高清3D視頻同步合成器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、立體視頻制作技術(shù)是當(dāng)前視頻研究中的一個(gè)活躍領(lǐng)域,作為一種比普通視頻提供更多信息內(nèi)容和具有更多數(shù)據(jù)量的數(shù)字媒體,因其具有強(qiáng)烈的立體感和縱深感特性越來(lái)越受到人們的關(guān)注,已有越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者從事這方面的研究。
　　本課題要研究的內(nèi)容是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一套高清3D視頻合成器,合成器采用的核心器件為FPGA。立體視頻合成采集器主要解決立體電視節(jié)目制作過(guò)程中,雙路視頻數(shù)據(jù)的同步、高清立體視頻實(shí)時(shí)合成、以及高清視頻實(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)合成等問(wèn)題。常用的立體視

2、頻合成功能包括左右放置合成、上下放置合成以及色分合成。左右放置合成功能要求合成畫(huà)面左半部分視頻數(shù)據(jù)來(lái)自左眼視頻,右半部分畫(huà)面來(lái)自右眼視頻,由于幀存儲(chǔ)合成方案需要的存儲(chǔ)資源為9.98MB,需求存儲(chǔ)資源太大,無(wú)法在低端FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn),且延時(shí)高達(dá)40毫秒,因此本文提出了一種基于視頻行存儲(chǔ)的優(yōu)化合成方案,將存儲(chǔ)需求降至8KB,延時(shí)降為0.01毫秒;上下放置合成功能要求合成畫(huà)面上半部分視頻數(shù)據(jù)來(lái)自左眼視頻,下半部分視頻數(shù)據(jù)來(lái)自右眼視頻,由于上下放

3、置合成算法對(duì)存儲(chǔ)空間需求大,因此需要使用外部DDRSDRAM存儲(chǔ)器件,本文提出了一種可不間斷連續(xù)同時(shí)讀寫操作的DDRSDRAM控制方法,非常適合用于視頻數(shù)據(jù)流的處理;色分合成功能要求合成圖像紅色分量來(lái)自左眼視頻,藍(lán)綠色彩分量來(lái)自右眼視頻,本文提出并驗(yàn)證了將浮點(diǎn)數(shù)顏色空間轉(zhuǎn)換公式整型化實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)方案,大大簡(jiǎn)化了色分合成功能的FPGA實(shí)現(xiàn)過(guò)程,實(shí)現(xiàn)了高清視頻圖像RGB空間數(shù)據(jù)與YCbCr空間數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)相互轉(zhuǎn)換的功能,最大轉(zhuǎn)換效率可達(dá)979

4、0萬(wàn)像素點(diǎn)每秒。雙路視頻視間數(shù)據(jù)的同步有兩種方法,一種是用Genlock同步信號(hào)同步兩路攝像機(jī)的輸出信號(hào);另一種是通過(guò)立體視頻合成采集器內(nèi)部DDRSDRAM進(jìn)行雙視視頻同步?；贒DRSDRAM的雙視視頻同步方案,可以廣泛的擴(kuò)展立體視頻合成采集器的應(yīng)用范圍,大大降低輸入視頻設(shè)備的購(gòu)置成本。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,立體視頻合成采集器可以完成立體視頻制作過(guò)程中,雙視視頻數(shù)據(jù)同步、輸入高清視頻實(shí)時(shí)翻轉(zhuǎn)、立體視頻實(shí)時(shí)合成等工作,滿足設(shè)計(jì)要求,