[发明专利]一种基于FPGA的视频处理系统

说明书

本发明涉及视频处理技术领域，尤其为一种基于FPGA的视频处理系统，包括有FPGA主板，FPGA主板分别电性连接有图像预处理模块和总线控制模块，所述图像预处理模块分别电性连接有显示模块和视频图像算法模块，所述总线控制模块分别电性连接有存储器和采集卡，所述采集卡、存取存储器和总线控制模块组成为视频图像采集模块，所述采集卡电性连接有摄像头。本发明FPGA主板不仅告别了传统观念的价格昂贵，而且性能也显著提升，同时不断集成一些新的硬件资源，FPGA主板非常适合于高性能的视频和图像技术，用FPGA主板来做实时图像处理，由于可编程逻辑的大容量、灵活性，可以实现图像极大的并行处理能力，短产品研发和更新换代的周期，快速做出有自己特色的。

技术领域

本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的视频处理系统。

背景技术

视频技术最早是从阴极射线管的电视系统的创建而发展起来的，但是之后新的显示技术的发明，使视频技术所包括的范畴更大。基于电视的标准和基于计算机的标准，被试图从两个不同的方面来发展视讯技术。得益于计算机性能的提升，并且伴随着数字电视的播出和记录，这两个领域又有了新的交叉和集中。

视频通常指涉各种动态影像的储存格式，例如：数位视频格式，包括DVD，QuickTime，与MPEG-4；以及类比的录像带,包括VHS与Betamax。视频可以被记录下来并经由不同的物理媒介传送：在视频被拍摄或以无线电传送时为电气讯号，而记录在磁带上时则为磁性讯号；视频画质实际上随著拍摄与撷取的方式以及储存方式而变化。

现有技术中，视频处理使用的处理芯片加个昂贵，视频图像处理技术主要用PC机来做实时图像处理，由于PC机的结构是基于冯·诺依曼的复杂指令计算机，本质上是顺序执行指令，不能实现并行处理，故实时性很差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于FPGA的视频处理系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于FPGA的视频处理系统，包括有FPGA主板，FPGA主板分别电性连接有图像预处理模块和总线控制模块，所述图像预处理模块分别电性连接有显示模块和视频图像算法模块，所述总线控制模块分别电性连接有存储器和采集卡，所述采集卡、存取存储器和总线控制模块组成为视频图像采集模块，所述采集卡电性连接有摄像头。

优选的，所述FPGA主板由可配置逻辑模块(CLB)、用户可编程I/O(IOB)、BlockRAM、数字时钟管理模块(DCM)幂I硬件乘法器等组成。

优选的，所述存储器包括分布式存储器和块存储器，所述分布式存储器由CLB中的查找表(LUT)实现，每个CLB有8个UJT，可以构成8个16X 1或128X 1、64×2的存储器，通常用来构成小容量的片内存储器。这种存储器具有访问速度快的特点，可以达到0.5as，因此常常用于数字信号处理的数据缓存等。Virtex.II Pro系列器件最多可提供1.5Mb的分布式存储器，所述块存储器双口RAM，在器件内提供了大量快速分散的存储器块，总量随着Virtex.IIPro器件的规模而增长，所述块存储器可以配置成单端口BlockRAM或完全的双端口BlockRAM。

优选的，所述FPGA主板为SAA7113输出视频图像数据通过8位总线VPO传输给FPGA主板。

优选的，所述视频图像算法模块包括图像平滑滤波和图像锐化滤波，平滑滤波用于模糊处理和减小噪声，为低通滤波器实现，锐化滤波为增强被模糊的细节边缘，为高通滤波器实现。

与现有技术相比，本发明提出了一种基于FPGA的视频处理系统，具有以下有益效果：