使用FPGA进行图像视频数据处理的教程

由于视频图像处理技术要求对图像进行实时的数据采集、压缩处理、可靠传输和显示，整个过程对实时性的要求提到了一个很高的水平。再者，视频图像往往数据量很大，对其进行处理会占用很多系统资源，如果处理器处理能力差会对图像的实时性传输造成很大影响，并且也会影响图像的质量。为此，整个系统对处理器运算能力和数据的实时性优先考虑。当前，DSP（数字信号处理器）或者FPGA（现场可编程门阵列）常作为视频图像处理的核心处理单元。但是由于DSP本身的一些特性，使其不宜在此视频图像处理上得到广泛应用。这包括DSP的指令执行采用速度相对较慢的串行通信形式，并且相对固定化的运算操作模块很难完全满足如此全面的需求。因此在设计时选取了运行速度更快、设计更加灵活的FPGA控制芯片。除此之外FPGA还具有开发周期相对较短，系统维护和扩展容易，对信号实时处理能力强，这些特征都可显著提高视频图像数据处理的速度，满足对系统实时性的要求。所以，设计中优先选择了FPGA芯片作为系统的核心处理芯片。