基于FPGA的視頻應用OSD設計
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近年來(lái)，數字視頻監控系統在銀行、高速公路、樓宇等各個(gè)領(lǐng)域取得了廣泛的應用。在數字視頻監控系統中，OSD(On Screen Display)技術(shù)是不可或缺的部分。OSD為用戶(hù)提供友好的人機界面，能夠使用戶(hù)獲得更多的附加信息。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/150173.htm系統構成
本文介紹的系統是基于TI DSP TMS320DM6?3與FPGA的完整視頻監控系統，支持1路視頻的輸入和1路視頻輸出，此外還提供網(wǎng)絡(luò )接口。
視頻輸入采用TI的高性?xún)r(jià)比視頻解碼器TVP5150A來(lái)實(shí)現，TVP5150A可實(shí)現兩路復合視頻輸入或一路S-video視頻信號的采集。通過(guò)I2C進(jìn)行寄存器配置，輸出數字視頻信號遵循ITU656標準。
TVP5150A解碼后的數字視頻信號通過(guò)DM6?3的視頻端口1傳送給DSP，由DSP進(jìn)行必要的視頻處理，由網(wǎng)絡(luò )接口輸出給遠端設備。另一方面，DM6?3把從網(wǎng)絡(luò )接收的視頻數據處理后，通過(guò)視頻端口2，經(jīng)過(guò)FPGA，由SAA7105顯示輸出，具體結構如圖1所示。
輸出部分采用SAA7105實(shí)現。SAA7105是NXP公司的一款高性能視頻編碼器，可提供復合視頻輸出、VGA視頻輸出以及HDTV高清視頻信號的輸出。SAA7105的控制也通過(guò)I2C實(shí)現，接收復合ITU656標準的數字視頻信號。
視頻處理部分采用的是TI的DSP TMS320DM6?3來(lái)實(shí)現。DM6?3主頻可達600MHz，有2個(gè)20位的視頻端口，視頻端口支持BT.656、Y/C等數字視頻接口，DM6?3還集成了網(wǎng)絡(luò )MAC，可實(shí)現網(wǎng)絡(luò )接入。
硬件性能的發(fā)展速度總是很難滿(mǎn)足軟件的需求。在視頻處理越來(lái)越復雜的應用中，DSP承擔著(zhù)繁雜的視頻處理任務(wù)，資源變得非常緊張，所以在本系統設計中，采用了FPGA實(shí)現OSD的設計，可以減輕DSP的負擔。
OSD實(shí)現部分選用的是賽靈思公司的XC3S250E。XC3S250E是賽靈思SPARTAN-3E系列的FPGA，有25萬(wàn)個(gè)邏輯門(mén)。
圖1：基于TMS320DM6?3與FPGA的完整視頻監控系統架構示意圖
OSD實(shí)現
SAA7105無(wú)法實(shí)現OSD功能，而由XC3S250E來(lái)實(shí)現。主控芯片DM6?3只需要通知FPGA要顯示的內容和位置，具體的工作由FPGA執行。OSD的邏輯框圖如圖2所示。
圖2：OSD功能框圖
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