Implementación en FPGA de un conversor de señal de video compuesto a señal VGA
Palavras-chave:
FPGA, formato 4:2:2, formato 4:4:4, ITU-R BT.601, espacio de color YCbCr, espacio de color RGB, VHDL, señal de videoResumo
En este artículo se presenta el diseño e implementación de un sistema de conversión de señal de video compuesto a señal VGA, el cual realiza la captura y despliegue de video basado en el estándar ITU-R BT.601 para monitores de televisión digital. El sistema cuenta con tres principales componentes: un sensor de video analógico que entrega la señal de video digital compuesta, una tarjeta digitalizadora que realiza la conversión del video analógico al digital en el formato de muestreo 4:2:2 y emplea el espacio de color YCbCr y finalmente un FPGA (tarjeta NEXIS 2, con el circuito integrado 3s1200efg320-5) en donde se ha implementado el diseño del procesamiento de la señal de video para poder ser desplegadas en un monitor. En el FPGA se han desarrollado los módulos de conversión de muestreo 4:2:2 al 4:4:4 y el módulo de conversión entre los espacios de color YCbCr al RGB (formato de color utilizado en los dispositivos de despliegue). La síntesis del diseño en el FPGA se ha realizado utilizando la herramienta XST (Xilinx Synthesis Tool) que es parte de la interfaz de desarrollo ISE Project Navigator 13.3 de la compañía Xilinx®. Las ecuaciones para realizar la transformación entre los espacios de color han sido implementadas y simuladas en MATLAB® para la validación de resultados.
Downloads
Referências
[2] N. Zainalabedin. VHDL: analysis and modeling of digital systems. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1998.
[3] Xilinx, NEXIS 2 Family: Data Sheet product specification, Agosto 2009.
[4] ITU-R Recommendation BT.601-5: Studio encoding parameters of digital television for standard 4:3 and wide-screen 16:9 aspect ratios.
[5] R. C. González and R. E. Woods. Digital Image Processing. 3rd. ed. New Jersey: Pearson Education, 2008.
[6] Russ J. C., The Image Processing Handbook, 6th edition, 2011, CRC Press by Taylor and Francis Group.
[7] Digilent, Digilent Video Decoder Board (VDEC1) Reference Manual, Abril 2005.
[8] Y. Yang, P. Yuhua and L. Zhaoguang, “A Fast Algorithm for YCbCr to RGB Conversion,”IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 53, no. 4, pp. 1490-1493, Nov., 2007.
[9] A. Ghorbel, M. Jallouli, et. al. “An FPGA Based Platform for Real Time Robot Localization,” Int. Conf. on Individual and Collective Behaviors in Robotics, pp. 56-61, Dic. 2013.
[10] Hagiwara H., Asami K., Komori M. Real-Time Image Processing System by Using FPGA for Service Robots. 1st Global Conference on Consumer Electronics, p. 720 – 723, Octubre 2012.
[11] G. Hawkes, “Digital Component Video Conversion 4:2:2 to 4:4:4,” Xilinx reference manual, Dec. 19, 2001.
[12] C. M. Thompson and L. Shure “Image processing toolbox for use with Matlab,” The Math works inc., Ago., 1993.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2019 Alvaro Anzueto, Yesenia González, Sergio Garduza
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.