幀率變換系統(tǒng)中片上像元緩存設(shè)計(jì)與硬件實(shí)現(xiàn).pdf

1、在目前的數(shù)字電視領(lǐng)域,由于液晶面板的固有缺陷,視頻在播放時(shí)會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)模糊、殘影等現(xiàn)象,給觀看者的視覺(jué)體驗(yàn)帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。一種有效的方法就是通過(guò)幀率變換技術(shù),提高視頻的幀率,平滑物體的運(yùn)動(dòng),有效提高視頻的顯示質(zhì)量。本文的主要工作即為幀率變換系統(tǒng)中核心模塊像元緩存的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　在幀率變換系統(tǒng)中,像元緩存作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模塊,負(fù)責(zé)所有像元數(shù)據(jù)的輸入輸出操作。根據(jù)幀率變換算法的處理流程,本設(shè)計(jì)采用了3級(jí)流水的數(shù)據(jù)處理模式。首先通過(guò)實(shí)

2、際的硬件需求分析,選取適當(dāng)規(guī)格的RAM并組織其拼接排列方式,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足5ns的時(shí)鐘周期要求。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了像元緩存的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)總位寬、編址方法與像元緩存訪問(wèn)方式。其次,根據(jù)像元緩存的具體功能,將其劃分為預(yù)讀取寫(xiě)操作、緩存訪問(wèn)讀操作以及輸出控制三大部分,給出了所有子模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)架構(gòu)和硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),并設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了像元緩存輸出數(shù)據(jù)的處理模塊,其主要包括數(shù)據(jù)校準(zhǔn)與濾波,完成了像元的截取、亞像素計(jì)算等功能。

3、　　本文還對(duì)像元緩存的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化,采用了稀疏區(qū)的設(shè)計(jì)方法,在現(xiàn)有硬件架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)了稀疏區(qū)存儲(chǔ)和稀疏區(qū)插值的功能,從而達(dá)到節(jié)省一半片上RAM容量的目的。
　　最后,采用Verilog HDL語(yǔ)言對(duì)本文的設(shè)計(jì)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),利用IC仿真與綜合工具對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。最后的綜合結(jié)果表明,在200MHz工作頻率限定條件下,該系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足一個(gè)基本塊內(nèi)插三幀處理所需的時(shí)序要求。本設(shè)計(jì)的像元緩存在65nmCMOS工藝下所占總面積約3.7222mm。<