CN202261654U - Fpga视频图像存储与处理的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型所述的一种FPGA视频图像存储与处理的装置，包括视频数据采集模块、图像实时显示模块、图像存储模块和图像处理模块；所述视频数据采集模块分别与所述图像实时显示模块、所述图像存储模块和所述图像处理模块电连接。本实用新型利用FPGA的大容量逻辑资源和SOPC嵌入式开发工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC设计技术，从本质上改善图像处理的速度，使图像处理的实时性得到极大的提高。

Description

FPGA视频图像存储与处理的装置
技术领域
本实用新型涉及一种视频图像处理装置，特别是一种FPGA视频图像存储与处理的装置。
背景技术
通用视频图像处理系统，这类系统是随着计算机技术而发展起来的，应用非常普及，一般以微机为基础。系统的图像输入部分一般采用CCD摄像机和一块用PCI方式和PC机内部总线相连的图像采集卡，PC机的CPU负责图像的处理过程，内存存储图像数据。这类系统的优点是算法成熟，应用普及，但因为视频图像处理的数据量极大，而PC机的CPU是基于冯·诺依曼架构，本质上的顺序执行这些特点导致了这类系统存在处理速度较慢，实时性不好等缺点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种FPGA视频图像存储与处理的装置。
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：一种FPGA视频图像存储与处理的装置，包括视频数据采集模块、图像实时显示模块、图像存储模块和图像处理模块；所述视频数据采集模块分别与所述图像实时显示模块、所述图像存储模块和所述图像处理模块电连接。
本实用新型的积极效果是：本实用新型利用FPGA的大容量逻辑资源和SOPC嵌入式开发工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC设计技术，从本质上改善图像处理的速度，使图像处理的实时性得到极大的提高。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例所提供的FPGA视频图像存储与处理的装置的结构框图；
图2是本实用新型一个实施例所提供的FPGA视频图像存储与处理的装置的系统模块组成原理图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
如图1所示，本实用新型一个实施例所提供的FPGA视频图像存储与处理的装置，包括视频数据采集模块(1)、图像实时显示模块(2)、图像存储模块(3)和图像处理模块(4)；视频数据采集模块(1)分别与图像实时显示模块(2)、图像存储模块(3)和图像处理模块(4)电连接。
如图2所示，视频数据采集模块(1)包括CCD摄像模块(5)，视频解码模块(6)与视频采集模块(7)；CCD摄像模块(5)与视频解码模块(6)和视频采集模块(7)电连接。CCD摄像模块(5)输出PAL制式全电视信号，由CVBS接口导入开发板上的视频解码模块(6)解码，输出数字化的YCbCr视频数据流，然后其中一路数据导入FPGA的视频采集模块(7)，经过视频采集模块(7)突发传输视频数据到系统内存。(其中，CCD摄像模块可以是CCD摄像头；视频解码模块可以是视频解码芯片ADV7181B；视频采集模块可以是视频采集IP核。)
图像实时显示模块(2)包括FPGA内部用硬件描述语言编写模块(8)、视频编码模块(9)和显示模块(10)；视频解码模块(6)与FPGA内部用硬件描述语言编写模块(8)电连接，FPGA内部用硬件描述语言编写模块(8)与视频编码模块(9)电连接，视频编码模块(9)与显示模块(10)电连接。经视频解码模块(6)解码输出的另一路YCbCr视频数据流输入到FPGA内部用硬件描述语言编写模块(8)，FPGA内部用硬件描述语言编写模块(8)先调用相应模块提取出有效YCbCr视频数据，再进行YCbCr分量向RGB分量的色彩空间转换，然后将三路RGB分量送交视频编码模块(9)进行编码产生三路RGB模拟信号，在控制信号作用下，通过VGA接口，实现图像在液晶显示模块(10)上的显示。(其中，FPGA内部用硬件描述语言编写模块可以是TV_TO_VGA模块；视频编码模块可以是视频编码芯片ADV7125；显示模块可以是VGA显示器。)
图像存储模块(3)主要包括SD卡(11)，文件系统等。视频数据采集模块(1)采集到视频图像数据并传输至系统内存后，图像存储模块就开始工作，在CPU控制下，提取出分辨率为640*480的图像数据到数组，然后调用基于文件系统的BMP图片存储函数将数组里的图像数据和固定的BMP文件头，颜色表等信息按BMP文件格式写入SD卡中，生成一幅640*480的灰度图片。通过读卡器可以在PC机上观察存储后的图像。
图像处理模块(4)主要由两条用户定制指令和软件实现。该模块对采集到的灰度图像或者已经保存在SD卡(11)中的图像进行24位色向灰度图转换、平移、镜像、反色、对比度拉伸、增加亮度等算法处理。每个算法已经编写了相应的函数，要进行某种算法处理只要调用相应的函数即可。
本实用新型利用FPGA的大容量逻辑资源和SOPC嵌入式开发工具，可以充分利用硬件上的并行性和SOPC设计技术，从本质上改善图像处理的速度，使图像处理的实时性得到极大的提高。

Claims (3)

1.一种FPGA视频图像存储与处理的装置，其特征在于，包括视频数据采集模块、图像实时显示模块、图像存储模块和图像处理模块；所述视频数据采集模块分别与所述图像实时显示模块、所述图像存储模块和所述图像处理模块电连接。
2.如权利要求1所述的FPGA视频图像存储与处理的装置，其特征在于，所述视频数据采集模块包括CCD摄像模块，视频解码模块与视频采集模块；所述CCD摄像模块与所述视频解码模块和所述视频采集模块电连接。
3.如权利要求1所述的FPGA视频图像存储与处理的装置，其特征在于，所述图像实时显示模块包括FPGA内部用硬件描述语言编写模块、视频编码模块和显示模块；所述视频解码模块与所述FPGA内部用硬件描述语言编写模块电连接，所述FPGA内部用硬件描述语言编写模块与所述视频编码模块电连接，所述视频编码模块与所述显示模块电连接。
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