首页 最新 热门 推荐

  • 首页
  • 最新
  • 热门
  • 推荐

Zynq系列FPGA实现SDI视频编解码+图像缩放,基于GTX高速接口,提供4套工程源码和技术支持

  • 25-03-04 15:21
  • 4357
  • 8982
blog.csdn.net

目录

  • 1、前言
    • 工程概述
    • 免责声明
  • 2、相关方案推荐
    • 本博已有的 SDI 编解码方案
    • 本博已有的FPGA图像缩放方案
    • 本方案的无缩放应用
    • 本方案在Xilinx--Kintex系列FPGA上的应用
  • 3、详细设计方案
    • 设计原理框图
    • SDI 输入设备
    • Gv8601a 均衡器
    • GTX 解串与串化
    • SMPTE SD/HD/3G SDI IP核
    • BT1120转RGB
    • 纯Verilog图像缩放模块详解
    • 纯Verilog图像缩放模块使用
    • HLS图像缩放详解
    • 图像缓存
    • 视频读取控制
    • HDMI输出
    • RGB转BT1120
    • Gv8500 驱动器
    • SDI转HDMI盒子
    • 工程源码架构
  • 4、工程源码1详解-->3G-SDI转HDMI,纯Verilog图像缩放方案
  • 5、工程源码2详解-->3G-SDI转HD-SDI,纯Verilog图像缩放方案
  • 6、工程源码3详解-->3G-SDI转HDMI,HLS图像缩放方案
  • 7、工程源码4详解-->3G-SDI转HD-SDI,HLS图像缩放方案
  • 8、工程移植说明
    • vivado版本不一致处理
    • FPGA型号不一致处理
    • 其他注意事项
  • 9、上板调试验证
    • 准备工作
    • 输出视频演示
  • 10、福利:工程代码的获取

Zynq系列FPGA实现SDI视频编解码+图像缩放,基于GTX高速接口,提供4套工程源码和技术支持

1、前言

目前FPGA实现SDI视频编解码有两种方案:一是使用专用编解码芯片,比如典型的接收器GS2971,发送器GS2972,优点是简单,比如GS2971接收器直接将SDI解码为并行的YCrCb422,GS2972发送器直接将并行的YCrCb422编码为SDI视频,缺点是成本较高,可以百度一下GS2971和GS2972的价格;另一种方案是使用FPGA逻辑资源部实现SDI编解码,利用Xilinx系列FPGA的GTP/GTX资源实现解串,利用Xilinx系列FPGA的SMPTE SDI资源实现SDI编解码,优点是合理利用了FPGA资源,GTP/GTX资源不用白不用,缺点是操作难度大一些,对FPGA开发者的技术水平要求较高。有意思的是,这两种方案在本博这里都有对应的解决方案,包括硬件的FPGA开发板、工程源码等等。

工程概述

本设计基于Zynq系列的Zynq7100 FPGA开发板实现SDI视频编解码,输入源为一个3G-SDI相机或者HDMI转3G-SDI盒子,也可以使用HD-SDI或者SD-SDI相机,因为本设计是三种SDI视频自适应的;同轴的SDI视频通过同轴线连接到FPGA开发板的BNC座子,然后同轴视频经过板载的Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ的功能;然后差分SDI视频信号进入FPGA内部的GTX高速资源,实现数据高速串行到并行的转换,本博称之为解串;解串后的并行视频再送入Xilinx系列FPGA特有的SMPTE SD/HD/3G SDI IP核,进行SDI视频解码操作并输出BT1120视频,至此,SDI视频解码操作已经完成,可以进行常规的图像处理操作了;

