專利名稱：Fpga視頻圖像存儲與處理的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種視頻圖像處理裝置，特別是一種FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置。
背景技術(shù)：
通用視頻圖像處理系統(tǒng)，這類系統(tǒng)是隨著計算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的，應(yīng)用非常普及，一般以微機(jī)為基礎(chǔ)。系統(tǒng)的圖像輸入部分一般采用CXD攝像機(jī)和一塊用PCI方式和PC 機(jī)內(nèi)部總線相連的圖像采集卡，PC機(jī)的CPU負(fù)責(zé)圖像的處理過程，內(nèi)存存儲圖像數(shù)據(jù)。這類系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是算法成熟，應(yīng)用普及，但因為視頻圖像處理的數(shù)據(jù)量極大，而PC機(jī)的CPU是基于馮 諾依曼架構(gòu)，本質(zhì)上的順序執(zhí)行這些特點(diǎn)導(dǎo)致了這類系統(tǒng)存在處理速度較慢，實時性不好等缺點(diǎn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是按如下方式實現(xiàn)的一種FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置，包括視頻數(shù)據(jù)采集模塊、圖像實時顯示模塊、圖像存儲模塊和圖像處理模塊；所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述圖像實時顯示模塊、所述圖像存儲模塊和所述圖像處理模塊電連接。本實用新型的積極效果是本實用新型利用FPGA的大容量邏輯資源和SOPC嵌入式開發(fā)工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC設(shè)計技術(shù)，從本質(zhì)上改善圖像處理的速度，使圖像處理的實時性得到極大的提高。

圖1是本實用新型一個實施例所提供的FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型一個實施例所提供的FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置的系統(tǒng)模塊組成原理具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。FPGA (Field-Programmable Gate Array)，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在 PAL、GAL、 CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。如圖1所示，本實用新型一個實施例所提供的FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置， 包括視頻數(shù)據(jù)采集模塊(1)、圖像實時顯示模塊(2)、圖像存儲模塊(3)和圖像處理模塊(4)；視頻數(shù)據(jù)采集模塊(1)分別與圖像實時顯示模塊(2)、圖像存儲模塊(3)和圖像處理模塊⑷電連接。如圖2所示，視頻數(shù)據(jù)采集模塊(1)包括CCD攝像模塊(5)，視頻解碼模塊(6)與視頻采集模塊(7) ；CCD攝像模塊(5)與視頻解碼模塊(6)和視頻采集模塊(7)電連接。CCD 攝像模塊(5)輸出PAL制式全電視信號，由CVBS接口導(dǎo)入開發(fā)板上的視頻解碼模塊(6)解碼，輸出數(shù)字化的YCbCr視頻數(shù)據(jù)流，然后其中一路數(shù)據(jù)導(dǎo)入FPGA的視頻采集模塊(7)，經(jīng)過視頻采集模塊(7)突發(fā)傳輸視頻數(shù)據(jù)到系統(tǒng)內(nèi)存。(其中，CCD攝像模塊可以是CCD攝像頭；視頻解碼模塊可以是視頻解碼芯片ADV7181B ；視頻采集模塊可以是視頻采集IP核。)圖像實時顯示模塊(2)包括FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊(8)、視頻編碼模塊(9)和顯示模塊(10)；視頻解碼模塊(6)與FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊⑶電連接，F(xiàn)PGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊(8)與視頻編碼模塊(9)電連接，視頻編碼模塊(9) 與顯示模塊(10)電連接。經(jīng)視頻解碼模塊(6)解碼輸出的另一路YCbCr視頻數(shù)據(jù)流輸入到FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊(8)，F(xiàn)PGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊(8)先調(diào)用相應(yīng)模塊提取出有效YCbCr視頻數(shù)據(jù)，再進(jìn)行YCbCr分量向RGB分量的色彩空間轉(zhuǎn)換，然后將三路RGB分量送交視頻編碼模塊(9)進(jìn)行編碼產(chǎn)生三路RGB模擬信號，在控制信號作用下，通過VGA接口，實現(xiàn)圖像在液晶顯示模塊(10)上的顯示。(其中，F(xiàn)PGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊可以是TV_T0_VGA模塊；視頻編碼模塊可以是視頻編碼芯片ADV7125 ；顯示模塊可以是VGA顯示器。)圖像存儲模塊(3)主要包括SD卡(11)，文件系統(tǒng)等。視頻數(shù)據(jù)采集模塊(1)采集到視頻圖像數(shù)據(jù)并傳輸至系統(tǒng)內(nèi)存后，圖像存儲模塊就開始工作，在CPU控制下，提取出分辨率為640*480的圖像數(shù)據(jù)到數(shù)組，然后調(diào)用基于文件系統(tǒng)的BMP圖片存儲函數(shù)將數(shù)組里的圖像數(shù)據(jù)和固定的BMP文件頭，顏色表等信息按BMP文件格式寫入SD卡中，生成一幅 640*480的灰度圖片。通過讀卡器可以在PC機(jī)上觀察存儲后的圖像。圖像處理模塊(4)主要由兩條用戶定制指令和軟件實現(xiàn)。該模塊對采集到的灰度圖像或者已經(jīng)保存在SD卡(11)中的圖像進(jìn)行24位色向灰度圖轉(zhuǎn)換、平移、鏡像、反色、對比度拉伸、增加亮度等算法處理。每個算法已經(jīng)編寫了相應(yīng)的函數(shù)，要進(jìn)行某種算法處理只要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)即可。本實用新型利用FPGA的大容量邏輯資源和SOPC嵌入式開發(fā)工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC設(shè)計技術(shù)，從本質(zhì)上改善圖像處理的速度，使圖像處理的實時性得到極大的提高。
權(quán)利要求1.一種FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置，其特征在于，包括視頻數(shù)據(jù)采集模塊、圖像實時顯示模塊、圖像存儲模塊和圖像處理模塊；所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述圖像實時顯示模塊、所述圖像存儲模塊和所述圖像處理模塊電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置，其特征在于，所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊包括CCD攝像模塊，視頻解碼模塊與視頻采集模塊；所述CCD攝像模塊與所述視頻解碼模塊和所述視頻采集模塊電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置，其特征在于，所述圖像實時顯示模塊包括FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊、視頻編碼模塊和顯示模塊；所述視頻解碼模塊與所述FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊電連接，所述FPGA內(nèi)部用硬件描述語言編寫模塊與所述視頻編碼模塊電連接，所述視頻編碼模塊與所述顯示模塊電連接。
專利摘要本實用新型所述的一種FPGA視頻圖像存儲與處理的裝置，包括視頻數(shù)據(jù)采集模塊、圖像實時顯示模塊、圖像存儲模塊和圖像處理模塊；所述視頻數(shù)據(jù)采集模塊分別與所述圖像實時顯示模塊、所述圖像存儲模塊和所述圖像處理模塊電連接。本實用新型利用FPGA的大容量邏輯資源和SOPC嵌入式開發(fā)工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC設(shè)計技術(shù)，從本質(zhì)上改善圖像處理的速度，使圖像處理的實時性得到極大的提高。
文檔編號H04N7/26GK202261654SQ201120323409
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者竇浩 申請人:竇浩