面向異步視頻的嵌入式圖像處理系統設計

單個幀存的狀態轉換流程如圖2所示。

圖2中X代表廢棄或無效狀態。某片幀存從寫入狀態開始，受輸入幀同步信號觸發后轉換為處理狀態，再次觸發后轉換為半緩存狀態，期間的輸出幀同步信號不會改變幀存狀態，只能確定輸出部分為無效狀態。半緩存狀態時受輸出幀同步信號觸發進入讀出狀態(半緩存|讀出)，否則受輸入幀同步信號觸發返回寫入狀態。讀出狀態(半緩存|讀出)不會受輸出幀同步信號的觸發改變，但接受一次輸入幀同步信號后會成為新的讀出狀態(無效|讀出)，此時系統有了新的緩存幀，當輸出幀同步信號來到后轉換為廢棄狀態，此時新的緩存幀進入讀出狀態，再次受輸入幀同步觸發后返回寫入狀態。
幀存1的狀態轉換源程序如下，其他3片幀存類似。



3 結語
本文設計的以FPGA，DSP和4片幀存為主體的面向異步視頻的嵌入式圖像處理系統，把視頻數據緩存和視頻輸出顯存融合在一起，節省了數據傳輸的時間。FPGA依據輸入和輸出幀同步信號切換4片幀存，能夠實現異步視頻時幀間不同步狀態，無需滿足幀頻轉換算法對存儲器空間的要求。采用更先進的存儲器、DSP、FPGA芯片能夠提高數據傳輸速度，擴充數據存儲空間，加強軟件處理能力，實現系統整體性能指標的升級。本方案已經在產品中應用，具有嵌入式系統小尺寸、低功耗的優點，通過升級能夠滿足更高的技術要求。