高清SDI顯示單元的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著科學技術的發(fā)展，有越來越多的領域使用圖像采集顯示設備來完成視野擴展等功能，而目前在圖像傳輸和顯示接口領域應用最為廣泛的有高清數(shù)字分量串行接口（3G-SDI）、移動產業(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接口是先進的串行視頻接口，該接口通過一根同軸電纜就可以實現(xiàn)高清視頻和高品質音頻的傳輸。MIPI是目前在手機等電子產品領域應用最為廣泛的接口，該視頻驅動接口功耗低，支持超高分

2、辨率LCD的驅動。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。實現(xiàn)3G-SDI接口到其它接口的轉換，并在轉換過程中實現(xiàn)圖像實時處理，對這些圖像傳輸和顯示接口在實際工程中的應用具有十分重要的科研意義和實踐意義。
　　本論文提出的以FPGA為核心的圖像實時顯示處理轉換系統(tǒng)，實現(xiàn)了3G-SDI接口向MIPI接口、HDMI接口、VGA接口的轉換，并在接口轉換過程中實現(xiàn)了相關實時圖像處理功能。其中3G-SDI接口

3、到MIPI接口的轉換是較為創(chuàng)新的應用。本論文完成的工作包括：
　　1、設計并確定了3G-SDI實時顯示處理單元的系統(tǒng)實現(xiàn)方案，根據系統(tǒng)方案完成了相關器件選型工作，并收集了相關器件的技術文檔。
　　2、根據既定方案和相關技術文檔，設計并完成了系統(tǒng)的原理圖及PCB圖的設計與繪制，成功搭建了3G-SDI實時顯示處理單元的硬件平臺。該硬件平臺由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動邏輯、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、實現(xiàn)了相關視頻圖像實時處理的需求。完成了視頻信號的色度空間轉換、視頻圖像曝光度增強、兩路視頻信號的壓縮拼接等視頻處理的算法設計及邏輯程序的編寫調試工作。
　　最后對該系統(tǒng)進行了綜合測試，該系統(tǒng)能夠完成兩路1080P的SDI視頻信