嵌入无损编码的海量视频数据存储系统设计

随着当代视频显示分辨率的不断提升,视频显示系统需要实时缓存的数据量越来越大.DDR等实时存储设备受到自刷新率等存储模式的限制,难以满足视频显示系统实时稳定存储的需要.海量视频数据的实时存储成为显示系统亟待解决的关键问题.根据高清视频单帧图像内像素间的空间相关性高的特点,提出了一种内嵌算术编码及哈夫曼编码的嵌入式混合压缩数据存储方法.在传统的视频高速DDR存储控制系统中,首先对单帧视频进行压缩,通过直接减少系统的实时存储量,解决海量视频存储瓶颈的问题.经过试验测试证明,该混合压缩数据存储方法不仅减少了所需存储的数据量,且其数据还原与经典的熵编码比较压缩还原后PSNR值平均高出1～2 dB.     

基于FPGA的LED视频显示屏控制系统的设计

设计了一种基于FPGA的LED视频显示屏控制系统,能在大型的LED显示屏上显示从DVI接口采集到的视频信号.主要针对设计中的数据采集、数据重组、切片存储和256级灰度显示的实现方法等关键问题进行了详细的分析.     

基于ARM和FPGA的微加速度计数据采集系统设计

基于常用的MEMS惯性器件微型加速度计,介绍一种采用ARM和FPGA架构来采集加速度数值的设计方案,微加速度计的模拟输出信号经A／D芯片转换后由FPGA进行处理和缓存,然后ARM接收FPGA的输出数据并对数据进行显示和存储,对如何用FPGA实现该数据采集系统的传输控制和数据缓存,以及FPGA与A／D转换芯片和ARM的接口设计给出了说明,实现了加速度数值的采集、传输、显示和存储,该方法配置灵活、通用性强,可以较好地移植到相关器件的数据采集系统中。     

基于FPGA的数字视频监控系统设计

详细介绍了基于FPGA的视频监控系统设计。该系统具有高精度、高速和高效等优点,设计灵活。用Verilog HDL语言来实现各个模块的编写,使硬件设计更简单。该系统通过OV9650摄像头获取图像数据,经过FPGA采集、缓存、数据变换,最终在VGA显示中显示。     

一种基于FPGA的多路视频网络监控系统设计

针对市场对小型化、嵌入式、大场景视频监控的需求,设计一种基于FPGA的多路视频网络监控系统。该系统主要由摄像头采集模块、数据处理模块、缓存模块和以太网传输模块组成,通过TW2867芯片同时采集4路视频送入FPGA进行通道分离和视频格式转换,再利用DDR2高速存储多路视频数据,最后通过编程控制以太网收发器传输控制器RTL8211EG实现了视频数据的网络传输。视频监控终端可以通过网络接收视频流并进行实时显示,结果表明,该系统具有集成度高、体积小、实时性强、传输速度快等优点。     

音视频数据采集接口电路设计及实现

针对普通缓存器存储溢出或者读空的问题，对音视频数据采集系统的接口电路进行了设计和实现。该接口电路可实现压缩后的音频和视频数据的FPGA缓存和PCI总线传输。利用乒乓操作的方法控制缓存器的切换，以保证数据的无缝传输。仿真试验结果表明，所设计的接口电路，其准确性和稳定性均满足项目要求，且具有较好的工程使用价值。     

ARM+FPGA控制的LED脱机屏系统设计

采用基于ARM核的新一代32位嵌入式RISC微处理器S3C2410和FPGA组成控制中心,与上位机通过以太网进行通信。该系统可支持256灰度级全彩LED屏的文字、图片和动画显示,同时可以根据需要存储更多的显示内容,并能较快地传输图片数据。ARM控制数据的下载、存储和发送,FPGA实现数据的接受、缓存和扫描显示。ARM和FPGA之间数据通信采用了ARM内置的LCD接口,实现了数据的并行传输,使传输速率达到客观的效果,且最大可显示1024×1024分辨率大小的图片。目前系统可显示256×256分辨率大小的图像,为了提高系统灵活性,提高应用性,在FPGA部分图片被分成了128×64大小的8个图像小块,可通过外部跳针选择,整个系统具有较强稳定性和通用性。     

