图像，可以根据应用场景不同进行灵活更改，通过外部视频编码器输出显示后，有利于应用中及时掌握播放视频的情况。
[0058]在FPGA程序设计过程中，从代码设计、综合布局布线和时序约束各个环节进行优化，内部使用统一时钟(使用芯片内部专用BUFG资源)，使得实现所占硬件资源主要为块状BRAM，分布式资源(如寄存器)等使用不多，对Xilinx公司的各芯片系列的适应性好，整体规模适中，可运行最高频率达到239MHz。
[0059]上述实施方式在Xilinx公司的芯片上实现，但不限于使用该公司产品平台，可以根据需要方便快捷的实施部署到相应的FGPA产品上。
[0060]本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种视频图像预处理方法，其特征在于通过以下步骤实现: (1)接收外部视频数据流，进行FIFO缓存后，将其转换为本地时钟域后再输出； (2)提取步骤(I)输出的视频数据流的有效数据即Cb、Y、Cr分量信号， A2.1、视频定时基准码检测， A2.1.1、在步骤⑴输出的视频数据流中搜索码字“FFh OOh 00h”； A2.1.2、将搜索到的“?匕OOh 00H”与预设的本地码字进行匹配滤波，得到两者的相关度 XOi1 ; A2.1.3、判断XGD1，若XGD1彡Λ XGD1，则转入步骤A2.1.4，若不满足XGD1彡AXGD1则转入步骤Α2.1.1，其中AXGD1为预设的相关度检测阈值； Α2.1.4、搜索码字“FFh OOh 00h”相邻的下一字节，若检测到定时基准码SAV或EAV，则转入步骤A2.2，否则转入步骤A2.1.1 ； A2.2、进行视频数据流的帧内行、场计数，提取F、V、H信息，确定视频数据流中数据的行、场信息，同时提取有效视频数据和判定行消隐、场消隐信号； A2.3、定时基准码的核校， A2.3.1、将步骤A2.1.4检测到定时基准码SAV或EAV与预设的同步码进行匹配滤波，得到两者的相关度XGD2 ； A2.3.2、判断XGD2，若XGD2彡ΔXGD2，则转入步骤A2.2，若不满足XGD2彡AXGD2则转入步骤A2.1，其中AXGD2为预设的同步相关度检测阈值； (3)对提取的有效数据进行乒乓DPRAM存储。2.根据权利要求1所述的一种视频图像预处理方法，其特征在于:所述步骤(I)利用异步FIFO进行缓存，将外部视频数据流变换到本地时钟域进行输出，由FIFO中数据的数据量控制调节FIFO输出的使能，若检测FIFO中的数据读空时，即控制输出使能无效，视频图像预处理步骤中止，当检测FIFO中有新数据输入且达到FIFO存储深度的1/2后，恢复输出使能有效，继续进行视频图像预处理步骤。3.根据权利要求1所述的一种视频图像预处理方法，其特征在于:所述步骤A2.1.3中相关值检测阈值Δ XGD1取值为XGDlniax- S btl，其中δ btl为定时基准码检测的容忍误差比特，XGDlnax为相关度最大值。4.根据权利要求1所述的一种视频图像预处理方法，其特征在于:所述步骤A2.3.2中同步相关度检测阈值Λ XGD2取值为XGD2niax- δ bt2，其中δ bt2为定时基准码核校的容忍误差比特，XGD2niax为同步相关度最大值。5.一种视频图像预处理装置，包括解帧端和组帧端，其特征在于:所述的解帧端包括数据接收模块、帧数据提取模块、分量存储和输出模块和解帧端参数设置模块，帧数据提取模块包括视频定时基准码检测模块、分量提取模块和定时基准码核校模块； 所述的数据接收模块接收来自外部视频数据流，转换到本地时钟域后，输出给帧数据提取模块的视频定时基准码检测模块，视频定时基准码检测模块对视频数据流进行定时基准码检测，若检测结果合适，分量提取模块进行视频数据流的帧内行、场计数，并提取出相应的F、V、H信号后，提取出Cb、Y、Cr分量信号输出给分量存储和输出模块，定时基准码核校模块对定时基准码同步进行判断，若不符合同步要求，则停止分量提取；所述的分量存储和输出模块将提取的分量信号写入乒乓结构的DPRAM，并根据分量信号产生DPRAM的读写地址和对外中断信号，按块输出分量数据给外部视频压缩处理单元；所述的解帧端参数设置模块对数据接收模块、帧数据提取模块以及分量存储和输出模块进行参数设置，包括数据接收模块中外部视频数据流的时钟调整控制字、帧数据提取模块中的定时基准码检测、核校的容忍误差比特以及分量存储和输出模块的分量块行数和接口类型。6.根据权利要求5所述的一种视频图像预处理装置，其特征在于:所述的数据接收模块包括时钟模块和FIFO缓存模块，数据接收模块接收来自外部的视频图像数据，在FIFO缓存模块中进行缓存，利用时钟模块将视频图像数据变换到本地时钟域进行输出，并且根据解帧端参数设置模块给出的时钟调整控制字，由FIFO缓存模块中缓存的视频图像数据的数据量控制调节FIFO缓存模块输出的使能，FIFO缓存模块输出的使能信号作为帧数据提取模块和分量存储和输出模块的使能信号，FIFO缓存模块中的视频图像数据为空时，即控制FIFO缓存模块输出使能无效，使解帧端处于等待状态，当有新数据输入后，恢复输出使能有效，继续进行处理。7.根据权利要求5所述的一种视频图像预处理装置，其特征在于:所述的组帧端包括分量接收处理模块、帧数据生成模块、视频流输出模块和组帧端参数设置模块；分量接收处理模块接收来自外部解压缩处理单元输入的Cb、Y、Cr分量信号，进行位宽转换，并对分量信号进行黑白电平限幅，输出给帧数据生成模块；帧数据生成模块按照标准规定的长度循环产生帧结构，在相应位置填充F、V、H信号和行消隐、场消隐信号，产生测试图像分量，根据是否存在有效分量数据，在相应位置填充有效分量数据或测试图像分量数据，然后将完整的帧数据输出给视频流输出模块；视频流输出模块将帧数据按照设定的接口输出给外部视频编码器；组帧端参数设置模块对分量接收处理模块、帧数据生成模块以及视频流输出模块进行参数设置，包括分量接收处理模块中的输入接口类型、帧数据生成模块的测试图像分量颜色以及视频流输出模块的时钟频率控制字和接口类型。
【专利摘要】本发明公开一种视频图像预处理方法和装置，在FPGA平台上实现了符合BT.656格式的标清图像(720x576像素)的数据解帧、内容提取和组帧等功能。本发明不需要依赖于特定内嵌功能接口，利用鲁棒性强的状态机提取视频数据中的分量信号，通过乒乓机制将整帧图像分块输出给外部单元，降低处理时延；对数据速率进行一定范围内的自适应调整，对外部视频编码器的时钟准确度要求不高；输出接口等进行参数化设置，灵活可变；程序中采用模块化设计，通用性好，易于移植。
【IPC分类】H04N21/4408, H04N19/85, H04N21/4402
【公开号】CN105100813
【申请号】CN201410455602
【发明人】王书省, 贺占权, 张少甫, 曹旸, 王少伯, 杜斌
【申请人】航天恒星科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年9月9日