1.hdmi verilogԴ??
2.Xilinx系列FPGA实现4K视频拼接,基于Video Mixer实现,提供1套工程源码和技术支持
3.FPGA实现HDMI转LVDS视频输出,纯verilog代码驱动,提供4套工程源码和技术支持
4.FPGA高端项目:国产高云系列FPGA纯verilog图像缩放工程解决方案 提供3套工程源码和技术支持
5.FPGA GTH aurora 8b/10b编解码 PCIE 视频传输,提供2套工程源码加QT上位机源码和技术支持
6.紫光同创FPGA实现图像去雾 基于暗通道先验算法 纯verilog代码加速 提供2套工程源码和技术支持
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图像对数变换旨在优化图像的对比度,尤其提升暗部细节。变换公式为g = c*log(1 + f),其中c为常数,f代表像素值,范围为0-。对数曲线在低像素值区域斜率较大,高像素值区域斜率较低,因此变换能增强图像暗部对比度,改善细节。
使用MATLAB生成log系数,转换为.coe文件,再通过Verilog代码固化为查找表,形成log系数表。
借助FPGA实现图像对数变换,只需将图像像素与查找表一一对应输出。顶层Verilog代码负责实现这一流程。
使用Vivado与MATLAB联合仿真,展示变换效果。仿真结果表明,变换后的图像对比度提升,暗部细节明显增强。
Vivado工程设计包括HDMI输入/输出、图像数据采集、缓存管理等关键组件。HDMI输入/输出由Silicon Image公司的SIL和SIL完成,数据通过FDMA传输,然后存入DDR3做缓存。
顶层代码负责整个流程控制,确保图像处理流程正确执行。
进行上板调试验证,并进行演示。工程代码通过链接形式提供下载,确保用户能获取所需资源。
Xilinx系列FPGA实现4K视频拼接,基于Video Mixer实现,提供1套工程源码和技术支持
Xilinx系列FPGA实现4K视频拼接,基于Video Mixer实现,提供1套工程源码和技术支持
实现4K视频拼接的方案主要有两种:一种是纯Verilog方案,但这种方案难以实现4K分辨率;另一种是使用Xilinx的HLS方案,该方案简单易实现,但仅适用于Xilinx自家的FPGA。
本文采用Xilinx官方推出的Video Mixer IP核实现4K视频拼接。该方案使用4路Xilinx官方的Video Test Pattem Generator IP核生成分辨率为x@Hz的彩条视频,并通过AXI4-Stream接口输出。彩条视频的形状各不相同,分别为竖条、交叉网格、棋盘和格子形状。视频通过Xilinx官方的XDMA写入FPGA板载DDR4缓存,再由Video Mixer从DDR4中读出并进行拼接处理,拼接方式为4分屏显示。拼接后的家政预约服务源码视频通过HDMI 1.4/2.0 Transmitter Subsystem IP核编码后输出,同时,系统还提供了AXI4-Stream流和DDC控制信号。
设计中使用的Video Mixer IP核支持最大分辨率为8K,并最多可拼接路视频,输入和输出视频格式均为AXI4-Stream。该IP核通过AXI_Lite接口进行寄存器配置,并提供自定义配置API。相比于自写的HLS视频拼接方案,官方的Video Mixer IP核在逻辑资源占用上大约减少%,且效率更高。
本文还提供了详细的工程设计框图,包括TPG测试彩条、VDMA图像缓存、Video Mixer、HDMI 1.4/2.0 Transmitter Subsystem、Video PHY Controller以及输出均衡电路等模块的配置和功能描述。同时,还推荐了几款适合该工程的FPGA开发板,并提供了两种不同的工程源码架构。对于不同需求的读者,本文还提供了一定程度的移植说明,以及工程代码获取方式。