本设计的目的是做图像缩放后输出解码的SDI视频,针对目前市面上的主流项目需求,本博设计了两种输出方式,一种是HDMI输出,另一种是3G-SDI输出,这两种方式都需要对解码BT1120视频进行转RGB和图像缓存操作和图像缩放操作;图像缩放方案也提供了两种,一种是纯verilog方案,另一种是HLS方案;本设计使用BT1120转RGB模块实现视频格式转换;使用图像缩放模块实现对输入视频的图像缩放操作;使用本博常用的FDMA或者Xilinx官方的VDMA图像缓存架构实现图像3帧缓存,缓存介质为板载的PS端DDR3;也可以不要缓存直接输出,这种方式的优点是延时很低,适用于低延时场景;图像从DDR3读出后,进入HDMI发送模块输出HDMI显示器,这是HDMI输出方式;或者经过RGB转BT1120模块实现视频格式转换,然后视频进入SMPTE SD/HD/3G SDI IP核,进行SDI视频编码操作并输出SDI视频,再经过FPGA内部的GTX高速资源,实现并行数据到高速串行的转换,本博称之为串化,差分高速信号再进入板载的Gv8500芯片实现差分转单端和驱动增强的功能,SDI视频通过FPGA开发板的BNC座子输出,通过同轴线连接到SDI转HDMI盒子连接到HDMI显示器,这是SDI输出方式;本博客提供4套工程源码,具体如下:
在这里插入图片描述
现对上述4套工程源码做如下解释,方便读者理解:

工程源码1

开发板FPGA型号为Xilinx–>Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;输入视频为3G-SDI相机或者HDMI转3G-SDI盒子,输入分辨率为1920x1080@60Hz,输入视频经过板载的Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ后送入FPGA;再经过GTX将SDI视频解串为并行数据;再经过SMPTE SDI IP核将SDI解码BT1120数据;再经过BT1120转RGB模块将BT1120转换为RGB888视频;再经过自研的纯verilog实现的、支持任意比例缩放的图像缩放模块,将输入视频由1920x1080缩放为1280x720;再经过自研的FDMA图像缓存方案将视频写入PS侧DDR3做三帧缓存;然后读出视频送入RGB转HDMI模块,将RGB888视频转换为HDMI视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz背景下叠加显示1280x720的有效图像;最后通过HDMI显示器显示图像;该工程需要缓存,需要运行Zynq软核;适用于SDI转HDMI场景;

工程源码2

开发板FPGA型号为Xilinx–>Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;输入视频为3G-SDI相机或者HDMI转3G-SDI盒子,输入分辨率为1920x1080@60Hz,输入视频经过板载的Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ后送入FPGA;经过GTX将SDI视频解串为并行数据;再经过SMPTE SDI IP核将SDI解码BT1120数据;再经过BT1120转RGB模块将BT1120转换为RGB888视频;再经过自研的纯verilog实现的、支持任意比例缩放的图像缩放模块,将输入视频由1920x1080缩放为1280x720;再经过自研的FDMA图像缓存方案将视频写入PS侧DDR3做三帧缓存;然后读出视频送RGB转BT1120模块,将RGB888视频转换为BT1120视频;再经过SMPTE SD/HD/3G SDI IP核,将BT1120视频编码为SDI视频;再经过FPGA内部的GTX高速资源,将SDI并行数据转换为高速串行信号;再经过板载的Gv8500芯片实现差分转单端和驱动增强后输出,输出分辨率为1280x720@60Hz,属于HD-SDI标准;最后使用SDI转HDMI盒子连接到HDMI显示器显示;该工程需要缓存,需要运行Zynq软核;适用于SDI转HDMI场景;

工程源码3

开发板FPGA型号为Xilinx–>Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;输入视频为3G-SDI相机或者HDMI转3G-SDI盒子,输入分辨率为1920x1080@60Hz,输入视频经过板载的Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ后送入FPGA;再经过GTX将SDI视频解串为并行数据;再经过SMPTE SDI IP核将SDI解码BT1120数据;再经过BT1120转RGB模块将BT1120转换为RGB888视频;再经过BT1120转RGB模块将BT1120转换为RGB888视频;再经过自研的纯HLS实现的、支持任意比例缩放的图像缩放模块,将输入视频由1920x1080缩放为1280x720;再经过Xilinx官方的VDMA图像缓存方案将视频写入PS侧DDR3做三帧缓存;然后读出视频送入RGB转HDMI模块,将RGB888视频转换为HDMI视频,输出分辨率为1920x1080@60Hz背景下叠加显示1280x720的有效图像;最后通过HDMI显示器显示图像;该工程需要缓存,需要运行Zynq软核;适用于SDI转HDMI场景;

