[发明专利]一种基于FPGA实现的车载视频图像画中画显示方法

说明书

一种基于FPGA实现的车载视频图像画中画显示方法，涉及FPGA技术。本发明提供了一种具有传输数据抗干扰能力强、传输视频图像分辨率高、视频画面稳定流畅等优点的两路视频图像画中画显示方法。本发明所涉及的方法中，两路视频数据通过引脚输入到FPGA内部，并分别由LVDS接收模块和采集模块进行数据的接收。LVDS接收模块输入的数据经过RGB映射模块后映射出两组24位的RGB888数据；采集模块输入的数据经过数据交互模块先存入到DDR3中，在需要的时候从DDR3中取出送往数据选通模块与映射出来的RGB888信号组合成一帧图像数据。数据选通模块用来进行两路视频数据的选取与输出，选取的数据再经过RGB反映射模块转换为8路7位的并行数据，通过LVDS发送模块进行并串转换后输出到FPGA外部，最终在一帧图像中显示两路视频数据重组后的画面。本发明适应于汽车车载视频传输、多路视频监控等一些高清多路视频图像处理领域。

技术领域

本发明涉及FPGA技术，具体涉及一种基于FPGA实现的车载视频图像画中画显示方法。

背景技术

画中画是通过数字图像处理技术，使用一大一小两个视频画面叠加的方式，在一个屏幕上同时显示两个视频信号，以便在观看主画面的同时查看其他画面，即把子画面放置于主画面之内显示。近几年随着汽车电子技术的发展，对视频源、显示设备和视频传输线的研究开发取得了很大进展。例如，将导航显示器与电子系统分离开，使显示器可以安装在便于驾驶者观察的位置，这种分离需要增加视频传输线。新一代汽车还可能配置各种摄像机用于辅助驾驶，例如后视镜摄像机、夜视镜以及路标识别摄像机，而每个摄像机都需要通过视频传输线连接到显示设备。车体内部迅速增加的传输线，特别是这些传输线越来越长，使得传统传输制式模拟CVBS信号的传输非常困难。这些信号格式不能承受汽车的电磁干扰。减小视频干扰的一种方案是用数字信号取代模拟信号，视频信号线本身不能产生干扰。现已证明，低压差分信号(LVDS)能够为数字视频传输提供最合理的连接。

发明内容

一种基于FPGA实现的车载视频图像画中画显示方法。本发明实现的功能是通过FPGA对输入的两路视频数字信号进行处理，最终实现两路视频图像一路输出，并能够在一帧图像上面组合显示出两路视频图像的内容实现画中画视频画面显示效果。其中A路视频图像是车载娱乐主机发送并经过串行器芯片输入的LVDS信号，共包含一对时钟线和8对数据线，串行数据的位宽为7位；B路数据是摄像机采集并经过一系列处理后输入的RGB888图像数据以及行同步信号HS、场同步信号VS和有效数据选通DE信号。通过FPGA内部的IP核，将A路输入的串行LVDS信号并行化后再进行RGB三通道的映射，然后与B路输入的RGB888图像数据组合起来进行选择输出，输出的数据再反映射回并行信号，最后再通过FPGA内部IP核将信号转换为串行LVDS信号输出给外部模块。其中FPGA为主控芯片，选型为LATTICE公司ECP5系列下的LFE5U-45F8BG381CA7131R45芯片；串行器芯片选型为DS90UB947-Q1；DDR3存储器选型为SCB13H2G160AF-13K；FPGA开发工具是在Diamond3.10集成开发环境下进行。

本发明的有益效果为：一种基于FPGA实现的车载视频图像画中画显示方法，该方法通过FPGA能够实现车载娱乐主机端发送的视频数据与车载摄像机端发送的视频数据组合显示，最终在车载屏幕上实现画中画的显示效果。其中主画面为车载主机端发送的视频画面，子画面为车载摄像机端传输的视频画面，子画面数据传输进FPGA后需要先暂存入DDR3中，等待与主画面数据组合输出。通过FPGA内部设定，可以自由的调节子画面即车载摄像机输入的视频的显示区域及大小。该方法具有传输数据抗干扰能力强、传输视频图像分辨率高、视频画面稳定流畅等优点，视频的刷新速率可达到60Hz，分辨率可达到1920*1020，适应于汽车车载视频传输、多路视频监控等一些高清多路视频图像处理领域。

附图说明

图1为本发明的结构原理框图。

图2为本发明的LVDS接收端原理图。