本文關(guān)鍵詞：隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隱藏式字幕(Closed Caption,CC)最初的理念是讓聽(tīng)力有障礙人士可以和正常人一樣獲得更多的視頻信息,享受更加完美的視頻觀看體驗(yàn),是歐美等國(guó)家的數(shù)字電視必不可少的組成部分,也是專(zhuān)業(yè)視頻監(jiān)視器中重要的組成部分。隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng)通常采用專(zhuān)用解碼芯片或者軟件來(lái)實(shí)現(xiàn),但隨著高清視頻的普及和電子技術(shù)的發(fā)展,消費(fèi)者對(duì)處理器處理視頻數(shù)據(jù)的速度和系統(tǒng)的集成度提出了更高的要求,傳統(tǒng)的隱藏式字幕實(shí)現(xiàn)方案越來(lái)越難以滿足這類(lèi)要求。FPGA集豐富的硬件資源于一體,擁有強(qiáng)大的并行處理數(shù)據(jù)的能力,尤其適合大量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理工作,在視頻圖像處理領(lǐng)域具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。本文研究的目標(biāo)是設(shè)計(jì)基于FPGA的隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng),不僅滿足了集成度高和處理速度快的優(yōu)點(diǎn),而且具有實(shí)時(shí)性好、資源消耗低、節(jié)約成本、商業(yè)價(jià)值高等優(yōu)勢(shì),因此實(shí)現(xiàn)隱藏式字幕系統(tǒng)的FPGA方案具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。本系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)針對(duì)北美市場(chǎng)的專(zhuān)業(yè)視頻監(jiān)視器中隱藏式字幕解碼與顯示功能為應(yīng)用背景,深入研究了有關(guān)隱藏式字幕數(shù)據(jù)語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的SMPTE標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)協(xié)議和708CC標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)提出并應(yīng)用了一種待顯示字符的疊加方法,實(shí)現(xiàn)了字幕窗口的定位,字幕字符待顯示區(qū)域的定位,字幕字符待顯示區(qū)域字符基地址的確定,讀取字型碼數(shù)據(jù)以及實(shí)現(xiàn)字幕窗口內(nèi)顯示區(qū)域的劃分。在此基礎(chǔ)上結(jié)合FPGA并行處理數(shù)據(jù)的特點(diǎn),提出了一種基于高清SDI視頻信號(hào)的隱藏式字幕原始數(shù)據(jù)的提取方法。實(shí)現(xiàn)了隱藏式字幕原始數(shù)據(jù)的提取,然后進(jìn)行數(shù)字電視隱藏式字幕(DTVCC)數(shù)據(jù)包的重組,接著進(jìn)行字幕服務(wù)數(shù)據(jù)的重組,再對(duì)用戶選擇的字幕服務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼,最后實(shí)現(xiàn)隱藏式字幕數(shù)據(jù)與源視頻的疊加顯示。整個(gè)設(shè)計(jì)采用Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行代碼的編程,并在Xilinx公司XC7K325T-2FFG900為核心芯片的Kintex7 FPGA開(kāi)發(fā)板上實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明,隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng)的功能達(dá)到了預(yù)先的設(shè)計(jì)目的,能夠提取出原始隱藏式字幕數(shù)據(jù)并進(jìn)一步做解碼等處理,最后與源視頻圖像疊加顯示定位正常,系統(tǒng)運(yùn)行功能穩(wěn)定,達(dá)到了很好的顯示效果。該系統(tǒng)資源消耗少,完全可以利用FPGA處理視頻的富足資源去實(shí)現(xiàn)隱藏式字幕功能,具有較好的實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：隱藏式字幕 數(shù)字電視 SMPTE 708CC DTVCC
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN949.197;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)12-13
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)16-29
• 2.1 FPGA簡(jiǎn)介16
• 2.2 數(shù)字視頻基本原理16-18
• 2.2.1 數(shù)字視頻簡(jiǎn)介16-17
• 2.2.2 視頻分辨率17-18
• 2.3 SMPTE標(biāo)準(zhǔn)18-22
• 2.3.1 SMPTE標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介18
• 2.3.2 SMPTE334-1 標(biāo)準(zhǔn)18-19
• 2.3.3 SMPTE334-2 標(biāo)準(zhǔn)19-22
• 2.4 708CC協(xié)議22-28
• 2.4.1 傳輸層23-24
• 2.4.2 數(shù)據(jù)包層24-25
• 2.4.3 服務(wù)層25-26
• 2.4.4 編碼層26-27
• 2.4.5 解析層27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)29-35
• 3.1 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)硬件平臺(tái)29-30
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)30-34
• 3.2.1 隱藏式字幕原始數(shù)據(jù)提取模塊31
• 3.2.2 字幕數(shù)據(jù)分析模塊31-32
• 3.2.3 字幕服務(wù)數(shù)據(jù)分析模塊32
• 3.2.4 字幕數(shù)據(jù)解碼模塊32-33
• 3.2.5 同步處理模塊33
• 3.2.6 字幕顯示實(shí)現(xiàn)模塊33-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第4章 系統(tǒng)各模塊具體的實(shí)現(xiàn)35-52
• 4.1 設(shè)計(jì)流程35
• 4.2 隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)和支持的功能35-36
• 4.3 隱藏式字幕原始數(shù)據(jù)提取模塊實(shí)現(xiàn)36-38
• 4.4 字幕數(shù)據(jù)分析模塊實(shí)現(xiàn)38-40
• 4.5 字幕服務(wù)數(shù)據(jù)分析模塊實(shí)現(xiàn)40-42
• 4.6 字幕數(shù)據(jù)解碼模塊實(shí)現(xiàn)42
• 4.7 字幕數(shù)據(jù)解析顯示模塊實(shí)現(xiàn)42-51
• 4.7.1 隱藏式字幕顯示的要素43-44
• 4.7.2 像素掃描坐標(biāo)的提取44
• 4.7.3 屏幕上顯示區(qū)域的劃分44-45
• 4.7.4 顯示窗口的定位45-48
• 4.7.5 字幕字符顯示區(qū)域的定位48-49
• 4.7.6 字型碼存儲(chǔ)與讀取49-50
• 4.7.7 字幕窗口內(nèi)顯示區(qū)域的劃分50-51
• 4.7.8 窗口與字符的顯示控制51
• 4.8 本章小結(jié)51-52
• 第5章 隱藏式字幕解碼與顯示系統(tǒng)的驗(yàn)證52-62
• 5.1 系統(tǒng)驗(yàn)證總體架構(gòu)52-53
• 5.2 核心模塊仿真53-59
• 5.2.1 隱藏式字幕原始數(shù)據(jù)提取模塊53-54
• 5.2.2 字幕數(shù)據(jù)分析模塊54-55
• 5.2.3 字幕服務(wù)數(shù)據(jù)分析模塊55-56
• 5.2.4 字幕數(shù)據(jù)解碼模塊56-57
• 5.2.5 字幕數(shù)據(jù)解析顯示模塊57-59
• 5.3 驗(yàn)證結(jié)果與分析59-60
• 5.4 關(guān)鍵資源消耗情況60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 第6章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本文總結(jié)62-63
• 6.2 課題展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68

【相似文獻(xiàn)】

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4 張

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