基于FPGA的3DTV若干關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、3DTV作為下一代視頻技術(shù)的研究熱點,其關(guān)鍵技術(shù)包括三維圖像的獲取、編碼、傳輸、解碼/合成和顯示五個方面。本論文旨在以FPGA作為平臺,對三維立體電視中所要使用到的若干關(guān)鍵技術(shù)進行研究實現(xiàn)。
　　 視頻的同步采集是3DTV系統(tǒng)的關(guān)鍵和前提,它直接影響到系統(tǒng)后續(xù)模塊的處理,本文第二章首先對此問題展開研究。在此基礎(chǔ)上,論文第三章就3DTV后端顯示技術(shù)中被廣泛應(yīng)用的分時和分色顯示技術(shù)提出了基于FPGA的實現(xiàn)方案。圖像的處理是3DTV系

2、統(tǒng)中不可或缺的環(huán)節(jié),對于虛擬多視點立體顯示中獲得視差信息的立體匹配技術(shù),論文第四章提出了一種非參數(shù)化匹配算法的FPGA實現(xiàn)流程及模塊的詳細設(shè)計。
　　 論文第二章就3DTV系統(tǒng)前端采集的同步技術(shù)展開研究,在已設(shè)計完成的基于FPGA的雙目視頻采集卡的基礎(chǔ)上,提出了一種從粗略到精確的二級同步技術(shù):硬件電路級的粗略同步以及基于硬件描述語言級的精確同步。在硬件描述語言級同步設(shè)計中,又提出了從場級同步到像素級同步的分級同步控制策略。通過實

3、驗證明,系統(tǒng)達到了3DTV系統(tǒng)前端采集嚴格同步的要求。
　　 需佩戴專用眼鏡的分時、分色技術(shù)一直是立體顯示中廣泛使用的技術(shù)。論文第三章設(shè)計了基于FPGA的分時、分色兩種立體顯示方案。在分時顯示方案中,提出了一種雙路視頻的實時切換技術(shù),結(jié)合專用的開關(guān)眼鏡,使人觀看到實時的立體視頻；分色實現(xiàn)方案中,完成左右路圖像的紅藍分量提取和拼接,結(jié)合紅藍眼鏡觀看實時立體視頻。系統(tǒng)立體效果明顯,可作為立體顯示的原型機。
　　 立體匹配技術(shù)

4、是虛擬多視點立體顯示中獲得視差信息的關(guān)鍵技術(shù),其實時性和匹配精度直接影響到立體顯示的效果。非參數(shù)化區(qū)域變換算法相似性度量使用像素在鄰域中的灰度相對值排序代替原始灰度值,對立體圖像對亮度偏差的情況有很好的魯棒性。而且,非參數(shù)的匹配算法運算簡單,適合使用硬件邏輯電路實現(xiàn)。論文第四章提出了一種非參數(shù)化匹配算法Census算法的FPGA實現(xiàn)方案,詳細介紹了方案的實現(xiàn)流程和模塊設(shè)計,并進行FPGA的硬件編程,通過仿真驗證方案的實時性以及匹配結(jié)果的