基于SDI接口的實時圖像增強顯示系統

摘 要： 為了改善實時圖像輸出質量，研究基于SDI接口的增強顯示系統軟硬件設計。利用模塊化思想提出一個基于SDI接口輸出的硬件架構，以FPGA作為處理核心，通過2片SRAM的雙緩存結構實現圖像的乒乓控制，使輸出圖像滿足SDI接口協議。在此提出了灰度拉伸、偽彩色處理以及畫幅縮放3種實時圖像增強算法。通過實驗測試，系統工作穩定、實時性好，加入增強算法后圖像對比度增強，極大增強了人眼的視覺效果。

關 鍵 詞： SDI； 模塊化； 圖像增強算法； 偽彩； 畫幅縮放

中圖分類號： TN919?34； TH74 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0098?04

0 引 言

SDI接口（Serial Digital Interface）是直接通過采用數字化的方法對視頻信號進行控制、處理和傳輸，將數字視頻或者音頻信號按有效行場方式通過單芯同軸電纜傳輸，而后將數字信號直接接入后續的處理系統[1]，避免傳統的模擬信號因A/D和D/A轉換帶來的圖像細節和質量損失，也使得設備間的交互變得更加簡單方便。SDI接口傳輸速率高、適應性強、即插即用、對環境要求不高以及應用范圍廣等特點[2]，目前SDI已經作為國內很多戰略靶場軍工圖像設備的一種協議標準。

目前在民用方面，SDI接口作為一種標準視頻傳輸接口已被世界上多數視頻設備廠商接受并采納，涉足數字攝像領域、電視電影及專業的演播室等領域。世界知名的索尼、松下等公司生產的視頻設備均支持SDI接口協議。

1 系統硬件結構

系統結構如圖1所示，主要由Camera Link接口、千兆網接口、大容量SRAM存儲器、FPGA芯片、SDI接口芯片以及SDI接口監視器等構成。……