CN205545627U - 一种可裁剪信号源的视频拼接处理器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，包括上位机、单片机、串行总线、FPGA控制卡、多路输入采集卡和多路输出卡，上位机通过串行总线与单片机进行通信连接，单片机通过串行总线与FPGA控制卡进行通信连接，多路输入采集卡和多路输出卡均与FPGA控制卡相连。FPGA控制卡上设有依次相连的视频图像输入模块、图像裁剪模块、放大模块和视频图像输出模块。本视频拼接处理器具备对输入的所有高分辨率视频信号的去边和裁边功能，从而彻底克服前端信号产生的黑边问题，通过对视频图像进行裁剪也可实现图像的局部放大功能，从而能够协助用户高效快捷查看显示屏拼接图像中的重要区域信息，使得大屏幕拼接视频墙更加高效运作。

Description

一种可裁剪信号源的视频拼接处理器
技术领域
本实用新型涉及一种视频图像拼接处理器，尤其涉及一种基于FPGA的可以裁剪视频信号源的视频拼接处理器。
背景技术
目前随着视频拼接显示技术的发展，大屏幕拼接视频墙以其高清晰度、色彩逼真以及大画面的效果广泛应用在教育科研、政府公告、信息出版、行政管理、军事指挥、展览展示、安防监控、家电销售等行业。视频拼接处理器是大屏幕视频墙的核心设备，通常采用嵌入式硬件架构，具有多个拼接单元，每个拼接单元拥有独立的视频处理模块，视频信号源输入到各个单元，并各自进行视频处理，分割出需要显示的部分，并将这一部分视频信号放大后，经硬件电路驱动来显示视频信号，从而实现大屏幕拼接显示的目的。现有的视频图像完成拼接后经常会在显示屏幕中出现拼接的图像边缘存在重叠而发生图像信息丢失，使得用户无法对图像的边缘进行有效的观察；此外，往往由于视频拼接处理器接收到的前端信号带有黑边在经过拼接后会影响用户观看的体验和感受。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以裁剪视频信号源的视频拼接处理器，该处理器整体是以FPGA为核心的纯硬件架构，采用模块化设计，具有图像裁剪模块对前端输入的视频图像信号进行自由裁剪后完成无缝拼接，可完美解决前端信号产生的黑边问题，也提高了拼接的准确度。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，包括上位机、串行总线、FPGA控制卡、多路输入采集卡和多路输出卡，所述上位机通过串行总线与FPGA控制卡进行通信连接，所述多路输入采集卡和多路输出卡均与FPGA控制卡相连；所述FPGA控制卡上设有依次相连的视频图像输入模块、图像裁剪模块、放大模块和视频图像输出模块。
作为本实用新型的一种改进，还包括单片机，所述上位机通过串行总线与单片机进行通信连接，所述单片机通过串行总线与FPGA控制卡进行通信连接。
作为本实用新型的一种改进，所述上位机与单片机进行通信连接的串行总线采用RS232总线，所述单片机与FPGA控制卡进行通信连接的串行总线采用I2C总线。
作为本实用新型的一种改进，所述多路输入采集卡和多路输出卡固定安装在底板上，所述底板上设有交叉切换电路，所述交叉切换电路与FPGA控制卡相连，多路输入采集卡和多路输出卡均与交叉切换电路相连，多路输入采集卡和多路输出卡通过交叉切换电路进行切换输入与输出的对应关系，这样任何一个输入都可以把视频信号传输给输出。
作为本实用新型的一种改进，所述交叉切换电路采用CrossPoint 数字多总线数据路由交换芯片进行设计。
作为本实用新型的一种改进，所述上位机采用PC机。
上位机通过RS232总线先将需要裁剪的视频信号源的坐标位置发送给单片机，然后单片机通过I2C总线把坐标位置传送给FPGA控制卡，输入采集卡采集到的视频信号源通过视频图像输入模块传送至图像裁剪模块后，把需要裁剪部分存到内存中，经过裁剪的视频图像进入到放大模块进行融合放大处理后通过视频图像输出模块输出至交叉切换电路，经过交叉切换电路切换后输送至显示屏中进行显示。
相对于现有技术，本实用新型通过FPGA控制卡中设置的图像裁剪模块对视频信号源进行信号去黑边并通过放大模块进行画面局部放大处理，使得视频拼接处理器具备对输入的所有高分辨率视频信号的去边和裁边功能，从而彻底克服前端信号产生的黑边问题，通过对视频图像进行裁剪也可实现图像的局部放大功能，从而能够协助用户高效快捷查看显示屏拼接图像中的重要区域信息，使得大屏幕拼接视频墙更加高效运作。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型中视频信号源经过FPGA控制卡处理的流程示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。
如图1和2所示，一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，包括上位机、单片机、RS232总线、I2C总线、FPGA控制卡、多路输入采集卡和多路输出卡，所述上位机通过RS232总线与单片机进行通信连接，所述单片机通过I2C总线与FPGA控制卡进行通信连接。所述多路输入采集卡和多路输出卡均与FPGA控制卡相连；所述FPGA控制卡上设有依次相连的视频图像输入模块、图像裁剪模块、放大模块和视频图像输出模块。所述多路输入采集卡和多路输出卡固定安装在底板上，所述底板上设有交叉切换电路，多路输入采集卡和多路输出卡通过交叉切换电路进行切换输入与输出的对应关系，所述交叉切换电路与FPGA控制卡相连，这样任何一个输入都可以把视频信号传输给输出。其中，所述交叉切换电路采用CrossPoint 数字多总线数据路由交换芯片进行设计。
单片机以其体积小、功能齐全、价格低廉、可靠性高等方面所具有的独特优点，长期以来被广泛的应用在各领域；而FPGA是一种新兴的可编程逻辑器件，具有较高的密度、较快的工作速度以及强大的编程灵活性。
基于FPGA的高密度、高速度、强大的现场可编程的能力和单片机强大的数据处理功能，实现视频拼接处理器的信号源裁剪处理功能，编程简捷且控制可靠，成本低廉。上位机采用PC机，PC机中的上位机软件通过RS232串行总线将需要裁剪的视频信号源的坐标位置发送给单片机，单片机再通过I2C串行总线将该坐标位置发送给FPGA控制卡，FPGA控制卡的图像裁剪模块根据控制指令对接收到的视频图像进行裁边处理，去除信号源中携带的黑边无用信息，不仅提高了视频图像的观赏效果，同时也实现了视频图像的局部放大功能，可以协助用户高效快捷查看显示屏拼接图像中的重要区域信息。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。

