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標題:
FPGA用於數位影像處理?
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作者:
brosnan
時間:
2008-12-11 12:47 AM
標題:
FPGA用於數位影像處理?
各位前輩.小弟目前手上有一個xillinx的FPGA版子! 目前想要建構一個如下的環境:
8 y2 p" N7 m N, F5 j+ e
讀取一張影像,經過一個簡單的運算(ex.把一張影像的每個pixel值作一些運算) 輸出到VGA的螢幕上!
$ y1 a" j) @, k( D6 P
想請教各位幾個問題(之前無FPGA的學習經驗)
! j) F: j2 @& B5 y& V
1.verilog 有讀取一張影像的指令嗎?我的想法是寫一個verilog code 把要處理的影像就直接寫在code上.
6 X4 m5 `1 `/ A2 K% R) j; D6 b
燒錄到版子上,直接秀在螢幕上.
2 z) K. A- \- k+ C" v ]
2.如果是要把處理好的影像輸出到VGA螢幕上(FPGA板上有VGA Port),還需要寫什麼程式嗎?
- p( c# O! [# i3 a, s* l
/ w- s4 o% B$ G. L# j
<ps>如果有相關的參考資料(網站,書),可提參考的話,也非常感激!
作者:
walltsou
時間:
2008-12-11 01:38 PM
有幾件事你必須先決定。
v5 C" y& a1 [0 z# `, {7 W
1.影像儲存的地方及大小
9 z5 C5 k+ ^4 K
2.影像如何和PC之間傳輸及驗證
+ T" B5 E) ]; P* l) v
我規劃的方法
7 p# q* C1 G3 @8 E
1.使用SDRAM存，所以要使用SDRAM控制器的IP
1 C0 l% V+ p( q5 X8 J$ z
2.使用PCI界面，確保資料流量
& N# ~) j) E. A
至於VGA，暫不考量，因為要是資料處理錯誤，從VGA是看不出來的。
' ~" _+ N3 m& g: D
我是從PC的記憶體傳到PCI卡上的FPGA處理完再回傳PC。至少可以比對處理狀況，或是單格處理再比對。
$ c. o t; h( j9 k$ f$ A3 h6 ~
要是你用獨立板子，那又要處理攝影問題。至少PC不用，可以使用錄好的檔案。
! D; @9 K( n/ ]) L1 T n" T
做即時攝影處理，我做過，完全看不出資料處理錯誤時的狀況。只能知道處理錯誤，然後猜。
作者:
jason_lin
時間:
2008-12-14 04:48 PM
Altera有一塊板子他提供NTSC/PA IN,VGA out的參考設計,而且全部都是source code,你可以參考這個設計^_^
- U- W9 e4 y1 O8 B5 g
網址如下:
7 R( H& Z: m5 J% g5 W) d
http://www.terasic.com.tw/cgi-bi ... goryNo=38&No=56
; o; G3 i k4 X3 t8 U7 e
想design TV的人可以參考,板子規格如下:
1 L6 K6 d/ m; T3 X9 ]0 _& i
Altera Cyclone II 2C35 FPGA with 35000 LEs
' _( L7 q$ v6 m$ c
Altera Serial Configuration deivices (EPCS16) for Cyclone II 2C35
) M m0 X9 Z# Q$ o) Q9 }; ^
USB Blaster built in on board for programming and user API controlling
$ j' J' S4 Y: g
JTAG Mode and AS Mode are supported
* U* P2 R7 n7 E0 }& S
8Mbyte (1M x 4 x 16) SDRAM
- d- s/ k# V/ d1 H* D
512K byte(256K X16) SRAM
3 E: u+ a. o$ u; }6 n" ]- g |
4Mbyte Flash Memory (upgradeable to 4Mbyte)
9 v U& e: x Z
SD Card Socket
0 Q3 d' q) B M' Z; K$ g3 J* g
4 Push-button switches
6 |: o$ i+ b, A
18 DPDT switches
2 P: I5 D+ f; X* }
9 Green User LEDs
|+ h) q- |9 n/ T4 A8 K$ g6 U
18 Red User LEDs
8 t0 t0 m y1 r1 U8 W. _6 d
16 x 2 LCD Module
- n# o2 F5 z) Y
50MHz Oscillator and 27MHz Oscillator for external clock sources
: p: Q6 p- `- `& O9 n$ @
24-bit CD-Quality Audio CODEC with line-in, line-out, and microphone-in jacks
& x! z% u- ~. v& H8 I9 t
VGA DAC (10-bit high-speed triple DACs) with VGA out connector
: X. Y; ]: J* h; I
TV Decoder (NTSC/PAL) and TV in connector
- A& Q# f6 |- _* C9 k
10/100 Ethernet Controller with socket.
- g( s5 N3 g4 b; T, H; S3 P& [: X+ s
USB Host/Slave Controller with USB type A and type B connectors.