此外,本文还列出了实现4K视频拼接所必需的硬件设备,并提供了输出效果的静态和动态演示。对于有需求的读者,本文还提供了一种获取工程代码的方式。
总之,本文提供了一种基于Xilinx系列FPGA的4K视频拼接实现方案,包括设计原理、关键模块功能、工程源码架构、移植说明以及获取代码的方式,旨在帮助读者掌握4K视频拼接的设计能力,以便能够根据自己的项目需求进行移植和设计。
FPGA实现HDMI转LVDS视频输出,纯verilog代码驱动,提供4套工程源码和技术支持
FPGA实现HDMI转LVDS视频输出,纯verilog代码驱动,提供4套工程源码和技术支持
1、前言
在笔记本电脑和手机等消费电子领域,LVDS协议因其中等速率的差分信号特性而广泛使用。在军工和医疗领域,相比于RGB并行视频传输,LVDS视频在图像质量和IO数量上具有优势。因此,对于致力于FPGA图像处理的工程师而言,掌握LVDS视频协议是不可或缺的技能。
本文基于Xilinx的 Kintex7 开发板,介绍了如何实现HDMI转LVDS视频输出,提供了4套Vivado.1版本的工程源码,每套工程的独特之处在于输入HDMI视频的解码方式不同。本文详细介绍了这些工程的实现过程、原理框图、选择逻辑、静态彩条实现、以及不同解码芯片(IT、2022闲鱼源码ADV、silicon)的配置与采集。第四套工程特别使用纯verilog实现的HDMI解码模块,不依赖于硬件解码芯片,适用于没有HDMI输入接口或解码芯片不一致的情况。
2、工程特点
本设计采用纯verilog代码实现,利用Xilinx的OSERDESE2源语生成差分LVDS信号,适用于Xilinx系列FPGA。代码注释详细,支持HDMI输入转LVDS输出方案,输出为双路8位LVDS,具有广泛实用性。
3、详细设计方案
工程使用笔记本电脑模拟HDMI输入视频(X@Hz),FPGA配置HDMI解码芯片(第四套工程除外),采集RGB数据,进行奇偶场分离,转换为差分LVDS信号输出。提供设计原理框图,包括不同解码芯片的配置与采集流程。
4、视频源选择与静态彩条实现
根据开发板特性,可以选择使用笔记本电脑模拟的HDMI视频或纯verilog实现的静态彩条作为输入源,通过顶层代码的define宏定义进行选择。静态彩条模块用纯verilog实现,支持*@Hz分辨率,适用于不同开发板的测试需求。
5、不同解码芯片配置与采集
本文提供了针对IT、ADV、silicon等芯片的配置与采集代码模块,适用于不同FPGA开发板。
6、移植说明与注意事项
本文介绍了不同vivado版本、FPGA型号不一致时的处理方法,以及MIG IP配置、引脚约束修改、纯FPGA移植到Zynq的注意事项。
7、上板调试验证与代码获取
完成工程移植后,通过笔记本电脑与FPGA开发板连接,设置分辨率,上电下载bit文件,验证输出效果。提供工程代码的获取方式,通过某度网盘链接发送。
FPGA高端项目:国产高云系列FPGA纯verilog图像缩放工程解决方案 提供3套工程源码和技术支持
国产高云FPGA技术的巅峰之作,为您呈现纯Verilog图像缩放的高端解决方案。此方案包括3套精心设计的工程源码,分别是工程、和,分别对应于不缩放、缩小和放大操作,旨在无缝融入您的项目和设计流程。工程: 简洁明了,专为展示模块用法打造,铁血双线源码让您快速上手高云FPGA的图像处理技术,无需缩放,直接展示了OV摄像头的原始视频输入。
工程: 专门设计用于项目移植,通过缩小操作,将x的输入视频缩至适合的分辨率,帮助您高效地将FPGA应用于实际场景。
工程: 提供的是放大功能,适用于需要扩展图像细节的场合,无论是医疗图像处理还是军事监控,都能提供强大的支持。
