視頻圖像灰度信號直方圖均衡的FPGA實(shí)現(xiàn)
需要說明的是對SDRAM的地址劃分問題。由于采用了乒乓模式,SDRAM也自然被劃分為兩個部分,一部分用于當(dāng)前場的存儲,另一部分用于前一場的讀取,也就是說在存儲/統(tǒng)計(jì)當(dāng)前場的同時(shí),將前一場讀出并且計(jì)算灰度后輸出。至于地址的具體劃分則要考慮到SDRAM容量大小和輸入視頻大小。以MT48LC1M16A1S SDRAM為例,該SDRAM 的結(jié)構(gòu)是512K×16×2,每塊SDRAM被分為兩個BANK,每個BANK有2 048行,每行256個16bit的字,總計(jì)1M字。而PAL制電視以ITU656數(shù)字化后的單場數(shù)據(jù)大約是202K字,NTSC大約是170K字,480P(YUV4:2:2格式)每幀大約是337K字,所以可以考慮將SDRAM以BANK劃分,每個BANK存儲一場/一幀。
另外一個問題牽涉到邏輯地址到物理地址的映射問題,即由于PAL制每行有720個點(diǎn),而SDRAM每行只有256個存儲單元,所以一行圖像需要占據(jù)稍小于三行的SDRAM空間,三行中的最后一行的最后一點(diǎn)空間不加利用。SDRAM讀寫控制單元的地址產(chǎn)生模塊需要注意這一點(diǎn)。SDRAM的具體劃分圖如圖4所示。
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與說明
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5、圖6所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,直方圖均衡后的圖像對比度得到了明顯的提高。但是,直方圖均衡算法的缺點(diǎn)同樣明顯,噪聲對直方圖均衡的影響非常大。從對原圖的處理結(jié)果就可以看到,原圖的背景噪聲并不明顯,但是經(jīng)過直方圖均衡后變得非常突出。這就需要對算法進(jìn)行改進(jìn),例如對局部圖像進(jìn)行統(tǒng)計(jì),然后和全局圖像統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,最后決定是否對該區(qū)域進(jìn)行均衡。但這超出了本文的論述范圍。
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