LVDS接口LED显示屏数据处理系统设计

低压差分信号传输(LVDS)技术具有高速、低功耗的特点,已成为宽带高速系统设计的接口标准之一.LVDS技术的应用也为LED显示屏视频接口方案提供了新的选择.LED显示屏可采用LVDS接收器接收来自单板电脑的LVDS视频数据并转换电平.介绍了LVDS接收器SN75LVDS86的结构和原理及与FPGA的连接方式.根据LED显示屏视频显示原理得出对接收到的每点18 bit数据应转换后按颜色、灰度位平面存储于SDRAM中.视频显示是通过FPGA定时从外部SDRAM读取1帧数据再按扫描行、颜色、灰度位平面移位输出到LED显示屏来实现的.作为整个系统核心处理部件的FPGA,采用流水线方式工作实现了LVDS数据接收过程和视频显示过程的并行运行.此外,视频显示过程内部也采用流水线方式工作.分析了该流水线结构相关、数据相关和瓶颈流水段产生原因并给出了可行的解决方案.     

场序彩色视频控制系统

采用时序彩色法实现彩色显示,在液晶显示技术中具有良好的发展前景,具有成本低、分辨率高、彩色效果好等优点。文章主要介绍了一套针对南开大学研制的LCoS芯片的场序彩色视频控制系统,该系统采用场序彩色模式,经过实验调试后,最终实现了LCoS芯片的彩色视频显示。在设计的系统中视频数据采用并行的输出方式,降低了整个控制系统的工作频率。系统利用两组外部SRAM对帧数据进行缓存,采用乒乓操作来实现视频的实时连续显示。整个控制系统的核心部分采用一片FPGA来实现,文章详细介绍了FPGA内部数据流处理的算法实现:FPGA采用3组移位寄存器对数据进行动态缓存,实现了串行-并行的数据转换,并将同时输入的红、绿、蓝视频数据转换为红、绿、蓝子场数据;并且充分利用FP-GA内部RAM作为缓存,完成了图像的插值处理,以满足LCoS扫描显示的要求。最后介绍了在时序彩色LCoS显示中出现的问题和难点。     

LED全彩屏数字视频信号处理电路的设计

为了解决全彩LED同步视频显示屏灰度级低、刷新速度不高的问题,根据LED大屏的驱动结构,设计了256级显示灰度时刷新率可达90 Hz的数据处理电路。该电路的设计,应用了数字视频数据信号位面分离的策略,采用了分场写入、分区读出缓存存储器的方法。详细介绍了电路的数据处理流程和关键功能模块的实现。实际测试表明,该设计满足了高亮度、低图像闪烁、无掉色的技术指标。     

裸眼3D视频信号转换技术研究

针对嵌入式裸眼3D设备需要同时在左右眼亚屏幕上显示立体对图像存在数据量较大和视差图像准确处理等问题,仔细研究了左右格式立体图像和液晶显示屏视频信号特点,提出一种ARM与FPGA相结合的视频信号转换系统。ARM系统作为视频播放和外设支持,为FPGA提供立体视频信号源,FPGA作为信号处理的核心,采集、缓存和转换ARM输出的视频数据,以匹配线光源背照明式裸眼3D液晶屏物理结构实现立体显示效果。实验结果表明,系统准确地完成了左右格式立体视频数据分离和融合,能够满足嵌入式裸眼3D设备对视频信号转换的要求。FPGA逻辑设计只使用内部资源实现图像数据缓存和列插值,提高了系统的可靠性并降低了成本。     

LED大屏数据结构实现

LED视频是现代广告业不可缺少的一部分;该系统通过FPGA控制,SDRAM来存储数据.要完成电脑对LED大屏的控制,必须解决从显卡的RGB数据到LED大屏的数据转换,其中包括数据的灰度级的转换,数据存储格式的转化以及场数据地址的重组;所有数据格式的转换可以通过VHDL语言编程,然后通过FOUDATION综合,最后把产生的数据下载到FPGA实现[3].     