图像输入经FPGA处理,通过配置OV摄像头,跨时钟域技术确保数据同步,缩放后直接存入DDR3缓存,最后通过DVI TX IP转为高清的HDMI输出,无论是x还是其他分辨率,都确保了图像质量。 我们的方案已升级至第二版,不仅重构了图像缩放模块,提高了代码的性能和易用性,还增添了异步FIFO选项,降低了学习和应用难度。在代码量上,相比原始版本,节省了%的资源,更易于理解和优化。学习与支持: 针对初学者和在职工程师,我们提供了全面的教程和设计文档,涵盖从基础verilog学习到项目实战的全程。无论您是医疗、军工领域的专业人士,还是渴望提升技术技能的求职者,这套方案都能助您一臂之力。
我们的支持服务包括:安装指导,问题咨询,每周腾讯会议跟踪学习进度,代码验证,确保在FPGA板上实现预期效果。我们强调代码理解和复现的重要性,因为这不仅是技术学习的关键,也是后期修改和优化的基础。 特别提示,部分代码基于公开资源,仅供学习和研究,使用过程中请遵守相关版权和责任条款。此外,我们鼓励您探索国产高云FPGA的更多可能性,这里有丰富的教程和相关专栏,供您深入学习和实践。实例应用广泛: 无论是Xilinx Kintex7、Artix7还是Zynq等FPGA平台,这套方案都能顺利移植。我们还提供详细移植博客,让您在实际应用中得心应手。
通过GW2A-LVPGC7/I6 FPGA,我们实现了图像缩放功能,弹幕互动游戏 源码支持OV摄像头或自定义动态彩条。现在,只需轻松获取工程源码,开启您的FPGA图像处理之旅吧!FPGA GTH aurora 8b/b编解码 PCIE 视频传输,提供2套工程源码加QT上位机源码和技术支持
FPGA GTH aurora 8b/b编解码 PCIE 视频传输,提供2套工程源码加QT上位机源码和技术支持
前言:本文详细介绍了使用Xilinx Virtex7 FPGA的GTH资源进行视频传输的设计方案。提供2套vivado工程源码,适用于不同需求的视频传输场景,包括使用笔记本电脑模拟的HDMI视频输入或内部生成的动态彩条视频输入。工程包括视频数据的编解码、对齐处理、图像缓存、以及与QT上位机的通信。
方案描述:设计使用GTH IP核,通过verilog编写视频数据的编解码模块和数据对齐模块,实现通过开发板上的SFP光口进行数据的高速收发。FPGA接收到的数据通过FDMA写入DDR3缓存,再通过XDMA经PCIE2.0总线发送至电脑主机。QT上位机接收并显示图像。
工程特点:提供2套工程源码,区别在于使用单个SFP光口或两个SFP光口进行数据传输。支持两种视频源输入方式,适用于不同场景需求。工程经过综合编译,适用于在校学生、研究生项目开发及在职工程师学习。提供完整的工程源码和技术支持。
技术亮点:详细解析了GTH 8b/b编解码机制、PCIE接口设计、图像缓存及QT上位机通信等关键环节。提供资料获取方式,包括完整工程源码和技术支持。
免责条款:工程源码和资料部分来源于网络资源,包括但不限于CSDN、Xilinx官网等,如有任何侵犯版权行为,请私信博主批评指正。工程仅限个人学习研究使用,禁止用于商业目的。使用时请谨慎考虑法律问题。
已有解决方案:主页设有FPGA GT高速接口专栏,涵盖不同FPGA系列的视频传输实例,包括基于GTP、GTX、GTH、GTY等资源的PCIE传输案例。
GTH解读:提供《ug_7Series_Transceivers》文档解读,介绍GTH资源的基本结构、内部逻辑、参考时钟配置、发送和接收处理流程等关键信息。
IP核调用与使用:介绍了GTH IP核的实例化接口、配置参数选择,以及如何简化IP核调用与修改流程。提供共享逻辑示例,便于用户快速集成到自定义工程中。
设计思路与框架:描述了视频传输工程的设计思路,包括视频源选择、silicon解码配置、动态彩条生成、视频数据组包、解包与对齐处理等关键步骤。提供使用不同SFP光口数量的框图示例。
视频传输流程:详细说明了从视频源输入到最终显示图像的完整流程,包括数据编码、传输、缓存、解码与显示等步骤。提供工程源码结构、关键技术点实现代码以及性能预估。
