频编码中的关键问题,而码率控制实质上是对给定码率要求下的率失真进行优化的问题。为了满足高速场合实时性需求,采用流水线结构,以及运算器时分复用策略,改进了DNx HD编码的码率控制算法,以使其适合在FPGA上实现。实验结果表明,该算法在FPGA上运行稳定,并有较好的码率控制效果。

基于SoPC的OSD控制器设计

OSD系统是人机交互的桥梁,为满足市场需求及迎合当前高清视频发展趋势,应用一种自定义OSD界面布局方法和一种改进型二步索引算法,并对透明度混叠算法进行了变换及硬件实现,以软硬件协同的方式实现自定义OSD功能,具有界面控制灵活及低硬件资源消耗等特点。本设计通过以Xilinx公司XC7K325T-2FFG900为核心芯片的Kintex7 FPGA开发板进行了验证,结果表明该设计方案具有可行性。

高清视频动态范围扩展的FPGA算法实现

视频动态范围扩展技术是实现视频流的每一帧图像中特别暗的部位和特别亮的部位能够同时分辨清楚,以方便安防监控和为高级视频处理提供必要的信息,因此视频动态范围扩展的快速有效对实际应用和后期处理至关重要;为了满足高清视频发展的要求,减少动态范围扩展的消耗时间,采用Altera公司的CycloneII系列的FPGA,研究设计了基于FPGA的人眼亮度分辨率高清视频动态范围扩展算法;该算法采用流水线结构来提高处理速度,以及浮点化整来保证处理精度和节省FPGA资源,实验结果表明,该系统在实现最亮部分和最暗部分的细节同时可分辨的前提下,处理一帧1024*768的图像仅需19.7ms;本系统能够实时扩展高清视频动态范围,具有较高的使用价值。

基于FPGA的视频缩放设计与实现

视频缩放是视频处理领域的关键问题,可以分为硬件实现和软件实现。以FPGA作为处理芯片,按照SMPTE协议设计了一种视频缩放方法。设计采用模块化思想对系统进行了自上而下的划分,采用XILINX公司提供的Spartan6系列芯片XC6SLX45T,并使用Verilog HDL语言实现了各模块功能。该算法使用流水线结构,实验结果表明,该算法能够在FPGA上稳定运行,实现了视频缩放的效果。和原有方法相比,该设计方法减少了5个乘法器的使用,节约了系统资源。

基于ZYNQ-7000的视频图像处理系统设计与实现

为满足嵌入式视频图像处理系统实时性、灵活性要求,在ZYNQ-7000平台上,借助Xilinx的新型Vivado HLS工具完成较为复杂Canny算法软件设计和仿真,以硬件IP的方式导出并添加到硬件结构中,实现FPGA的硬件加速。在ZYNQ-7000的SoC上搭建可视化图像处理系统平台,便于用户操作和扩展。实验结果表明,系统工作稳定,可以对图像数据进行实时处理,为设计高性能的嵌入式图像处理系统提供了新思路。

基于新型二步索引算法OSD电路的FPGA实现

采用新型二步索引算法实现了一种字符索引结构的OSD电路。该算法是在改进型二步索引算法的基础上,为实现OSD界面的多区域字符灵活显示而进行优化的算法,通过引入字符显示区编号,使得该算法在实现字符二步索引时更加方便。基于该算法的OSD电路在保留原算法电路优点的基础上实现了各行字符显示的独立性,使得字符显示更加灵活。通过FPGA进行了电路功能验证,证实了本算法的可行性。

基于FPGA的液晶显示屏的伽马校正研究

LCD的亮度响应特性与CRT不同,而人的视觉对于亮度灵敏特性几乎和CRT的输出特性相反,为达到符合人眼视觉特性的特性曲线,需要对LCD进行伽马校正。该课题介绍了LCD伽马特性,研究了伽马校正公式,采用Xilinx公司的Kintex-7 FPGA开发板为平台,提出了一种基于FPGA的LCD显示屏的伽马校正系统来补偿液晶本身的S形透过率特性曲线。通过该系统,明显改善了LCD的色彩显示,减小了色彩误差,并且可用于显示屏色彩的批量校正。

液晶显示屏色温实时修正的现场可编程门阵列实现

色温修正是液晶显示屏(LCD)色彩校正系统的重要部分,直接影响最终的显示质量和用户的观赏体验。为改善LCD的显示效果,设计一种基于RGB颜色空间的LCD色温实时修正方案,并给出基于亮度的参考白点估计方法,简化对于参考白点的选取。采用DDR3 SDRAM作为帧缓存实现本帧增益,校正本帧数据,提高校正的准确性。通过Xilinx公司以XC7K325T-2FFG900为核心芯片的Kintex7 FPGA开发板进行验证,结果表明,该方案在FPGA内部实现对视频数据色温修正的处理,采用查找表的方式存储用户预设的色温,降低了计算复杂度。

基于FPGA的音频响度控制

响度控制是音频播放中的值得注意问题,响度控制的实质是给定音频要求下响度大小优化问题。为满足实时性需求,采用Xilinx公司的Spartan6系列FPGA,改进了响度控制算法以适合在FPGA上实现。该算法采用了分段处理的方法,以及Xilinx众多的结构化的IP核,保证了运算的速度和可靠性。实验结果表明,该设计在FPGA上运行稳定,有较好的响度控制效果。

三国少年喜交流

8月23日．由四川省人民政府外事办公室和德阳市人民政府主办．德阳市人民政府外事侨务办公室、德阳市教育局、德阳市体育局、德阳市围棋协会承办的第八届中日韩三国青少年友城杯围棋赛举行．共有来自中日韩三个国家4支代表队的28名运动员参加。经过紧张激烈的三轮循环定台制比赛．

聂棋圣莅临德阳

7月25-27日，棋圣聂卫平九段来到四川省德阳市考察围棋事业并作指导。