工程源码4

开发板FPGA型号为Xilinx–>Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;输入视频为3G-SDI相机或者HDMI转3G-SDI盒子,输入分辨率为1920x1080@60Hz,输入视频经过板载的Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ后送入FPGA;经过GTX将SDI视频解串为并行数据;再经过SMPTE SDI IP核将SDI解码BT1120数据;再经过BT1120转RGB模块将BT1120转换为RGB888视频;再经过自研的纯HLS实现的、支持任意比例缩放的图像缩放模块,将输入视频由1920x1080缩放为1280x720;再经过Xilinx官方的VDMA图像缓存方案将视频写入PS侧DDR3做三帧缓存;然后读出视频送RGB转BT1120模块,将RGB888视频转换为BT1120视频;再经过SMPTE SD/HD/3G SDI IP核,将BT1120视频编码为SDI视频;再经过FPGA内部的GTX高速资源,将SDI并行数据转换为高速串行信号;再经过板载的Gv8500芯片实现差分转单端和驱动增强后输出,输出分辨率为1280x720@60Hz,属于HD-SDI标准;最后使用SDI转HDMI盒子连接到HDMI显示器显示;该工程需要缓存,需要运行Zynq软核;适用于SDI转HDMI场景;

免责声明

本工程及其源码即有自己写的一部分,也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等),若大佬们觉得有所冒犯,请私信批评教育;基于此,本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究,禁止用于商业用途,若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题,与本博客及博主无关,请谨慎使用。。。

2、相关方案推荐

本博已有的 SDI 编解码方案

我的博客主页开设有SDI视频专栏,里面全是FPGA编解码SDI的工程源码及博客介绍;既有基于GS2971/GS2972的SDI编解码,也有基于GTP/GTX资源的SDI编解码;既有HD-SDI、3G-SDI,也有6G-SDI、12G-SDI等;专栏地址链接如下:
点击直接前往

本博已有的FPGA图像缩放方案

我的主页目前有FPGA图像缩放专栏,改专栏收录了我目前手里已有的FPGA图像缩放方案,从实现方式分类有基于HSL实现的图像缩放、基于纯verilog代码实现的图像缩放;从应用上分为单路视频图像缩放、多路视频图像缩放、多路视频图像缩放拼接;从输入视频分类可分为OV5640摄像头视频缩放、SDI视频缩放、MIPI视频缩放等等;以下是专栏地址:
点击直接前往

本方案的无缩放应用

本方案有无缩放版本的应用,只做SDI视频编解码,之前专门写过一篇博客,博客地址链接如下:
点击直接前往

本方案在Xilinx–Kintex系列FPGA上的应用

本方案在Xilinx–Kintex系列FPGA上的也有应用,之前专门写过一篇博客,博客地址链接如下:
点击直接前往

3、详细设计方案

设计原理框图

设计原理框图如下:
在这里插入图片描述
注意!!!!
注意!!!!
紫色箭头:有缓存3G-SDI输出路径
绿色箭头:有缓存HDMI输出路径

SDI 输入设备

SDI 输入设备可以是SDI相机,代码兼容HD/SD/3G-SDI三种模式;SDI相机相对比较贵,预算有限的朋友可以考虑用HDMI转SDI盒子模拟SDI相机,这种盒子某宝一百块左右;当使用HDMI转SDI盒子时,输入源可以用笔记本电脑,即用笔记本电脑通过HDMI线连接到HDMI转SDI盒子的HDMI输入接口,再用SDI线连接HDMI转SDI盒子的SDI输出接口到FPGA开发板,如下:
在这里插入图片描述

Gv8601a 均衡器

Gv8601a芯片实现单端转差分和均衡EQ的功能,这里选用Gv8601a是因为借鉴了了Xilinx官方的方案,当然也可以用其他型号器件。Gv8601a均衡器原理图如下:
在这里插入图片描述

