基于FPGA的视频图像采集、处理和显示应用定制开发

yinyidianzi 2021-3-1 13:24 楼主

基于FPGA的视频图像采集与处理系统相对于使用其他硬件进行处理的效果更好，有更多的优势，而且成本低、功耗低、信噪比高、电路集成度高、速度快且接口方便。

以下方案基于FPGA+四片DDR3组成、带有4路视频输入和2路LVDS输出的视频图像采集、处理和显示系统的设计。使用JANTXV1N2971进行视频输入信号的编码，存储到DDR3中，通过FPGA实现图像的数据处理，通过PCIe总线与处理器进行通信，实现视频叠加、透明显示、画中画、字符叠加和屏幕截图等功能。将处理结果通过LVDS接口连接到LCD显示器上进行显示。

输入信号

SDI输入：硬件支持3路3G-SDI视频信号输入，单路视频显示分辨率最大支持1920×1080@60Hz/59.4Hz/29.7Hz，以1080@60Hz作为典型应用；

DVI输入：硬件支持1路单通道DVI显示信号输入，显示分辨率最大支持1920×1080；

数据通信：硬件支持1路切换控制信号，通过PCIe方式实现。

输出信号

LVDS输出：支持1路双通道LVDS输出，显示分辨率最大支持1920×1080；

多路输出：支持3路3G-SDI数字视频与1路DVI显示图形图像同时显示功能。当无D号输入时，SDI信号应可正常显示，图形DVI显示为黑色；

屏幕截图：具有屏幕截图功能，截图图片生成时间小于1s，通过以太网传输至7A1000桥片，然后保存至本地硬盘，通信方式采用UDP协议；

视频叠加：支持图形、视频的叠加及透明显示功能，支持视频画中画功能；

视频配置：主视频可配置为任意1路3G-SDI视频信号；

位置配置：支持3路3G-SDI视频同屏显示，视频显示位置可配置，支持视频缩放显示；

字符叠加：支持字符叠加功能，字符内容为十字光标与时间戳。