高清SDI顯示單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有越來越多的領(lǐng)域使用圖像采集顯示設(shè)備來完成視野擴(kuò)展等功能，而目前在圖像傳輸和顯示接口領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的有高清數(shù)字分量串行接口（3G-SDI）、移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接口（MIPI）、高清晰度多媒體接口（HDMI）、視頻圖形陣列（VGA）等接口。3G-SDI接口是先進(jìn)的串行視頻接口，該接口通過一根同軸電纜就可以實(shí)現(xiàn)高清視頻和高品質(zhì)音頻的傳輸。MIPI是目前在手機(jī)等電子產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的接口，該視頻驅(qū)動(dòng)接口功耗低，支持超高分

2、辨率LCD的驅(qū)動(dòng)。HDMI和VGA接口分別是日常生活中最常見的數(shù)字視頻接口和模擬視頻接口。實(shí)現(xiàn)3G-SDI接口到其它接口的轉(zhuǎn)換，并在轉(zhuǎn)換過程中實(shí)現(xiàn)圖像實(shí)時(shí)處理，對(duì)這些圖像傳輸和顯示接口在實(shí)際工程中的應(yīng)用具有十分重要的科研意義和實(shí)踐意義。
　　本論文提出的以FPGA為核心的圖像實(shí)時(shí)顯示處理轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了3G-SDI接口向MIPI接口、HDMI接口、VGA接口的轉(zhuǎn)換，并在接口轉(zhuǎn)換過程中實(shí)現(xiàn)了相關(guān)實(shí)時(shí)圖像處理功能。其中3G-SDI接口

3、到MIPI接口的轉(zhuǎn)換是較為創(chuàng)新的應(yīng)用。本論文完成的工作包括：
　　1、設(shè)計(jì)并確定了3G-SDI實(shí)時(shí)顯示處理單元的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，根據(jù)系統(tǒng)方案完成了相關(guān)器件選型工作，并收集了相關(guān)器件的技術(shù)文檔。
　　2、根據(jù)既定方案和相關(guān)技術(shù)文檔，設(shè)計(jì)并完成了系統(tǒng)的原理圖及PCB圖的設(shè)計(jì)與繪制，成功搭建了3G-SDI實(shí)時(shí)顯示處理單元的硬件平臺(tái)。該硬件平臺(tái)由FPGA核心處理單元的核心板和視頻編解碼單元的底板組成，其中核心板為6層板。
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4、、完成了相關(guān)邏輯程序和軟件程序的編寫工作。邏輯程序包括視頻輸出接口驅(qū)動(dòng)邏輯、外部視頻輸入同步邏輯、串口通信邏輯、SDRAM控制邏輯等。軟件程序包括視頻編解碼芯片的初始化程序和串口通信程序等。
　　4、實(shí)現(xiàn)了相關(guān)視頻圖像實(shí)時(shí)處理的需求。完成了視頻信號(hào)的色度空間轉(zhuǎn)換、視頻圖像曝光度增強(qiáng)、兩路視頻信號(hào)的壓縮拼接等視頻處理的算法設(shè)計(jì)及邏輯程序的編寫調(diào)試工作。
　　最后對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了綜合測(cè)試，該系統(tǒng)能夠完成兩路1080P的SDI視頻信