GTX 解串与串化

本设计使用Xilinx特有的GTX高速信号处理资源实现SDI差分视频信号的解串与串化,对于SDI视频接收而言,GTX起到解串的作用,即将输入的高速串行的差分信号解为并行的数字信号;对于SDI视频发送而言,GTX起到串化的作用,即将输入的并行的数字信号串化为高速串行的差分信号;GTX的使用一般需要例化GTX IP核,通过vivado的UI界面进行配置,但本设计需要对SD-SDI、HD-SDI、3G-SDI视频进行自动识别和自适应处理,所以需要使得GTX具有动态改变线速率的功能,该功能可通过DRP接口配置,也可通过GTX的rate接口配置,所以不能使用vivado的UI界面进行配置,而是直接例化GTX的GTXE2_CHANNEL和GTXE2_COMMON源语直接使用GTX资源;此外,为了动态配置GTX线速率,还需要GTX控制模块,该模块参考了Xilinx的官方设计方案,具有动态监测SDI模式,动态配置DRP等功能;该方案参考了Xilinx官方的设计;GTX 解串与串化模块代码架构如下:
在这里插入图片描述

SMPTE SD/HD/3G SDI IP核

SMPTE SD/HD/3G SDI IP核是Xilinx系列FPGA特有的用于SDI视频编解码的IP,该IP配置使用非常简单,vivado的UI界面如下:
在这里插入图片描述
SMPTE SD/HD/3G SDI IP核必须与GTX配合才能使用,对于SDI视频接收而言,该IP接收来自于GTX的数据,然后将SDI视频解码为BT1120视频输出,对于SDI视频发送而言,该IP接收来自于用户侧的的BT1120视频数据,然后将BT1120视频编码为SDI视频输出;该方案参考了Xilinx官方的设计;SMPTE SD/HD/3G SDI IP核代码架构如下:
在这里插入图片描述

BT1120转RGB

BT1120转RGB模块的作用是将SMPTE SD/HD/3G SDI IP核解码输出的BT1120视频转换为RGB888视频,它由BT1120转CEA861模块、YUV422转YUV444模块、YUV444转RGB888三个模块组成,该方案参考了Xilinx官方的设计;BT1120转RGB模块代码架构如下:
在这里插入图片描述

纯Verilog图像缩放模块详解

工程源码1、2的图像缩放模块使用纯Verilog方案,功能框图如下,由跨时钟FIFO、插值+RAM阵列构成,跨时钟FIFO的目的是解决跨时钟域的问题,比如从低分辨率视频放大到高分辨率视频时,像素时钟必然需要变大,这是就需要异步FIFO了,插值算法和RAM阵列具体负责图像缩放算法层面的实现;
在这里插入图片描述
插值算法和RAM阵列以ram和fifo为核心进行数据缓存和插值实现,设计架构如下:
在这里插入图片描述
图像缩放模块代码架构如下:模块的例化请参考工程源码的顶层代码;
在这里插入图片描述
图像缩放模块FIFO的选择可以调用工程对应的vivado工具自带的FIFO IP核,也可以使用纯verilog实现的FIFO,可通过接口参数选择,图像缩放模块顶层接口如下:

module helai_video_scale #(
	//---------------------------Parameters----------------------------------------
	parameter FIFO_TYPE          =	"xilinx",		// "xilinx" for xilinx-fifo ; "verilog" for verilog-fifo
	parameter DATA_WIDTH         =	8       ,		//Width of input/output data
	parameter CHANNELS           =	1       ,		//Number of channels of DATA_WIDTH, for color images
	parameter INPUT_X_RES_WIDTH  =	11      		//Widths of input/output resolution control signals	
)(
	input                            i_reset_n         ,    // 输入--低电平复位信号
	input  [INPUT_X_RES_WIDTH-1:0]   i_src_video_width ,	// 输入视频--即缩放前视频的宽度
	input  [INPUT_X_RES_WIDTH-1:0]   i_src_video_height,	// 输入视频--即缩放前视频的高度
	input  [INPUT_X_RES_WIDTH-1:0]   i_des_video_width ,	// 输出视频--即缩后前视频的宽度
	input  [INPUT_X_RES_WIDTH-1:0]   i_des_video_height,	// 输出视频--即缩后前视频的高度
	input                            i_src_video_pclk  ,	// 输入视频--即缩前视频的像素时钟
	input                            i_src_video_vs    ,	// 输入视频--即缩前视频的场同步信号,必须为高电平有效
	input                            i_src_video_de    ,	// 输入视频--即缩前视频的数据有效信号,必须为高电平有效
	input  [DATA_WIDTH*CHANNELS-1:0] i_src_video_pixel ,	// 输入视频--即缩前视频的像素数据
	input                            i_des_video_pclk  ,	// 输出视频--即缩后视频的像素时钟,一般为写入DDR缓存的时钟
	output                           o_des_video_vs    ,	// 输出视频--即缩后视频的场同步信号,高电平有效
	output                           o_des_video_de    ,	// 输出视频--即缩后视频的数据有效信号,高电平有效
	output [DATA_WIDTH*CHANNELS-1:0] o_des_video_pixel 		// 输出视频--即缩后视频的像素数据
);
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21

