一种基于USB20的视频图像处理芯片设计①-计算机系统应用.PDF

计 算 机 系 统 应 用 2011 年 第 20 卷 第 4 期 ① 一种基于USB2.0 的视频图像处理芯片设计 郭湘勇，朱 喜，肖祥慧 (湖南大学 电气与信息工程学院，长沙 410082) 摘 要：实时图像处理是图像处理领域的一个热点。给出了一种基于 USB2.0 的视频图像处理芯片的实现方案， 首先介绍了系统的整体设计框架，然后针对框架内核心模块阐述了相应的硬件实现原理，最后以 Xilinx FPGA 开 发板系列 ML-506 （核心芯片Virtex-5 XC5VSX50T FFG1136 ）。为验证平台，结合各种软件仿真工具对整个系统 进行了仿真。仿真结果表明，该方案能够很好地满足实际的各项指标要求。 关键词：USB2.0 ；FPGA ；图像处理；坏点修正；格式转换 Design of Video Image Processing Chip Based on USB2.0 GUO Xiang-Yong, ZHU Xi, XIAO Xiang-Hui (College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China) Abstract: Real-time image processing is a hot topic in image processing. The paper gives a real-time image processing solution using a video image processing chip based on USB2.0. It introduces the overall design framework of the system, and describes the core hardware implementation principle, then carries out a simulation utilizing several software simulation tools and in the end verifies on the platform Virtex-5 XC5VSX50T FFG1136. The results show that the solution could satisfy the practical requirements of real-time image processing. Keywords: USB2.0; FPGA; image processing; bad pixel correction; format conversion 1 引言 台上，对系统进行了功能仿真和 FPGA 验证，结果证 随着计算机技术、微电子技术的高速发展，实时 实本设计达到了设计要求。 图像处理在多媒体、图像通信等领域有着非常广泛的 应用[1] 。FPGA 芯片在集成度、容量和速度方面都达到 2 基于USB2.0 的视频图像处理芯片的整体 了较高的水平，是实时图像处理的理想选择，基于 实现方案 FPGA 的图像处理芯片的研究已成为信息产业的新热 基于 USB2.0 视频图像处理芯片在硬件上由 8 个 点[2] 。USB2.0 接口是一个传输速率可以达到 480Mb/s 模块组成：微处理器模块(MCU)、MCU 总线接口模块 的串行接口，并由不同类型的外围设备共享这个接口 (MCU Bus Interface) 、USB2.0 收发器模块(USB2.0 总路线，基于USB2.0 的视频图像处理芯片是按照USB PHY) 、USB2.0 串行接口引擎模块(USB2.0 Serial 协议