基于FPGA的視頻疊加融合系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、隨著人們對信息需求量的高速增長，單一通道的視頻內容已經無法滿足人們的要求，在城市信息化建設中，多通道視頻疊加融合技術在樓宇監(jiān)控、智能交通網、物聯網、電視廣播、以及視頻會議等方面的有著廣泛的應用需求。
　　本文提出并設計實現了一種純硬件的視頻疊加融合系統(tǒng)，該系統(tǒng)經DVI和VGA接口接收視頻信號，以FPGA為核心處理器，采用I2C總線對采集芯片和輸出芯片進行配置，同時對采集的視頻信號進行分辨率識別，利用DDR2緩存和縮放算法模塊將兩路

2、視頻信號進行任意比例縮放，通過上位機軟件進行參數配置，使疊加視頻圖像可在被疊加視頻圖像上的任意位置以任意比例融合顯示。
　　論文首先利用MATLAB仿真進行系統(tǒng)方案論證，在權衡處理效果與算法復雜度的情況下，系統(tǒng)縮放算法選用雙線性插值法。另外，針對系統(tǒng)指標對硬件平臺所需各種芯片進行選型論證，給出系統(tǒng)硬件平臺的設計方法以及部分設計原理圖。然后對系統(tǒng)所需的I2C協議、分辨率識別、DDR2外部存儲、雙線性插值縮放算法的實現、顯示器驅動時序

3、產生器、串口通信以及視頻疊加融合等關鍵技術在XILINX公司的ISE開發(fā)平臺上使用Verilog HDL進行設計與功能仿真驗證。最后，采用逐級調試的方法對系統(tǒng)FPGA程序和硬件進行聯合調試，成功完成系統(tǒng)各部分調試工作，系統(tǒng)性能達到預期指標，最大支持1280?1024(60Hz)的標清視頻分辨率。
　　該系統(tǒng)具有即插即用，實時性好，成本低，靈活性強等特點。采用了模塊化設計思想，各模塊可移植調用，對今后進行視頻旋轉、異型拼接以及視頻的