FIFO_TYPE选择原则如下:
1:总体原则,选择"xilinx"好处大于选择"verilog";
2:当你的FPGA逻辑资源不足时,请选"xilinx";
3:当你图像缩放的视频分辨率较大时,请选"xilinx";
4:当你的FPGA没有FIFO IP或者FIFO IP快用完了,请选"verilog";
5:当你向自学一下异步FIFO时,,请选"verilog";
6:不同FPGA型号对应的工程FIFO_TYPE参数不一样,但选择原则一样,具体参考代码;

2种插值算法的整合与选择
本设计将常用的双线性插值和邻域插值算法融合为一个代码中,通过输入参数选择某一种算法;
具体选择参数如下:

input  wire i_scaler_type //0-->bilinear;1-->neighbor
  • 1

通过输入i_scaler_type 的值即可选择;

输入0选择双线性插值算法;
输入1选择邻域插值算法;

代码里的配置如下:
在这里插入图片描述

纯Verilog图像缩放模块使用

图像缩放模块使用非常简单,顶层代码里设置了四个参数,举例如下:
在这里插入图片描述
上图视频通过图像缩放模块但不进行缩放操作,旨在掌握图像缩放模块的用法;如果需要将图像放大到1080P,则修改为如下:
在这里插入图片描述
当然,需要修改的不仅仅这一个地方,FDMA的配置也需要相应修改,详情请参考代码,但我想要证明的是,图像缩放模块使用非常简单,你都不需要知道它内部具体怎么实现的,上手就能用;

HLS图像缩放详解

工程源码3、4的图像缩放采用HLS方案C++代码实现,并综合成RTL后封装为IP,可在vivado中调用该IP,关于这个方案详情,请参考我之前的博客,博客链接如下:
点击直接前往
该IP在vivado中的综合资源占用情况如下:
在这里插入图片描述
HLS图像缩放需要在SDK中运行驱动和用户程序才能正常工作,我在工程中给出了C语言程序,具体参考工程源码;HLS图像缩放在Block Design设计如下图:
在这里插入图片描述

图像缓存

图像缓存方案有两种;一是自研的FDMA图像缓存架构,二是Xilinx官方的的VDMA图像缓存架构;缓存介质为PS端DDR3;FDMA图像缓存架构由FDMA、FDMA控制器、缓存帧选择器构成;图像缓存使用Xilinx vivado的Block Design设计,如下图:
在这里插入图片描述
关于FDMA更详细的介绍,请参考我之前的博客,博文链接如下:
点击直接前往

VDMA图像缓存架构由VDMA、AXI互联IP构成;图像缓存使用Xilinx vivado的Block Design设计,如下图:
在这里插入图片描述

视频读取控制

FDMA图像缓存架构使用VGA时序模块完成视频读取控制,VGA时序模块负责产生VGA时序,他有两个作用,一是控制FDMA控制器从DDR3中读出缓存的视频,二是将同步后的VGA视频送入下一级模块,在HDMI输出方式下VGA时序模块的像素时钟由用户提供;在SDI输出方式下VGA时序模块的像素时钟由SMPTE SD/HD/3G SDI IP核的发送用户时钟提供,在不同的SDI模式下像素时钟不同,比如在3G-SDI模式下像素时钟为148.5M,在HD-SDI的720P@60Hz模式下像素时钟为74.25M;HDMI输出方式下的VGA时序模块代码架构如下:
在这里插入图片描述
SDI输出方式下的VGA时序模块代码架构如下:
在这里插入图片描述
VDMA图像缓存架构使用VTC+AXI4-Stream To Video Out架构完成视频读取控制,架构如下:
在这里插入图片描述

