Videó színtér konverter megvalósítása Kintex-7 FPGA-n

OData támogatás
Konzulens:
Szántó Péter
Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

A technológia fejlődésének köszönhetően rengeteg kép és videó formátummal találkozhatunk már a hétköznapokban is. Legyen szó akár egy egyszerűbb mobiltelefon kijelzőjéről vagy egy modern televízió képernyőjéről, a kívánt képek feldolgozásához és megjelenítéséhez elengedhetetlen a színek reprezentálása a digitális technikában. Az egyes színterek szabályendszereinek megértése, és az emberi szem érzékeléssel kapcsolatos tulajdonságainak megismerése egyben zöld utat adott a mintavételi formátumoknak (4:4:4, 4:2:2, 4:2:0), ezzel együtt a különböző kódoló és tömörítő eljárások alkalmazásának.

Számos területen találkozhatunk olyan helyzetekkel, ahol egy adott folyamathoz, feldolgozáshoz több különböző színteret is alkalmaznunk kell. Például egy videó feldolgozása és megjelenítése során szükségünk van mind az YCbCr (videó kódolása, tömörítése) mind az RGB (videó megjelenítése monitoron) színterekre. Ehhez azonban elengedhetetlen, hogy hatékonyan és valós időben tudjunk áttérni az adott területen használt színterek között.

A dolgozat célja a színterek gyakorlati jelentőséginek és fontosabb tulajdonságainak ismertetése, nagy hangsúlyt fektetve az RGB és YCbCr színterekre. A dokumentum egy részletes és átfogó képet ad a színtérkonverzióról, valamint a kódoló és tömörítő eljárások alapjait jelentő mintavételi formátumokról. Az elméleti ismertető a LOGSYS Kintex-7 FPGA felépítésével, és a videók feldolgozását támogató fontosabb egységeivel és komponenseivel egészül ki.

A dolgozat bemutatja a legelterjedtebb RGB és YCbCr színterek közötti konverziót végző modulok tervezésének főbb szempontjait, és implementálásuk folyamatát, mérföldköveit. Választ fogunk kapni arra a kérdésre is, hogyan valósítható meg FPGA-val a különböző mintavételi formátumok közötti hatékony áttérés.

Az elkészült modulokon számos szimulációt végeztem. A szimulációk mellett a MATLAB által nyújtott lehetőségeket kihasználva konkrét képek feldolgozásával bizonyosodtam meg az elkészült modulok megfelelő működésről, ami egyben lehetőséget adott a színtér konverzió és a tömörítő eljárások gyakorlati hatásainak vizsgálatára.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.