本文關(guān)鍵詞：SDI視頻的動(dòng)態(tài)OSD功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：計(jì)算機(jī)、多媒體和數(shù)字通信技術(shù)的快速發(fā)展極大的推動(dòng)了視頻技術(shù)的發(fā)展,視頻圖像已經(jīng)由原來(lái)的模擬信號(hào)發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字信號(hào)。隨著數(shù)字電視設(shè)備得到大量應(yīng)用,使得應(yīng)用場(chǎng)合出現(xiàn)了各種各樣的視頻接口,其中SDI接口(串行數(shù)字接口)是目前使用最廣泛的數(shù)字視頻接口之一。SDI視頻通常需要專用的SDI視頻采集卡才能觀測(cè)到圖像,主要表現(xiàn)為采集設(shè)備昂貴、靈活性較差。視頻字符疊加(OSD)是在視頻信號(hào)中混入圖形或字符信號(hào),從而在屏幕的特定位置上與圖像同步顯示的技術(shù)。OSD技術(shù)廣泛的應(yīng)用于視頻監(jiān)控系統(tǒng)中。視頻的采集與顯示是光電測(cè)量系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。隨著SDI相機(jī)在靶場(chǎng)環(huán)境中的大量應(yīng)用,研究SDI視頻的動(dòng)態(tài)OSD顯示具有一定的工程價(jià)值。論文的工作目的是根據(jù)實(shí)際工程需求,設(shè)計(jì)了一套基于FPGA的嵌入式視頻處理硬件平臺(tái),并使用Verilog語(yǔ)言對(duì)硬件平臺(tái)的功能進(jìn)行開發(fā),通過該平臺(tái)可以完成SDI視頻的采集、SDI視頻以及CVBS視頻的OSD顯示等功能。本論文的研究?jī)?nèi)容主要集中在以下幾個(gè)方面:(1)深入分析任務(wù)需求,詳細(xì)論證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)基于FPGA的嵌入式視頻處理系統(tǒng),具體包括原理圖的設(shè)計(jì)、PCB電路板的設(shè)計(jì)以及信號(hào)完整性分析等。該系統(tǒng)以Xilinx的Spartan-6 xc6slx16作為核心的處理芯片,整個(gè)視頻系統(tǒng)的圖像處理以及邏輯控制均在FPGA中完成,實(shí)現(xiàn)各功能的模塊化設(shè)計(jì),保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。該系統(tǒng)具有接口豐富、穩(wěn)定性好、集成度高等特點(diǎn)。在實(shí)際的工程應(yīng)用中,硬件電路運(yùn)行狀態(tài)良好,滿足設(shè)計(jì)要求。(2)研究SDI串行數(shù)字接口視頻格式,分析ITU-R BT.656標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)特點(diǎn),采用Verilog語(yǔ)言編程,通過FPGA實(shí)現(xiàn)SDI視頻的采集、SDI視頻的輸出以及CVBS視頻的輸出,具體包括數(shù)據(jù)展寬模塊、數(shù)據(jù)解擾模塊、數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊、數(shù)據(jù)加擾模塊、數(shù)據(jù)適配模塊等FPGA內(nèi)部模塊的開發(fā)。針對(duì)FPGA接收的數(shù)字視頻信號(hào)沒有同步信號(hào)的特點(diǎn),提出了一種序列檢測(cè)的方法,實(shí)現(xiàn)了有效數(shù)據(jù)的快速檢索與提取。(3)通過深入研究視頻字符疊加技術(shù)及屏顯技術(shù),實(shí)現(xiàn)了CVBS視頻以及SDI視頻的OSD顯示。針對(duì)專業(yè)字符顯示芯片使用限制因素多、靈活性差的缺點(diǎn),借助FPGA高性能、并行性特點(diǎn),采用FPGA+視頻開關(guān)芯片的架構(gòu),完成字符疊加模塊的功能設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了多路模擬視頻的實(shí)時(shí)疊加。在SDI重編碼同時(shí),混入字符信息,實(shí)現(xiàn)SDI數(shù)字視頻的OSD顯示。借助FPGA內(nèi)部資源的雙口RAM,改進(jìn)了該嵌入式系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間通信方式。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.8

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本文編號(hào)：1153443