HDMI输出

在HDMI输出方式下,使用HDMI输出模块将RGB视频编码为HDMI差分信号,HDMI输出模块采用verilog代码手写,可以用于FPGA的HDMI发送应用,代码如下:
在这里插入图片描述
关于这个模块,请参考我之前的博客,博客地址:点击直接前往

RGB转BT1120

在SDI输出方式下需要使用该模块;RGB转BT1200模块的作用是将用户侧的RGB视频转换为BT1200视频输出给SMPTE SD/HD/3G SDI IP核;RGB转BT1120模块由RGB888转YUV444模块、YUV444转YUV422模块、SDI视频编码模块、数据嵌入模块组成,该方案参考了Xilinx官方的设计;BT1120转RGB模块代码架构如下:
在这里插入图片描述

Gv8500 驱动器

Gv8500芯片实现差分转单端和增强驱动的功能,这里选用Gv8500是因为借鉴了了Xilinx官方的方案,当然也可以用其他型号器件。Gv8500驱动器原理图如下:
在这里插入图片描述

SDI转HDMI盒子

在SDI输出方式下需要使用到SDI转HDMI盒子,因为我手里的显示器没有SDI接口,只有HDMI接口,为了显示SDI视频,只能这么做,当然,如果你的显示器有SDI接口,则可直接连接显示,我的SDI转HDMI盒子在某宝购买,不到100块;

工程源码架构

本博客提供4套工程源码,以工程源码1为例,vivado Block Design设计如下,其他工程与之类似,Block Design设计为图像缓存架构的部分:
在这里插入图片描述
以工程源码1为例,使工程源码架构如下,其他工程与之类似:
在这里插入图片描述
FDMA图像缓存架构虽然不需要SDK配置,但FDMA的AXI4接口时钟由Zynq提供,所以需要运行SDK程序才能启动Zynq,从而为PL端逻辑提供时钟;由于不需要SDK配置,所以SDK软件代码就变得极度简单,只需运行一个“Hello World”即可,如下:
在这里插入图片描述
VDMA图像缓存架构则需要SDK配置,代码架构如下:
在这里插入图片描述

4、工程源码1详解–>3G-SDI转HDMI,纯Verilog图像缩放方案

开发板FPGA型号:Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;
开发环境:Vivado2019.1;
输入:3G-SDI相机或HDMI转SDI盒子,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:HDMI ,1920x1080@60Hz背景下叠加显示1280x720的有效图像;
图像缩放方案:自研纯Verilog图像缩放;
图像缩放实例:1920x1080缩放到1280x720;
图像缓存方案:自研FDMA方案;
图像缓存介质:PS端DDR3;
工程作用:此工程目的是让读者掌握Zynq系列FPGA实现SDI转HDMI的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第3章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
在这里插入图片描述

5、工程源码2详解–>3G-SDI转HD-SDI,纯Verilog图像缩放方案

开发板FPGA型号:Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;
开发环境:Vivado2019.1;
输入:3G-SDI相机或HDMI转SDI盒子,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:HD-SDI,分辨率1280x720@60Hz;
图像缩放方案:自研纯Verilog图像缩放;
图像缩放实例:1920x1080缩放到1280x720;
图像缓存方案:自研FDMA方案;
图像缓存介质:PS端DDR3;
工程作用:此工程目的是让读者掌握Zynq系列FPGA实现SDI转HDMI的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第3章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
在这里插入图片描述

6、工程源码3详解–>3G-SDI转HDMI,HLS图像缩放方案

开发板FPGA型号:Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;
开发环境:Vivado2019.1;
输入:3G-SDI相机或HDMI转SDI盒子,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:HDMI ,1920x1080@60Hz背景下叠加显示1280x720的有效图像;
图像缩放方案:自研纯HLS图像缩放;
图像缩放实例:1920x1080缩放到1280x720;
图像缓存方案:官方VDMA方案;
图像缓存介质:PS端DDR3;
工程作用:此工程目的是让读者掌握Zynq系列FPGA实现SDI转HDMI的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第3章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
在这里插入图片描述

