基于SOPC技術(shù)的視頻圖像處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、早期視頻圖像處理系統(tǒng)主要以模擬系統(tǒng)為主，技術(shù)成熟、成本低廉，但傳輸距離短、抗干擾能力差、存儲(chǔ)不方便、無(wú)法進(jìn)行數(shù)字化處理等。視頻圖像處理方式逐步由模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)變。數(shù)字視頻圖像處理系統(tǒng)通常采用數(shù)字信號(hào)處理專用芯片DSP（Digital Signal Processor）做處理器，但DSP適用于做復(fù)雜的算法，其程序本質(zhì)是串行執(zhí)行，在高速信號(hào)實(shí)時(shí)處理中難以達(dá)到要求，處理速度是有限，系統(tǒng)可靠性低。相對(duì)而言，F(xiàn)PGA用于實(shí)時(shí)圖像處理，在速度上具有很

2、大的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)FPGA（Filed Programmable Gate Array，即現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）內(nèi)部自身結(jié)構(gòu)，及易于實(shí)現(xiàn)分布式的算法結(jié)構(gòu)，使得各功能塊可以同時(shí)工作，更有利于高速數(shù)字信號(hào)處理。SOPC（片上可編程系統(tǒng)）設(shè)計(jì)技術(shù)可將盡可能大而完整的電路系統(tǒng)在單一FPGA中實(shí)現(xiàn)，從而使得所設(shè)計(jì)的電路在規(guī)模、可靠性、開(kāi)發(fā)成本、產(chǎn)品維護(hù)和硬件升級(jí)等多方面實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。
　　本課題要實(shí)現(xiàn)的視頻圖像處理系統(tǒng)，主要將實(shí)現(xiàn)視頻圖像的采集、傳輸

3、、解碼以及濾波、優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)顯示等多個(gè)功能。本系統(tǒng)首先通過(guò)攝像頭（本系統(tǒng)采用CCD）進(jìn)行視頻圖像的采集，然后對(duì)攝像頭采集并準(zhǔn)確傳輸回來(lái)的模擬視頻信號(hào)（PAL格式）進(jìn)行相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換和解碼，再將得到的YUV格式的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔行變逐行轉(zhuǎn)換以及數(shù)字濾波等處理，使圖像質(zhì)量得到了優(yōu)化；最后對(duì)處理好后的數(shù)字信號(hào)再進(jìn)行相應(yīng)的D/A轉(zhuǎn)換，送VGA顯示器進(jìn)行顯示。在圖像的數(shù)字濾波與優(yōu)化部分，本文詳細(xì)討論了鄰域均值濾波、低通濾波和中值濾波等濾波方法，