基于FPGA的視頻格式轉換系統設計

　　假設g ( u，v )為經(jīng)縮放后輸出圖像中一點(diǎn)，其還原到原圖像的最近點(diǎn)為f ( i，j) 且兩者在原圖中相差( x，y )的坐標，則輸出點(diǎn)g ( u，v)的數學(xué)表達如下，從其可以看出實(shí)際上分為兩步實(shí)現分別進(jìn)行垂直濾波和水平濾波。

　　其中有關(guān)系式: i = ( u ×W in ) /W out，j = ( v ×H in) /H out; x = ( u × W in)% W out，y = ( v ×H in)%H out。W in 和Wout分別為縮放前后的圖像寬度，H in和H out分別為縮放前后的圖像高度。圖12為4 ×4領(lǐng)域水平垂直相位，其中的水平相位值分別為PH 0,PH 1，PH 2，PH 3，垂直相位值分別為PV0，PV1，PV2,PV3。只要根據上述關(guān)系式求得x，y 值就能獲得8 個(gè)相位值，就能實(shí)現多相位濾波。

圖12 4×4 領(lǐng)域水平垂直相位

　　圖13為本文設計的圖像縮放器中濾波器部分框圖，其中的垂直水平查找表里分別存放著(zhù)4個(gè)不同相位的Lanczos2 函數值。

圖13 圖像縮放器中的濾波器

　　2. 4 視頻DAC

　　視頻編碼到模擬R、G、B 由視頻DAC 芯片ADV7123，它內部有三獨立通道10 bit高速DAC，如圖14所示為其功能圖及其系統作用。

圖14 ADV7123系統圖

　　3 系統電源設計

　　電源的可靠性是電子系統設計成敗的關(guān)鍵。在設計電源時(shí)，在保證電源的可靠性的基礎之上需要綜合考慮電源電路的效率與體積，此系統需要0. 9 V,1. 2 V，1. 8 V，2. 5 V，3. 3 V，5 V 共6種電源。

　　LM2737輸出電流最大為5 A，效率高達90%，封裝為SO IC，體積小。DDR2的VTT 與VRef的0. 9 V電壓由DDR 參考終端電壓通用芯片TPS51100 轉換而來(lái)。

圖15 電源設計框圖

　　4 結束語(yǔ)

　　本文采用C yc lone III的EP3C1*84C6器件及相關(guān)的視頻編解碼芯片設計視頻格式轉換系統，實(shí)現了普通電視信號到較為通用的VGA 接口信號的轉換，同時(shí)通過(guò)對視頻信號的縮放等處理增大視頻分辨率。另外，采用FPGA作為核心視頻處理器件，使得系統對視頻制式的支持具有很好的靈活性。