一种视频图像预处理方法和装置的制造方法_3

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,状态转移图如附图3所示;状态机首先工作在初始态,然后转入基准码搜索态I ;在基准码搜索态I内搜索码字“FFh OOh 00H”,采用匹配滤波的方法,对输入的数据和本地存储的码字“FFh OOh 00H”进行实时相关,当输入数据和本地码字完全相同时相关值最大为24,这里设置相关值检测阈值为23,即允许输入数据和本地码字有Ibit不同时,即认为检测到“FFh OOh 00H”,转移到基准码搜索态2,否则,在基准码搜索态I内继续等待;这种匹配相关的方法可以容忍码字I比特的错误,同时由BT.656格式的电平限幅值可以保证不存在误检,增强了状态机和视频图像帧检测的鲁棒性;在基准码搜索态2,搜索相邻的下一字节,如果检测到SAV或EAV,则转入下一状态提取F、V、H信息,具体如图4所示,否则返回基准码搜索态I继续等待;提取F、V、H信息后,即确定码流中数据的行、场信息,以及有效视频数据和消隐数据判定,分别转入相应状态进行数据提取,并对有效视频数据进行行计数,直至一幅图像的数据提取完毕,转入同步态;同步态在基准码搜索态I和2的基础上增加了对于基准码的核校功能,即同步码应当出现在每幅图像的相应位置是循环重复出现的,此种状态下同样采用匹配相关的方法,设置相关值检测阈值为30,允许基准码中有2bit错误,如果相关值大于阈值,则处于同步状态,转入提取F、V、H信号的状态继续进行帧数据提取,否则判断为失同步,转移至初始同步状态的基准搜索态I进行重新搜索;
[0048]帧数据提取采用有限状态机机制,其中在基准码搜索态I内搜索码字采用匹配相关的方法,可以容忍码字I比特的错误,在同步态可以容忍码字2比特的错误,降低了由于突发传输错误可能导致的图像帧漏检概率;同时由BT.656格式的电平限幅值可以保证不存在误检,增强了状态机和视频图像帧检测的鲁棒性,提高了处理方法的可靠性。
[0049](3)在分量存储和输出模块,产生与有效数据的分量信号相对应的地址信息,准备进行输出。存储分量信号,没有采用FIFO缓存,而是采用乒乓机制的块状DPRAM,利用本地时钟域工作时钟频率远快于外部读取时钟的条件,进行可靠握手,完成跨时钟域处理,保证数据输出稳定可靠。
[0050]将分量信号按照16行/组的数据块存储至对应的DPRAM中,DPRAM采用块状BRAM,选取异步时钟双口 RAM的配置方式,并且采用乒乓机制,提高对内外时钟差异的容忍能力;对应三个分量Y、Cb、Cr,各设置一对乒乓机制的DPRAM,每行中包含720字节的Y分量数据和各360字节的Cb、Cr分量数据,每写入16行数据后给出一个指示信号,作为握手信号;本地时钟域频率110MHz,外部读取时钟不大于2MHz,利用本地时钟域工作时钟频率远快于外部读取时钟的条件,进行可靠握手,完成时钟域转换;由外部读取时钟产生读地址,从RAM中读取数据,完成分量数据的输出;输出接口可以在EMIF(64bit、主模式/从模式)、EMIF(32bit、主模式/从模式)之间选择,具体由解帧端参数设置模块在初始时设定,默认为EMIF (64bit、从模式),当选择主模式时,本地时钟将作为RAM的读取时钟,并根据参数设定的输出速率(比如一般常用速率为2MHz)定义读取使能信号;当选择从模式时,RAM的读取时钟来自外部(如DSP);外部时钟输入到FPGA中,经过BUFG之后才可用于后续处理;根据接口类型给出相应的中断请求、使能等控制信号。
[0051]输出接口的类型可以在EMIF (64bit、主模式/从模式)、EMIF (32bit、主模式/从模式)之间选择,默认为EMIF^4bit、从模式),可以在在程序初始使用时在组帧端参数设置模块进行参数化设置修改。
[0052]2、组帧端:
[0053](I)在接收处理模块,从外部(如DSP)接收Cb,Y,Cr分量数据,进行缓存。输入分量数据的接口可以在EMIF(64bit、主模式/从模式)、EMIF(32bit、主模式/从模式)之间选择,默认为EMIF ^4bit、从模式),可以在在程序初始使用时在组帧端参数设置模块进行参数化设置修改。
[0054]分量输入数据类型可以是连续的或间断的;将接收到的分量信号存储值对应的DPRAM中,DPRAM采用块状BRAM,选取异步时钟真双口 RAM的配置方式,并且采用乒乓机制,提高对本地时钟和外时钟差异的容忍能力;对应三个分量Y、Cb、Cr,各设置一对乒乓机制的DPRAM,每行中包含720字节的Y分量数据和各360字节的Cb、Cr分量数据,每写入一行数据给出一个指示信号,作为握手信号;输入分量数据的接口可以在EMIF(64bit、主模式/从模式)、EMIF(32bit、主模式/从模式)之间选择,具体由组帧端参数设置模块在初始时设定,默认为EMIF (64bit、从模式),当选择主模式时,本地时钟将作为RAM的写入时钟,并根据参数设定的输入速率(比如一般常用速率为2MHz)定义写入使能信号;当选择从模式时,RAM的写入时钟(一般为2MHz)来自外部(如DSP);外部时钟输入到FPGA中,经过BUFG之后才可连接到RAM ;根据接口类型给出相应的中断请求、使能等控制信号;本地时钟作为RAM的读取时钟,利用本地时钟域工作时钟频率远快于外部写入时钟的条件,进行可靠握手,完成外部时钟域到本地时钟域的转换,输出位宽为8bit,然后对三个分量Y、Cb、Cr数据进行黑白电平限幅,规定为峰值白电平对应量化级不大于235,峰值黑电平对应量化级不小于16。
[0055](2)在帧数据生成模块,按照BT.656的格式要求循环产生与每幅图像的1728X625字节的相应的帧结构,具体格式如附图2所示,产生行计数和场计数;填充定时基准码,根据设置的参数填充F、V、H信号,具体如附图4所示;在数据帧的相应位置填充消隐数据,一般利用内容为“80h10h”序列的循环填充;在有效视频数据区写入缓存的分量数据;如果没有收到分量数据,则在有效视频数据区写入测试图像分量,测试图像分量可以在全幅红色(Y分量全部为“51h”、Cb分量全部为“5Ah”、Cr分量全部为“F0H” )、全幅黄色(Y分量全部为“D2h”、Cb分量全部为“92h”、Cr分量全部为“10H”)、全幅蓝色(Y分量全部为“29h”、Cb分量全部为“F0h”、Cr分量全部为“6Eh”)三种图像类型中选择一种,具体由组帧端参数设置模块在初始时设定,默认为全幅红色;然后输出完整的帧数据;
[0056](3)在视频流输出模块,将帧数据生成模块产生的帧数据利用FIFO进行缓存,按照组帧端参数设置模块设定的时钟频率进行输出给外部视频编码器;输出视频流可以设置为连续输出(无有效视频数据时输出测试图像或保持上一帧图像),也可以设置成有视频时才输出,无视频则不进行输出,具体由组帧端参数设置模块在初始时设定,默认为无有效视频数据时输出测试图像。
[0057]输出视频流可以设置为连续输出(无有效视频数据时输出测试图像或保持上一帧图像),也可以设置成有视频时才输出,无视频则不进行输出,具体可以由组帧端参数设置模块在初始时进行参数化设定,默认为无有效视频数据时输出测试
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