基于FPGA技术的实时视频增强算法设计与实现.docx

基于FPGA技术的实时视频增强算法设计与实现

目录

一、内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1FPGA技术的发展现状及应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2实时视频增强技术的市场需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1FPGA在视频处理领域的应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2实时视频增强算法的研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3发展趋势及挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

二、FPGA技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

FPGA概述及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.1FPGA的基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.2FPGA的特点及优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

1.3FPGA开发流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

FPGA在视频处理中的应用技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1视频处理的数字化流程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2FPGA在实时视频处理中的关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3FPGA与视频处理算法的融合方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

三、实时视频增强算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

视频增强算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

1.1实时视频增强算法的意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

1.2常见视频增强算法介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

1.3算法选择及优化方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

实时视频增强算法设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.1算法输入与输出设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.2算法核心处理流程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.3算法优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

基于FPGA的算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.1算法硬件描述语言实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.2FPGA资源分配及优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.3实时视频流处理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

四、实时视频增强系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

1.1总体架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

1.2关键模块功能划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

1.3系统数据流分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

2.1上位机软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

2.2下位机软件设计．．．．．．．