& L8 T$ |$ r, m7 p/ j' p
RS-232 Transceiver and 9-pin connector
2 Q1 o7 Y; V5 `/ m% a
PS/2 mouse/keyboard connector
. z: G3 V# W9 c, T3 o* F
IrDA transceiver
$ H \2 o% w/ W0 x5 D
Two 40-pin Expansion Headers with diode protection
9 p3 }" G! ?6 B) `3 |
DE2 Lab CD-ROM which contains many examples with source code to exercise the boards, including: SDRAM and Flash Controller, CD-Quality Music Player, VGA and TV Labs, SD Card reader, RS-232/PS-2 Communication Labs, NIOSII, and Control Panel API
* w" \% W, E1 j6 Y
Size：153*203 mm
作者:
walltsou
時間:
2008-12-15 01:26 PM
DE2這個發展板，是基於NIOS-II的Soft-CPU上。也有CCD模組可以選購。
# }. |, ~( M- r
不過，影像處理需要很高的效能，不可以在Soft-CPU上執行，必須自行建立處理模組以裝置的方式掛上。
# c, n3 b2 ~7 J3 g
可以我覺得因為影像處理使用很多FPGA的資料，再加上一個Soft-CPU，真的不知是否可以擠進去。
. M8 p9 { N& z+ k! e! D8 E
至於和PC端的傳輸，大概只能使用USB。可能要做出單格的方式來驗證演算法。
5 Y o, C& u8 i; b0 D8 V
使用這板子做VGA顯示，已有台大研究生做出來，也是用在影像處理上，用Google找找吧。
作者:
kosenmagic
時間:
2008-12-16 11:14 AM
你能確定你的資料輸入的模式嗎?
& U4 c" e9 R# `$ _% q' P0 |! b0 d6 {2 b
就是說資料進入FPGA的方式是哪一種?
+ B! w9 K! B+ d+ H3 R* W9 {. I0 K: K
實務上的作法就是 你要先確定你的版子是哪一種資料輸入
s' Z& n7 {: L5 T
以及是哪一種訊號模式進入FPGA?
2 y, h+ Z" a5 c1 D% o
然後妳才能有辦法寫code去判斷一張FRAME的起始
. k1 O/ C5 A# u; \
判斷起始以後再去判斷每一條LINE的起始
( X* S, \5 R; L$ y% m( C3 B
有辦法判斷起始以後再去對pixdata進行演算法運算
+ q0 l F- T3 l( t
影像處理最主要是演算法的驗證，可以實現的演算法不一定能用
i+ o. V0 ~, M$ ]
因為gate會太多以致COST大增，以你的想法是想要把資料寫在CODE裡面
: u, i1 @- ?3 V3 O( t% B
或是把影像從RAM拉出來一次，然後運算以後儲存，在輸出運算一次的結果到螢幕
, @5 O& Q/ ^# g& \
這只能確認演算法的展現成果，但是對於實際影像運作就不行
4 ~) Z7 }* w6 r i
因為影像是連續的，實際的運作流程會是判斷影像的資料型態，
" g0 H% o( s( @5 D3 A$ d
將演算法實現成VERILOG，判斷影像的起始與資料位置進行演算法運算，再依照輸出與輸入的介面需求
/ D" f4 D' ]! ~1 b! R6 m
將資料讀入與輸出
# N0 V4 w/ ]2 A& @$ D4 D
實務作法
$ M# W: r" N6 j( i: u8 C: y
1.確認進入與輸出實驗版的資料型態RGB?CCIR?
# P2 I( Z2 V/ B
2.確認進入與輸出FPGA的資料型態RGB?CCIR?或是SD?
7 M3 E5 Z' p1 B0 X9 O) H Q
3.進行FPGA資料介面編寫
8 `, X1 p4 ], a0 j
4.進行演算法編寫
1 I: k: X( D: ^; y: t% b! q( R9 [
5.整合介面與演算法
' d! c4 ~# J6 }- [ k
6.燒入FPGA
) Q' g* U5 v: C3 S& ^ q3 M% k
這樣才是整各流程
9 u, {+ b; ^* T3 k6 W
c3 D5 q6 {# X8 `- W
[
本帖最後由 kosenmagic 於 2008-12-16 11:31 AM 編輯
]
作者:
jason_lin
時間:
2008-12-18 10:26 PM
DE2板子參考設計的輸入是使用ADI的chip,出來是CCIR656,source code是把656轉601,之後存到sdram,然後再抓出來做影像處理,最後丟到VGA或LCD,
L- h1 M1 j) C; {& C
block Digram如下圖:
, M" e6 W1 O' ~" T
有任何問題,我們再來討論討論^__^
作者:
kka
時間:
2008-12-24 06:39 PM
挖...
- _% v$ u" y+ v, U! K; W6 a& e; X4 `
各位大大的回答都很詳細...
# t" y) |* ~6 \( H1 R
讓我們這些新手很受用...
8 q. }: y3 u! h
不知道哪邊還可以找到更多DE2的介紹呢?
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