阵列存储在遥测图像采集系统中的应用

主要研究了阵列存储在遥测图像采集系统中的应用,设计了一种以CPU+FPGA为核心的图像存储转发系统,通过LVDS总线接收数字图像信号,经过阵列存储器缓存编码后,以PCM串行码的形式下传给接收机.阵列存储可以有效缓存图像数据,完成图像数据的缓存和转发功能,实现图像数据的无缝传输.     

数字视频控制芯片的设计

CMOS图像传感器技术逐渐成熟并广泛应用.设计了一款用于CMOS数字摄像头的视频控制芯片,满足30 f/s(帧/s)的视频采集、处理、存储与显示;该芯片集成摄像头寄存器配置块与数据采集接口、外缓存SDRAM接口、外转存储接口以及图像阵列显示接口;设计通过Verilog硬件描述语言进行RTL(Register Transistor Level)建模,在FPGA开发板上进行验证.实验结果证明,该控制芯片可以作为独立专用集成电路,嵌入式应用在数字视频系统中.     

LED显示屏256级灰度控制芯片的FPGA设计

介绍了一种基于DVI接口的LED视频显示系统,包括系统设计框架、LED显示驱动方法的介绍,重点介绍了基于FPGA的LED显示屏256级灰度控制芯片的设计原理与过程.     

基于CMOS图像传感器的视频采集系统设计

提出了一种采用Altera公司CycloneⅡ系列的FPGA作为主控芯片,采用OV7670这款CMOS图像传感器作为视频信号源并采用sRAM（静态随机存储器）作为数据缓存的实用方案,实现了对图像传感器寄存器配置、图像传感器输出信号采集、图像数据格式转换、图像数据缓存及最终在VGA显示器上进行图像显示的一系列过程。该视频采集系统设计能够很好地满足实时图像的输出需求。     

基于FPGA的视频实时边缘检测系统

于对视频图像检测与识别的需要,提出了一种基于FPGA的视频边缘检测系统设计方案,并完成系统的硬件设计.通过FPGA控制摄像头进行视频采集,双端口SDRAM对图像数据进行缓存,FPGA再对数据进行实时处理.实际采用DE2-115开发板和CMOS摄像头OV7670为硬件平台进行验证.结果表明,该系统具有实时性高,检测准确的特点,达到了设计要求.     

基于FPGA高速视频图像实时采集与处理系统设计

针对高速视频图像实时采集与处理系统处理数据量大与系统实时性之间的矛盾,设计了一种基于高性能FPGA的高带宽处理系统。采用Cyclone IV GX系列芯片为核心处理器,4片DDR2构造64位总线。完成了高速系统硬件电路设计,系统主要由高速视频图像传感器、FPGA、DDR2、VGA控制器件等组成。实现了高速视频图像数据的实时采集、缓存、处理、显示等一系列过程。实验表明,利用此系统进行高速视频图像的实时采集、处理与显示时,处理速度快,动态画面流畅,实时性好。     

提升LED驱动芯片视觉刷新率的逻辑电路设计

为了提升LED显示屏的画面质量,设计了能提高LED显示屏视觉刷新率的逻辑电路。该电路将一个显示周期分为32段,每一段包含有128个灰度时钟周期,占空比由12位灰度数据控制。逻辑电路产生的PWM和传统的PWM相比能提高视觉刷新率,最高能将视觉刷新率提高至32倍;能弥补S-PWM( Scrambled-PWM)在灰度数据低时视觉刷新率低的不足。在Cadence软件下进行设计仿真,并在开发板上进行了验证设计的可行性。     

高分辨率AM Micro-LED显示器设计及其驱动实现

设计了一种基于蓝宝石衬底氮化镓基蓝色/绿色多量子阱LED外延片,利用成熟的LED芯片工艺制备了高像素Micro-LED芯片阵列;在Micro-LED芯片和CMOS驱动芯片表面设计并制备了金属凸点,采用高精度倒装焊接工艺实现LED显示芯片和CMOS驱动芯片的良好键合,成功制备了分辨率为640×360的Micro-LED显示器。同时,以FPGA为控制器,设计了Micro-LED显示器的驱动系统,该驱动系统对输入的图像数据进行缓存并将其处理为显示器所能接收的单色图像数据,最后将处理后的图像数据写入驱动芯片并实现图像显示。