移植说明:针对不同FPGA型号与vivado版本的兼容性问题,提供了详细的移植指南与注意事项,包括IP升级、FPGA型号更改等步骤。
上板调试:展示了光纤连接的正确接法,并提供静态与动态演示视频,以验证光纤连接下的视频传输效果。
工程代码获取:提供工程代码获取方式,通过私信或某度网盘链接发送完整工程源码及技术支持文档。
紫光同创FPGA实现图像去雾 基于暗通道先验算法 纯verilog代码加速 提供2套工程源码和技术支持
紫光同创FPGA借助暗通道先验算法,实现了高效图像去雾功能,提供了2套完整的工程源码和技术支持。这一进步标志着国产FPGA从早期的追赶者,已经步入了百花齐放的创新阶段,性价比高、自主可控、响应迅速和采购便捷成为其显著特点。
本文的核心内容是利用紫光PGLG-6MBG FPGA处理图像去雾,支持两种输入方式:静态通过SD卡和OV摄像头。视频数据首先在DDR3中进行缓存,然后通过图像去雾模块处理,最后通过HDMI输出到显示器。设计不仅包含纯verilog代码,且模块可移植,采用成熟的暗通道先验算法进行处理,但需要注意对输入视频的要求较高。
工程源码包括SD卡读写操作、摄像头配置、HDMA图像缓存,以及图像去雾模块的详细设计,如求RGB最小值、折射率计算和去雾处理。设计中还使用了乒乓操作来优化读写性能。此外,文章还提供了工程1(SD卡输入)和工程2(OV输入)的详细设计和验证演示,展示了去雾前后和视频的对比效果。
为了方便读者,文章末尾提供了完整的工程源码获取方式,但请在使用时遵循免责声明,仅限于学习研究,禁止商业用途。在资源需求方面,需要FPGA开发板、SD卡或摄像头、HDMI线和显示器进行上板调试验证。
Artix7系列FPGA实现SDI视频编解码+图像缩放,基于GTP高速接口,提供2套工程源码和技术支持
本文介绍了使用Xilinx Artix7系列FPGA实现SDI视频编解码与图像缩放的过程,包括硬件设计、工程源码和技术支持等关键环节。 Artix7系列FPGA基于GTP高速接口,实现SDI视频编解码+图像缩放,提供2套工程源码和技术支持。设计概述
在FPGA领域,SDI视频编解码有两种主要方案:一种是利用专用芯片,如GS接收器和GS发送器,操作简单但成本较高;另一种是采用FPGA逻辑资源实现SDI编解码,利用Xilinx的GTP/GTX资源解串,SMPTE SDI资源进行编解码。本设计综合了这两种方案的优点,既合理利用了FPGA资源,也满足了对技术实现的灵活性需求。工程概述
本设计基于Xilinx Artix7系列FPGA,通过BNC座子连接同轴SDI视频,利用Gva芯片将SDI信号转换为差分信号,并通过GTP资源实现串行到并行转换。随后,使用SMPTE SDI IP核解码BT视频,输出BT数据。对于图像处理,设计了支持任意比例缩放的纯Verilog图像缩放模块,并使用FDMA图像缓存方案在DDR3中实现三帧缓存,支持HDMI或SDI输出。输出方式
设计提供了HDMI和SDI两种输出方式。在HDMI输出模式下,图像缩放后通过RGB转HDMI模块转换为HDMI视频,并通过HDMI显示器显示。在SDI输出模式下,将缩放后的BT数据编码为SDI视频,通过Gv芯片转换后输出。本设计提供了2套工程源码,分别针对3G-SDI转HDMI和3G-SDI转HD-SDI应用。源码详解
源码包含硬件设计和软件实现的详细信息。工程源码1针对3G-SDI转HDMI应用,包含SDI视频解串、解码、图像缩放、缓存及HDMI输出等关键步骤。工程源码2则专注于3G-SDI转HD-SDI应用,流程包括SDI解串、解码、图像缩放、缓存及SDI输出。移植与调试
针对不同FPGA型号和版本的移植,提供了详细的指导。对于vivado版本不一致、FPGA型号不同等问题,文章给出了相应的解决策略,包括文件另存为、版本升级及IP升级等步骤。演示与验证
