基于FPGA的数字切换台系统研究与设计.pdf

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1、MSTHESIS:ResearehandDesignofDigitalSwiteherSystembasedonFPGASPeeialty:EleetroniesSeieneeandTeehnologyMasterDegreeStudent:LiuZhengLiangSuPervisor:Prof.ChenMingyiSehoolofInformationSeienee&EngineeringCentralSouthUniversityChangsha，HunanProvinee，ChinaMay，2011原创性声明本人声明，所呈交的

2、学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名:日期:年_月_日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论

3、文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:年_月_日作者签名:划办走导师签名硕士学位论文摘要任石摘3(在广播电视节目制作中，视频切换台一直是广播电视台不可缺少的制作设备。随着数字电视技术的出现和应用，传统的模拟切换台逐渐难以满足用户的要求，因此，数字切换台技术便应运而生。为了推广其在演播室的应用，丰富电视节目特技效果，本文对低成本数字切换台系统进行了研究和设计。本系统包含视频选择、视频同步、视频特技、面板控制四大子系统，涉及切换、划像和抠像合成三大基本特技。

4、视频选择、同步、特技子系统硬件都是基于Altera公司Cyclone系列的FPGA芯片;软件部分采用了FPGA的自顶向下、层次化、模块化的设计思想，设计了视频选择模块、视频特征提取模块、切换特技模块、划像特技模块、抠像合成特技和视频输出等模块。为了减少切换特技在FPGA中所占用的逻辑资源，本文提出了ROM数据选择法对快切、化入化出等五种切换特技进行了综合与优化;为了丰富划像特技和降低其逻辑资源占用率，采用了基本特技组合模式对上下划像、左右划像等十种划像特技进行了改进，使其扩展到三十种，且所需逻辑资源大大降低;为了增强抠像合成特技的适应

5、性，采用了HSV空间对基于RGB空间的抠像进行了改进，使其对抠像视频的要求由原来的任何均匀纯色背景降低为任何粗糙纯色背景。经过实际测试和分析证明，本课题所开发的数字切换台系统整机运行稳定，效果良好，外部控制方便，能够达到预期的设计目标，具有较高的实用价值和较强的市场竞争力。关键词FPGA，数字切换台，特技，演播室硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTVideoswiteherhasbeenindisPensabletotheTVstationsinradioandtelevisionProgramProduetion.Asthe

6、emergeneeandaPPlieationofdigitaltelevisiontechnology，thetraditionalanalogswitcherhasbecomediffieulttomeettherequirementsofusers.Therefore，thedigitalswitchertee恤ologyapPears.InordertoPromotetheaPPlieationinthestudioandenriehtelevisionsPeeialeffeets，thisPaPerresearehesand

7、designesalow一eostdigitalswitehersystem.Theentiresystemeonsistsofthevideoselectionsubsystem，videosynehronizationsubsystem，videoe价etssubsystemandeontrolPanel.Switehing，wiPe，andke)zingsynthesisareinvolvedinitasthethreebasieeffeets.ThesesubsystemsarebasedontheAlteraCyclones

8、eriesFPGAehiP;ThisthesisalsodetailedlystudiestherPGAtoP一downandrnodulardesignmethod，designesthevideoseleetionm