高清晰LCD HDTV中使用Cyclone III FPGA技術
為解決這一問題,當硬件平臺和不同尺寸的LCD 顯示屏連接時,設計人員需要確定怎樣重新配置圖像處理算法。面積較大的LCD 顯示屏需要更快的數據速率,因此,難點在于怎樣根據顯示屏大小來調整數據速率。
采用新的低成本Cyclone® III FPGA 系列很容易處理這些問題。設計人員可以在Cyclone III FPGA 中應用圖像處理算法,轉換數字視頻信號并映射至顯示屏。而且,設計人員還可以充分發(fā)揮Cyclone III FPGA 的靈活性,重新配置圖像處理算法,針對面積較大的顯示屏來提高數據速率。所以,設計人員能夠為所有類型的LCD 顯示屏開發(fā)通用硬件平臺。
Cyclone III FPGA 的優(yōu)點
Cyclone III FPGA 在數字電視和顯示屏應用上非常靈活,能夠實現最佳成本和性能。LCD 電視生產商可以把Cyclone III FPGA 當做協處理器,運行實時嵌入式操作系統(tǒng),控制所有的顯示設備。除了顯示中心控制以外,設計人員還可以在數據通道上結合使用Cyclone III FPGA 和ASSP,進行特殊視頻和圖像處理。例如,FPGA 適合實現選擇顯示功能,在視頻流中進行實時圖像縮放。
Cyclone III FPGA 含有288 個經過優(yōu)化的硬核數字信號處理(DSP) 模塊,構成了視頻和圖像處理的基本單元。DSP 模塊具有高速并行處理能力,適合執(zhí)行DSP 應用程序,例如需要較高數據吞吐量的圖像處理任務等。最常用的DSP 功能包括有限沖擊響應(FIR) 濾波器、復數FIR 濾波器、快速傅立葉變換(FFT)、離散余弦變換(DCT) 和相關器等。這些功能是HDTV 以及其他綜合LCD 應用的基本模塊。
新技術克服了HDTV 中的障礙
目前的大屏幕顯示會把很小的瑕疵放大為很大的圖像失真,導致消費者不愿意購買大屏幕顯示設備。顯示設計人員必須采取措施濾除這些瑕疵,平滑鋸齒邊沿以及快速抖動等。
實現這類圖像處理邏輯可以采用ASSP、ASIC 或者FPGA。然而,對于設計人員而言,ASSP 無法突出企業(yè)的產品優(yōu)勢,而ASIC 的開發(fā)時間很長,價格昂貴。只有FPGA 能夠快速靈活地實現設計,搶在競爭對手之前把產品推向市場。在目前的市場上,Cyclone III FPGA 的成本和功耗要比任何其他FPGA 都低,使FPGA 成為圖像處理領域更愿意選擇的解決方案。
此外,當今新的HDTV 為人們提供了更好的視覺體驗,但常常要處理已有的標準清晰度(SD) 輸入信號。顯示設備公司希望能夠增強SD 輸入圖像,采用縮放功能,而這都可以在Cyclone III FPGA 中利用Altera®視頻和圖像處理包提供的內核來輕松實現。表1 列出了各種MegaCore® 功能。
表1. IP MegaCore 功能
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視頻輸入格式
在典型的數字LCD 電視結構( 圖1 所示) 中,調諧器模塊可以是衛(wèi)星、地面或者電纜解調器,含有MPEG2或者MPEG4 解碼器。除了數字顯示調諧器信號以外,典型的LCD 電視還提供外部視頻輸入,例如DVI( 數字視覺接口) 或者HDMI( 高清晰多媒體接口)、模擬RGB、CVBS、S 視頻和復合視頻信號等。
LCD HDTV 監(jiān)視器必須能夠處理各種視頻輸入格式。有的格式可以直接映射到顯示屏上,而有的格式必須重新縮放才能正常顯示。
圖1. 典型的數字LCD 電視結構圖
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