Claims (6)

1.一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于：包括上位机、串行总线、FPGA控制卡、多路输入采集卡和多路输出卡，所述上位机通过串行总线与FPGA控制卡进行通信连接，所述多路输入采集卡和多路输出卡均与FPGA控制卡相连；所述FPGA控制卡上设有依次相连的视频图像输入模块、图像裁剪模块、放大模块和视频图像输出模块。
2.如权利要求1所述的一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于，还包括单片机，所述上位机通过串行总线与单片机进行通信连接，所述单片机通过串行总线与FPGA控制卡进行通信连接。
3.如权利要求2所述的一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于，所述上位机与单片机进行通信连接的串行总线采用RS232总线，所述单片机与FPGA控制卡进行通信连接的串行总线采用I2C总线。
4.如权利要求1所述的一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于，所述多路输入采集卡和多路输出卡固定安装在底板上，所述底板上设有交叉切换电路，所述交叉切换电路与FPGA控制卡相连，多路输入采集卡和多路输出卡均与交叉切换电路相连。
5.如权利要求4所述的一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于，所述交叉切换电路采用CrossPoint 数字多总线数据路由交换芯片进行设计。
6.如权利要求3或5所述的一种可裁剪信号源的视频拼接处理器，其特征在于，所述上位机采用PC机。
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