高清数字视频处理平台软硬件设计

高清数字视频处理平台软硬件设计

论文摘要

随着计算机软硬件技术和宽带互联网技术迅猛发展,各种影视制作技术也得到了突飞猛进的发展,视频技术的开发与应用是目前信息技术领域最热门的话题之一,3G通信、数字电视、高清晰电视和宽带网络等都是围绕如何有效处理和传输视频信息而展开研究的。在通信和广播领域中数字视频技术获得了日益广泛的应用,特别是20世纪90年代以来,移动通信与互联网技术得到了的迅猛发展,如何实现多媒体信息和视频信息在移动网络和Internet中得到有效的处理和传输,已经成为当前我国信息化中的热点。本文在介绍了高清数字视频处理平台的基本结构及其工作原理的基础之上,成功设计了一款高性能的数字视频处理平台,其将通过半导体传感器件采集的视频图像信息进行处理,输出高清的视频图像,并可以支持各种VGA格式的输出标准。本文设计的数字视频处理平台的子模块包括:镜头输出处理模块、PLL产生时钟网络、视频预处理、视频后处理及其输出DAC模块。本文还介绍了视频领域常用的CCD镜头和CMOS镜头以及两者的优缺点。对视频中常用的帧、场、行、场同步、行同步、场有效、行有效等概念进行了解释。对高清视频数字平台视频输入解码进行了整体系统设计,并从系统到各个模块进行了分析。最后对本次设计中用到的测试信号进行了说明。本次设计对高清视频平台输入模块解码的代码进行了验证。通过NC仿真和matlab仿真验证了解码算法和Verilog代码的正确性。同时使用FPGA平台对代码进行硬件验证更进一步证明了算法和代码的正确性。通过以上的软件和硬件进行充分验证,说明了高清视频平台输入解码模块的正确性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 国内外研究状况
  • 1.3 国内外市场状况
  • 1.4 论文的主要工作和章节安排
  • 第二章 仿真平台建立
  • 2.1 仿真验证平台概述
  • 2.2 使用NC-Verilog 进行仿真
  • 2.2.1 启动NC-Verilog 仿真器
  • 2.3 使用Novas 工具Verdi 调试代码查看波形
  • 2.4 使用matlab 验证解码图像
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 高清数字视频处理平台系统结构研究
  • 3.1 数字视频的优点
  • 3.2 数字视频颜色空间
  • 3.2.1 RGB
  • 3.2.2 YCbCr(YUV)
  • 3.2.3 彩色视频取样格式
  • 3.3 数字视频信号的预处理
  • 3.3.1 伽马校正(Gamma Correction)
  • 3.3.2 白平衡(White Balance)
  • 3.3.3 色彩插值(Color Interpolation)
  • 3.3.4 色彩校正(Color Correction)
  • 3.3.5 图像增强(Image Enhancement)
  • 3.3.5.1 图像滤波
  • 3.3.5.2 图像锐化
  • 3.4 高清数字视频处理平台的系统结构
  • 3.4.1 PLL
  • 3.4.2 DAC
  • 3.4.3 图像输入
  • 3.4.4 图像预处理
  • 3.4.5 图像后处理
  • 3.4.6 51 控制
  • 3.4.7 图像存储
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 图像输入的设计实现
  • 4.1 CCD/CMOS 镜头介绍
  • 4.1.1 CCD 镜头
  • 4.1.2 CMOS 镜头
  • 4.1.3 CCD 镜头和CMOS 镜头的对比
  • 4.2 帧、行、场和Y/Cb/Cr
  • 4.2.1 视频处理领域帧、行、场的相关概念
  • 4.2.2 Y/Cb/Cr 颜色空间
  • 4.3 MT9D111 和OV2640 两种数字信号输入源介绍
  • 4.3.1 MT9D111
  • 4.3.2 OV2640
  • 4.4 输入解码模块设计
  • 4.4.1 MT9D111 解码设计
  • 4.4.2 OV2640 解码设计
  • 4.4.3 MT9D111 测试源设计
  • 4.4.4 OV2640 测试源设计
  • 4.4.5 输入解码模块顶层代码的编写
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 高清视频平台解码模块的仿真和FPGA 验证
  • 5.1 高清视频平台解码模块的仿真
  • 5.1.1 高清视频平台解码仿真环境的建立
  • 5.1.2 MT9D111 镜头的仿真
  • 5.1.2.1 MT9D111 镜头功能仿真
  • 5.1.2.2 MT9D111 镜头的matlab 仿真
  • 5.1.3 OV2640 镜头的仿真
  • 5.1.3.1 OV2640 镜头功能仿真
  • 5.1.3.2 OV2640 镜头的matlab 仿真
  • 5.2 高清视频平台解码模块的FPGA 验证
  • 5.2.1 高清视频平台解码模块FPGA 验证平台的搭建
  • 5.2.2 FPGA 验证流程示例
  • 5.2.3 MT9D111 镜头的FPGA 验证
  • 5.2.4 OV2640 镜头的FPGA 验证
  • 5.3 本章小结
  • 第六章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  

    高清数字视频处理平台软硬件设计
    下载Doc文档

    猜你喜欢