一种基于 FPGA的图像旋转实现技术.PDF

第２８卷第７期　　　 计算机应用与软件 Ｖｏｌ２８Ｎｏ．７ ２０１１年７月　　 ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅ Ｊｕｌ．２０１１ 一种基于ＦＰＧＡ的图像旋转实现技术 曹厚德　刘剑波 （上海广电计算机有限公司　上海２００２３３） 摘　要　　图像旋转是一种常用的数字图像处理技术，目前已广泛应用于各领域。绝大多数数字图像显示系统采取从左向右，从上 到下的扫描刷新方式。图像数据也是以同样的方式进行存储。旋转功能的实现能够使图像旋转９０°、１８０°和２７０°后显示在ＬＣＤ屏 幕上。图像旋转技术的研究与应用通常都集中在软件实现技术领域，提出一种基于硬件的通用技术平台，具有极强适应性的解决 方案。 关键词　　图像旋转　ＦＰＧＡ　扫描刷新　Ａｌｔｅｒａ ＡＮＦＰＧＡＢＡＳＥＤＩＭＡＧＥＲＯＴＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣａｏＨｏｕｄｅ　ＬｉｕＪｉａｎｂｏ （ＳｈａｎｇｈａｉＳＶＡＣｏｍｐｕｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ　　Ｉｍａｇｅｒｏｔａｔｉｏｎｉｓａｃｏｍｍｏｎｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓ．Ｍｏｓｔｄｉｇｉｔａｌｉｍａｇｅ ｄｉｓｐｌａｙｓｙｓｔｅｍｓｓｃａｎｔｏｒｅｆｒｅｓｈｉｍａｇｅｓｆｒｏｍｌｅｆｔｔｏｒｉｇｈｔａｎｄｆｒｏｍｔｏｐｔｏｂｏｔｔｏｍ；ｔｈｅｎｓａｖｅｔｈｅｍｉｎｔｈｅｓａｍｅｏｒｄｅｒ．Ｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ ｅｎａｂｌｅｓｔｈｅＬＣＤｓｃｒｅｅｎｔｏｄｉｓｐｌａｙｉｍａｇｅｓｗｈｉｃｈａｒｅｒｏｔａｔｅｄｂｙ９０°，１８０°，ｏｒ２７０°．Ｉｎｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｉｅｌｄｔｈｅｒｅａｒｅａｌｏｔ ｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｎｉｍａｇｅｒｏｔａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｐｒｏｐｏｓｅｓａｈｉｇｈｌｙａｄａｐｔｉｖｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎａｈａｒｄｗａｒｅｕｎｉｖｅｒｓａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐｌａｔｆｏｒｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　　Ｉｍａｇｅｒｏｔａｔｉｏｎ　ＦＰＧＡ　Ｓｃａｎｔｏｒｅｆｒｅｓｈ　Ａｌｔｅｒａ ＦＤＰ２５０ＫＩＩ应用电路板分别和控制电路板、ＴＦＴＬＣＤ面板通过 ０　引　言 若干ＬＶＤＳ信号对连接，将控制电路板输出的视频流信号进行 解串、旋转处理、串行化后发送给ＴＦＴＬＣＤ面板进行显示。 视频应用是当前消费类电子领域的热点，在视频应用中需 要用到大量的数字图像处理算法和模块。专用的ＡＳＩＣ芯片往 往无法同时满足各种特定应用的多媒体视频处理需求；而采用 软件实现则运算时间过长、实时性较差。本文提出一种采用 ＦＤＰ２５０ＫＩＩＦＰＧＡ芯片实现图像旋转技术的应用解决方案。该 方案采用ＦＤＰ２５０ＫＩＩＦＰＧＡ芯片作为液晶数字媒体播放机中的 后级图像处理模块，实现视场中心的校正、旋转、精度的计算、实 时图像插值等数字视频信号的流水处理，再由 Ａｌｔｅｒａ公司的 图１　系统方案 ＥＰ２Ｓ３０Ｆ４８４Ｃ５Ｎ芯片自带的ＬＶＤＳ收发模块实现和上海广电计 １．１　硬件设计 算机有限公司的液晶数字媒体播放机的控制电路、ＴＦＴＬＣＤ面 板之间的视频传输。 ＦＤＰ２５０ＫＩＩ应用电路板设计框图如图２所示。使用Ａｌｔｅｒａ