基于SDI接口的實(shí)時(shí)圖像增強(qiáng)顯示系統(tǒng)

摘 要： 為了改善實(shí)時(shí)圖像輸出質(zhì)量，研究基于SDI接口的增強(qiáng)顯示系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)。利用模塊化思想提出一個(gè)基于SDI接口輸出的硬件架構(gòu)，以FPGA作為處理核心，通過2片SRAM的雙緩存結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圖像的乒乓控制，使輸出圖像滿足SDI接口協(xié)議。在此提出了灰度拉伸、偽彩色處理以及畫幅縮放3種實(shí)時(shí)圖像增強(qiáng)算法。通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試，系統(tǒng)工作穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好，加入增強(qiáng)算法后圖像對(duì)比度增強(qiáng)，極大增強(qiáng)了人眼的視覺效果。

關(guān) 鍵 詞： SDI； 模塊化； 圖像增強(qiáng)算法； 偽彩； 畫幅縮放

中圖分類號(hào)： TN919?34； TH74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）10?0098?04

0 引 言

SDI接口（Serial Digital Interface）是直接通過采用數(shù)字化的方法對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行控制、處理和傳輸，將數(shù)字視頻或者音頻信號(hào)按有效行場(chǎng)方式通過單芯同軸電纜傳輸，而后將數(shù)字信號(hào)直接接入后續(xù)的處理系統(tǒng)[1]，避免傳統(tǒng)的模擬信號(hào)因A/D和D/A轉(zhuǎn)換帶來的圖像細(xì)節(jié)和質(zhì)量損失，也使得設(shè)備間的交互變得更加簡(jiǎn)單方便。SDI接口傳輸速率高、適應(yīng)性強(qiáng)、即插即用、對(duì)環(huán)境要求不高以及應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)[2]，目前SDI已經(jīng)作為國內(nèi)很多戰(zhàn)略靶場(chǎng)軍工圖像設(shè)備的一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

目前在民用方面，SDI接口作為一種標(biāo)準(zhǔn)視頻傳輸接口已被世界上多數(shù)視頻設(shè)備廠商接受并采納，涉足數(shù)字?jǐn)z像領(lǐng)域、電視電影及專業(yè)的演播室等領(lǐng)域。世界知名的索尼、松下等公司生產(chǎn)的視頻設(shè)備均支持SDI接口協(xié)議。

1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由Camera Link接口、千兆網(wǎng)接口、大容量SRAM存儲(chǔ)器、FPGA芯片、SDI接口芯片以及SDI接口監(jiān)視器等構(gòu)成。……