通过上板调试和演示,展示了设计的实操效果,包括使用工程1实现的3G-SDI输入图像缩放转HDMI输出的视频演示。资源获取
为了方便读者获取工程代码,文章提供了某度网盘链接的获取方式。同时,考虑到不同用户的需求,还提供了进一步的定制服务和****,以适应不同场景下的需求。Zynq GTX全网最细讲解,aurora 8b/b协议,OV板对板视频传输,提供2套工程源码和技术支持
没玩过GT资源都不好意思说自己玩儿过FPGA,这是CSDN某大佬说过的一句话,鄙人深信不疑。
GT资源是Xilinx系列FPGA的重要卖点,也是做高速接口的基础,不管是PCIE、SATA、MAC等,都需要用到GT资源来做数据高速串化和解串处理,Xilinx不同的FPGA系列拥有不同的GT资源类型,低端的A7由GTP,K7有GTX,V7有GTH,更高端的U+系列还有GTY等,他们的速度越来越高,应用场景也越来越高端。
本文使用Xilinx的Zynq FPGA的GTX资源做板对板的视频传输实验,视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,一种是使用廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频;视频源的选择通过代码顶层的`define宏定义进行,默认使用ov作为视频源,调用GTX IP核,用verilog编写视频数据的编解码模块和数据对齐模块,使用2块开发板硬件上的2个SFP光口实现数据的收发;本博客提供2套vivado工程源码,2套工程的不同点在于一套是GTX发送,另一套是GTX接收;本博客详细描述了FPGA GTX 视频传输的设计方案,工程代码可综合编译上板调试,可直接项目移植,适用于在校学生、研究生项目开发,也适用于在职工程师做学习提升,可应用于医疗、军工等行业的高速接口或图像处理领域;
提供完整的、跑通的工程源码和技术支持;
工程源码和技术支持的获取方式放在了文章末尾,请耐心看到最后。
免责声明:本工程及其源码即有自己写的一部分,也有网络公开渠道获取的一部分(包括CSDN、Xilinx官网、Altera官网等等),若大佬们觉得有所冒犯,请私信批评教育;基于此,本工程及其源码仅限于读者或粉丝个人学习和研究,禁止用于商业用途,若由于读者或粉丝自身原因用于商业用途所导致的法律问题,与本博客及博主无关,请谨慎使用。
我这里已有的 GT 高速接口解决方案:我的主页有FPGA GT 高速接口专栏,该专栏有 GTP 、 GTX 、 GTH 、 GTY 等GT 资源的视频传输例程和PCIE传输例程,其中 GTP基于A7系列FPGA开发板搭建,GTX基于K7或者ZYNQ系列FPGA开发板搭建,GTH基于KU或者V7系列FPGA开发板搭建,GTY基于KU+系列FPGA开发板搭建。
GTX 全网最细解读:关于GTX介绍最详细的肯定是Xilinx官方的《ug_7Series_Transceivers》,我们以此来解读;我用到的开发板FPGA型号为Xilinx Kintex7 xc7ktffg-2;带有8路GTX资源,其中2路连接到了2个SFP光口,每通道的收发速度为 Mb/s 到 . Gb/s 之间。GTX收发器支持不同的串行传输接口或协议,比如 PCIE 1.1/2.0 接口、万兆网 XUAI 接口、OC-、串行 RapidIO 接口、 SATA(Serial ATA) 接口、数字分量串行接口(SDI)等等;GTX 基本结构:Xilinx 以 Quad 来对串行高速收发器进行分组,四个串行高速收发器和一个 COMMOM(QPLL)组成一个 Quad,每一个串行高速收发器称为一个 Channel(通道)。GTX 的具体内部逻辑框图:GTX 的发送和接收处理流程:首先用户逻辑数据经过 8B/B 编码后,进入一个发送缓存区(Phase Adjust FIFO),最后经过高速 Serdes 进行并串转换(PISO)。GTX 的参考时钟:GTX 模块有两个差分参考时钟输入管脚(MGTREFCLK0P/N 和 MGTREFCLK1P/N),作为 GTX 模块的参考时钟源,用户可以自行选择。
