基于FPGA的多视频信号叠加系统的设计与实现

卢小冰

摘 要：该文介绍一种基于FPGA多视频信号任意叠加的设计与实现，给出了实现原理及模块设计。设计包含视频采集预处理模块、I?C总线接口模块、DDR3 SDRAM存储模块、放大叠加融合模块、LVDS显示输出模块等五个部分。该系统在LATTICE的LFE3-70EA-8FN484C芯片系统上得到实现并运用到视频监控系统。

关键词：叠加 LVDS显示 FPGA

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0162-02

随着平安城市建设的不断推进，视频监控系统成为社会立体化防控的重要组成部分。随着城市的发展，监控点位剧增，视频信号随之剧增，对于终端显示能力的需求也不断剧增。不仅要求实时显示，还要求能够同时显示更多的信息，此时就需要视频叠加技术。

1 系统整体设计

该文介绍了基于FPGA的多视频叠加系统，该系统支持多路视频源的输入。系统支持PAL、VGA、HDMI、SDI四种格式视频源输入，经过FPGA系统处理，视频数据最终完成视频叠加并通过LVDS输出到终端显示。系统由五大模块组成，包括视频采集预处理模块、I2C总线接口模块、DDR3 SDRAM存储模块、放大叠加融合模块、LVDS输出显示模块。本设计的创新点在于系统可同时支持PAL、VGA、HDMI、SDI四种格式的视频图像的采集，并完成后续的视频叠加动作。作为一种新型的视频叠加技术，它具有灵活性强，功能强大，实时性高，体积小，功耗低等特点，具有广泛的应用前景。

本设计在以FPGA为主控芯片的硬件平台上实现视频图像的缩放与叠加融合功能，可实现多路任意分辨率输入视频信号在屏幕任意位置叠加显示，通过缩放算法对每一路视频信号进行放大或缩小，进而调整各路视频信号在终端显示中的比例；……