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
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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。
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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。