幀頻提升算法中雙向運(yùn)動估計(jì)的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著數(shù)字電視，特別是大屏幕顯示設(shè)備的發(fā)展，液晶面板中固有的殘影(shadow)、抖動、運(yùn)動模糊(motion blur)等現(xiàn)象變得尤為突出。為了克服以上弊端，研究人員一方面努力降低液晶分子響應(yīng)時(shí)間；另一方面，通過提高液晶面板的刷新頻率，來減少液晶分子的保持時(shí)間。
　　 液晶分子的物理特性決定它的響應(yīng)時(shí)間不能無限降低。因此，很多專家、學(xué)者都在提高液晶面板的刷新頻率方面做努力。這些方法包括兩類幀頻提升方法，第一類即不考慮對象運(yùn)動的幀

2、復(fù)制、幀平均和插灰?guī)?，但這些算法比較簡單存在運(yùn)動抖動等缺陷。第二類即基于運(yùn)動估計(jì)和運(yùn)動補(bǔ)償(motion estimation andmotion compensation，ME/MC)的幀頻提升(frame rate up conversion，F(xiàn)RUC)方法加入了對對象運(yùn)動的考慮，能夠取得更好的插幀效果。其中，快速而準(zhǔn)確的運(yùn)動估計(jì)是得到高質(zhì)量內(nèi)插幀的前提。
　　 本文正是基于這樣的背景，主要研究了一種幀頻提升算法中運(yùn)動估計(jì)

3、器的硬件實(shí)現(xiàn)電路。本文研究的硬件電路實(shí)現(xiàn)基于C語言與Matlab仿真過的算法，并在該算法的基礎(chǔ)上根據(jù)硬件實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)與視覺效果的要求進(jìn)行了折中，使之能夠既滿足視頻信號實(shí)時(shí)處理的要求，同時(shí)又不降低主觀視覺效果。本文主要工作如下：
　　 ①設(shè)計(jì)了視頻圖像實(shí)時(shí)處理中幀級流水結(jié)構(gòu)的時(shí)序，一幀圖像內(nèi)的條帶劃分，條帶內(nèi)宏塊數(shù)據(jù)的更新順序；
　　 ②實(shí)現(xiàn)了基于SAD匹配準(zhǔn)則的雙向運(yùn)動估計(jì)器，分析了實(shí)現(xiàn)原理、工作時(shí)序圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果

4、；
　　 ③研究了原始圖像視頻幀中條帶結(jié)構(gòu)的劃分，以及數(shù)據(jù)從DDR更新到緩存模塊SRAM中的先后次序；
　　 ④實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動估計(jì)器數(shù)據(jù)緩存單元SRAM模塊，分析了實(shí)現(xiàn)原理、工作時(shí)序圖、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果；
　　 ⑤設(shè)計(jì)一種能復(fù)用大量硬件資源，同時(shí)支持SAD匹配準(zhǔn)則和VOD匹配準(zhǔn)則的雙向運(yùn)動估計(jì)器，給出了實(shí)現(xiàn)原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工作時(shí)序圖和仿真結(jié)果分析；
　　 ⑥對比了改進(jìn)方案與原方案的資源消耗，研究了改進(jìn)方案在