基于FPGA的數(shù)字視頻幀頻提升技術.pdf

1、隨著數(shù)字電視,特別是大屏幕顯示設備的發(fā)展,液晶面板中固有的殘影(shadow)、抖動、運動模糊(motion blur)等現(xiàn)象變得尤為突出。為了克服以上弊端,研究人員一方面努力降低液晶分子響應時間;另一方面,通過提高液晶面板的刷新頻率,來減少液晶分子的保持時間。
　　液晶分子的物理特性決定它的響應時間不能無限降低。因此,很多專家、學者都在提高液晶面板的刷新頻率方面做努力。這些方法包括兩類幀頻提升方法,第一類即不考慮對象運動的幀復制

2、、幀平均和插灰?guī)?但這些算法比較簡單存在運動抖動等缺陷。第二類即基于運動估計和運動補償(motion estimation and motion compensation,ME/MC)的幀頻提升(frame rate up conversion, FRUC)方法加入了對對象運動的考慮,能夠取得更好的插幀效果。其中,快速而準確的運動估計是得到高質(zhì)量內(nèi)插幀的前提。
　　本文正是基于這樣的背景,主要研究了一種幀頻提升算法中運動估計器的

3、硬件實現(xiàn)電路。本文研究的硬件電路實現(xiàn)基于C語言與Matlab仿真過的算法,并在該算法的基礎上根據(jù)硬件實現(xiàn)的特點與視覺效果的要求進行了折中,使之能夠既滿足視頻信號實時處理的要求,同時又不降低主觀視覺效果。本文主要工作如下:
　?、僭O計了視頻圖像實時處理中幀級流水結構的時序,一幀圖像內(nèi)的條帶劃分,條帶內(nèi)宏塊數(shù)據(jù)的更新順序;
　?、趯崿F(xiàn)了基于 SAD匹配準則的雙向運動估計器,分析了實現(xiàn)原理、工作時序圖、結構設計與仿真結果;

4、　?、垩芯苛嗽紙D像視頻幀中條帶結構的劃分,以及數(shù)據(jù)從 DDR更新到緩存模塊SRAM中的先后次序;
　?、軐崿F(xiàn)了運動估計器數(shù)據(jù)緩存單元SRAM模塊,分析了實現(xiàn)原理、工作時序圖、結構設計與仿真結果;
　　⑤設計一種能復用大量硬件資源,同時支持 SAD匹配準則的雙向運動估計器,給出了實現(xiàn)原理、結構設計、工作時序圖和仿真結果分析;
　?、迣Ρ攘烁倪M方案與原方案的資源消耗,研究了改進方案在硬件資源消耗上的優(yōu)勢。
　　通過