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【6h】

视频图像缩放算法在机载视频技术通用化项目中的应用

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在机载视频处理系统中，视频信号的来源很多，其格式也不尽统一。为了能在最后的显示终端上做集中显示，对于输入的视频图像进行缩放处理是完全必要的，这也是最基本的机载视频处理技术之一。图像的缩放处理一直是信号处理和图像处理领域的研究热点。对于机载设备来讲，由于每一种机载设备需处理的视频信号的格式和数量各不相同，对图像缩放功能的具体要求也多种多样，因此需要考虑一套方案，使之能够在多输入和多格式的信号输入条件下，完成统一的图像缩放功能并实时地实现。因此本文的重点是对图像缩放算法进行研究和选择，并采用FPGA器件完成算法验证和实时实现。
　　 首先，在研究图像缩放算法基本原理的基础上，通过分析对比双线性插值算法、双三次插值算法和自适应牛顿插值算法的缩放效果及硬件实现的复杂度，选择自适应牛顿插值算法来做硬件实现。自适应牛顿插值算法有效地改善了传统插值算法引起的边缘锯齿或细节模糊现象，同时又具有较低的复杂度，易于硬件实现。然后，采用自上至下（TOP-DOWN）的设计方法，详细给出了自适应牛顿插值算法硬件实现的系统结构、关键技术、各模块的设计实现及仿真测试结果等。最后，在基于FPGA设计的硬件平台上进行系统测试，给出测试结果，并分析本设计的功能和性能特点。
　　 采用FPGA实现视频图像缩放算法，既可以利用FPGA所具有的静态可重复编程和动态在系统重构的特性，根据实际应用的需要，自主、灵活地设计其逻辑功能，又可以验证算法硬件实现的可行性和正确性（如：实现规模、复杂程度、功能等），为把算法移植到ASIC上奠定坚实的基础。本文给出的设计方案已在多个系统中应用，实际应用表明，该方案简化了视频处理系统设计，节约了设计成本，同时具有图像质量高、使用灵活、工作可靠等优点，适于工程化应用。

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