基于FPGA的圖像裁剪電路的設計與實現

在第N個周期，將輸入的數據流緩存到“數據緩存模塊1”，與此同時，“數據緩存模塊2”中緩存的數據通過“輸出數據流選擇單元”的選擇，送到顯示電路。在第N+1個周期，將輸入的數據流緩存到“數據緩存模塊2”，與此同時，“數據緩存模塊l”中緩存的數據通過“輸出數據流選擇單元”的切換，送到顯示電路。乒乓操作的最大特點是：通過“輸入數據流選擇單元”和“輸出數據流選擇單元”按節拍相互配合切換，將經過緩存的數據流沒有時間停頓地傳送到輸出端，因此非常適合對時序不連續的像素進行流水線式處理。
根據雙口RAM乒乓操作的原理，被抽取出來的像素，一行被緩存的同時，另一行則被順序地讀取出來，保證了像素顯示的連續與同步。雙端口RAM的輸入輸出信號的端口程序如下：
WIRE [29：0] DATA a，DATA b；
WIRE I_a=I；
WIRE I_b=～I；
WIRE[9：0]COIANTER a=(I)?ADDRESSl：COUNlER；
WIRE[9：0]COUNTER b=(!I)?ADDRESSl：COUNTER；
RAM U2(
．DATA a (INDATA)，
．WREN a (I a)，
．ADDRESS a(COUNTER a)，
．CLOCK A(CLK)，
．Q a(DATA a)，
．DATA b (INDATA)，
．WREN b(I_b)，
．ADDRESS b(COUNTER b，
．CLOCK B (CLK)，
．Q_b(DATA_b))；
2．3 VGA顯示控制模塊
顯示控制器主要用于輸出VGA顯示器所需要的RGB數據信號和控制信號，根據輸入時鐘，顯示控制器可以產生VGA所需要的控制信號，包括場同步、行同步和復合消隱信號等。輸出像素則與輸入像素相同。圖4為VGA的控制模塊的仿真波形。

3 電路調試結果與分析
圖5是分辨率為640×480的原圖像，圖6是分辨率為320×240，比例為4：3的圖像。從處理后的圖像效果可以看出，圖像清晰，信息量豐富，能夠滿足圖像的一般要求。

4 結論
本論文提出了一種基于FPGA的圖像裁剪電路的設計方法，通過改變圖像的分辨率達到壓縮圖像的效果。這種設計方法不僅具備了FPGA開發電路所具有的開發周期短、設計效率高、擴展性和升級性良好、設計靈活等特點，而且與通常所用的插值算法相比，電路結構簡單、設計簡便，從測試的效果來看，圖像清晰，能夠滿足一般圖像的要求。