基于DSP+FPGA架構(gòu)視頻處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)的綜述報(bào)告隨著數(shù)字化處理技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理（DSP）和現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）技術(shù)的結(jié)合也被越來越廣泛地應(yīng)用在實(shí)際系統(tǒng)中。其中，基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)已經(jīng)成為視頻處理領(lǐng)域中的重要應(yīng)用之一。本篇綜述報(bào)告將對(duì)基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)做一個(gè)介紹。一、DSP與FPGA的基本原理1.DSP數(shù)字信號(hào)處理器是一種專門用于處理數(shù)字信號(hào)的微處理器。它的處理速度非?？?，能夠?qū)π盘?hào)進(jìn)行高效的數(shù)字處理。DSP主要應(yīng)用在音頻、視頻、圖像等領(lǐng)域。2.FPGA現(xiàn)場可編程邏輯門陣列是一種可編程的數(shù)字電路，在用戶進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐渲煤螅現(xiàn)PGA可以實(shí)現(xiàn)各種自定義的數(shù)字電路功能。FPGA可以在不需要重新設(shè)計(jì)硬件的情況下，隨時(shí)重新編程，因此比硬件電路更加靈活。二、基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)使用DSP進(jìn)行視頻幀的讀取和處理，使用FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存和處理，最終實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)處理視頻信號(hào)的功能。下面將以上述架構(gòu)為基礎(chǔ)，就系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)重要組件進(jìn)行闡述。1.視頻輸入視頻輸入模塊通常由攝像頭、采集卡、AV接口等組成。這個(gè)模塊主要是將視頻信號(hào)傳遞給DSP，讓DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和處理。2.DSP系統(tǒng)DSP通常用于實(shí)時(shí)視頻信號(hào)的讀取和處理，主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信號(hào)的濾波、降噪、分析等操作。同時(shí)，DSP還需負(fù)責(zé)對(duì)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理3.FPGA緩存FPGA緩存模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的緩存和處理。在DSP處理過程中，一方面FPGA需要負(fù)責(zé)對(duì)DSP處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；另一方面也需要負(fù)責(zé)對(duì)緩存后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以便FPGA能夠更加快速地傳遞數(shù)據(jù)給輸出模塊。4.視頻輸出視頻輸出模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)經(jīng)過處理后的視頻信號(hào)進(jìn)行輸出。該模塊通常由顯示器、投影儀等設(shè)備組成。輸出模塊主要負(fù)責(zé)DPI接口的實(shí)時(shí)傳輸。三、基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)。下面我們來一一介紹。1.處理速度快DSP和FPGA都有高性能的處理及加速能力，相比較于傳統(tǒng)的軟件平臺(tái)，基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理速度會(huì)明顯提升。2.可編程性強(qiáng)FPGA是現(xiàn)場可編程邏輯門陣列，可根據(jù)實(shí)際需要，進(jìn)行相應(yīng)的編程。同時(shí)，F(xiàn)PGA支持比較復(fù)雜的數(shù)碼信號(hào)處理，可實(shí)現(xiàn)各種不同的數(shù)字處理方案。3.可定制化基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)相對(duì)靈活，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行定制化，支持按需選擇處理器的類型和處理器的規(guī)格。這種可定制化的優(yōu)點(diǎn)既滿足了不同領(lǐng)域、不同場景視頻處理的個(gè)性化需求，也提高了整個(gè)視頻處理系統(tǒng)的效率。4.易于擴(kuò)展基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)易于擴(kuò)展。因?yàn)閷?duì)于數(shù)字電子系統(tǒng)的擴(kuò)展，用戶只需要在某些關(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)上增加適當(dāng)?shù)娘@存和外圍設(shè)備即可?？偟膩碚f，基于DSP+FPGA架構(gòu)的視頻處理系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)視頻處理方案來說，在性能、處理速度、靈活性、可定制性、擴(kuò)展性等方