7、工程源码4详解–>3G-SDI转HD-SDI,HLS图像缩放方案

开发板FPGA型号:Xilinx-Zynq7100–xc7z100ffg900-2;
开发环境:Vivado2019.1;
输入:3G-SDI相机或HDMI转SDI盒子,分辨率1920x1080@60Hz;
输出:HD-SDI,分辨率1280x720@60Hz;
图像缩放方案:自研纯Verilog图像缩放;
图像缩放实例:1920x1080缩放到1280x720;
图像缓存方案:官方VDMA方案;
图像缓存介质:PS端DDR3;
工程作用:此工程目的是让读者掌握Zynq系列FPGA实现SDI转HDMI的设计能力,以便能够移植和设计自己的项目;
工程Block Design和工程代码架构请参考第3章节的《工程源码架构》小节内容;
工程的资源消耗和功耗如下:
在这里插入图片描述

8、工程移植说明

vivado版本不一致处理

1:如果你的vivado版本与本工程vivado版本一致,则直接打开工程;
2:如果你的vivado版本低于本工程vivado版本,则需要打开工程后,点击文件–>另存为;但此方法并不保险,最保险的方法是将你的vivado版本升级到本工程vivado的版本或者更高版本;
在这里插入图片描述
3:如果你的vivado版本高于本工程vivado版本,解决如下:
在这里插入图片描述
打开工程后会发现IP都被锁住了,如下:
在这里插入图片描述
此时需要升级IP,操作如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

FPGA型号不一致处理

如果你的FPGA型号与我的不一致,则需要更改FPGA型号,操作如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
更改FPGA型号后还需要升级IP,升级IP的方法前面已经讲述了;

其他注意事项

1:由于每个板子的DDR不一定完全一样,所以MIG IP需要根据你自己的原理图进行配置,甚至可以直接删掉我这里原工程的MIG并重新添加IP,重新配置;
2:根据你自己的原理图修改引脚约束,在xdc文件中修改即可;
3:纯FPGA移植到Zynq需要在工程中添加zynq软核;

9、上板调试验证

准备工作

需要准备的器材如下:
FPGA开发板;
SDI摄像头或HDMI转SDI盒子;
SDI转HDMI盒子;
HDMI显示器;
我的开发板了连接如下:
在这里插入图片描述

输出视频演示

以工程3,3G-SDI输入图像缩放转HD-SDI输出为例,输出如下:

3G-SDI输入图像缩放转HD-SDI输出

10、福利:工程代码的获取

福利:工程代码的获取
代码太大,无法邮箱发送,以某度网盘链接方式发送,
资料获取方式:私,或者文章末尾的V名片。
网盘资料如下:
在这里插入图片描述
此外,有很多朋友给本博主提了很多意见和建议,希望能丰富服务内容和选项,因为不同朋友的需求不一样,所以本博主还提供以下服务:
在这里插入图片描述

源码技术支持加我微信哦
微信名片
注:本文转载自blog.csdn.net的9527华安的文章"https://blog.csdn.net/qq_41667729/article/details/140122402"。版权归原作者所有,此博客不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。如有侵权,请联系我们删除。
复制链接
复制链接
相关推荐
发表评论
登录后才能发表评论和回复 注册

/ 登录

评论记录:

未查询到任何数据!
回复评论:

分类栏目

后端 (14832) 前端 (14280) 移动开发 (3760) 编程语言 (3851) Java (3904) Python (3298) 人工智能 (10119) AIGC (2810) 大数据 (3499) 数据库 (3945) 数据结构与算法 (3757) 音视频 (2669) 云原生 (3145) 云平台 (2965) 前沿技术 (2993) 开源 (2160) 小程序 (2860) 运维 (2533) 服务器 (2698) 操作系统 (2325) 硬件开发 (2492) 嵌入式 (2955) 微软技术 (2769) 软件工程 (2056) 测试 (2865) 网络空间安全 (2948) 网络与通信 (2797) 用户体验设计 (2592) 学习和成长 (2593) 搜索 (2744) 开发工具 (7108) 游戏 (2829) HarmonyOS (2935) 区块链 (2782) 数学 (3112) 3C硬件 (2759) 资讯 (2909) Android (4709) iOS (1850) 代码人生 (3043) 阅读 (2841)

热门文章

101
推荐
关于我们 隐私政策 免责声明 联系我们
Copyright © 2020-2025 蚁人论坛 (iYenn.com) All Rights Reserved.
Scroll to Top