GTX 发送接口:用户只需要关心发送接口的时钟和数据即可,GTX例化模块的这部分接口如下:在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层,代码部分如下。GTX 接收接口:用户只需要关心接收接口的时钟和数据即可,GTX例化模块的这部分接口如下:在代码中我已为你们重新绑定并做到了模块的顶层,代码部分如下。
GTX IP核调用和使用:有别于网上其他博主的教程,我个人喜欢用如下图的共享逻辑:这样选择的好处有两个,一是方便DRP变速,二是便于IP核的修改,修改完IP核后直接编译即可。
设计思路框架:本博客提供2套vivado工程源码,2组工程的不同点在于一套是GTX发送,另一套是GTX接收。第1套vivado工程源码:GTX作为发送端,Zynq开发板1采集视频,然后数据组包,通过GTX做8b/b编码后,通过板载的SFP光口的TX端发送出去。视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,一种是使用廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频;默认使用ov作为视频源。第2套vivado工程源码:Zynq开发板2的SFP RX端口接收数据,经过GTX做8b/b解码、数据对齐、数据解包的操作后就得到了有效的视频数据,再用我常用的FDMA方案做视频缓存,最后输出HDMI视频显示。
视频源选择:视频源有两种,分别对应开发者手里有没有摄像头的情况,如果你的手里有摄像头,或者你的开发板有摄像头接口,则使用摄像头作为视频输入源,我这里用到的是廉价的OV摄像头模组;如果你得手里没有摄像头,或者你得开发板没有摄像头接口,则可使用代码内部生成的动态彩条模拟摄像头视频,动态彩条是移动的画面,完全可以模拟视频;默认使用ov作为视频源;视频源的选择通过代码顶层的`define COLOR_IN 宏定义进行。
视频源配置及采集:OV摄像头需要i2c配置才能使用,需要将DVP接口的视频数据采集为RGB或者RGB格式的视频数据。选择逻辑如下:当(注释) define COLOR_IN时,输入源视频是动态彩条;当(不注释) define COLOR_IN时,输入源视频是ov摄像头。
视频数据组包:由于视频需要在GTX中通过aurora 8b/b协议收发,所以数据必须进行组包,以适应aurora 8b/b协议标准。视频数据组包模块代码位置如下:首先,我们将bit的视频存入FIFO中,存满一行时就从FIFO读出送入GTX发送;在此之前,需要对一帧视频进行编号,也叫作指令,GTX组包时根据固定的指令进行数据发送,GTX解包时根据固定的指令恢复视频的场同步信号和视频有效信号。
GTX aurora 8b/b:这个就是调用GTX做aurora 8b/b协议的数据编解码。数据对齐:由于GT资源的aurora 8b/b数据收发天然有着数据错位的情况,所以需要对接受到的解码数据进行数据对齐处理。视频数据解包:数据解包是数据组包的逆过程。图像缓存:我用到了Zynq开发板,用FDMA取代VDMA具有以下优势:不需要将输入视频转为AXI4-Stream流;节约资源,开发难度低;不需要SDK配置,不要要会嵌入式C,纯FPGA开发者的福音;看得到的源码,不存在黑箱操作问题。
视频输出:视频从FDMA读出后,经过VGA时序模块和HDMI发送模块后输出显示器。
第1套vivado工程详解:开发板FPGA型号:Xilinx--Zynq--xc7zffg-2;开发环境:Vivado.1;输入:ov摄像头或者动态彩条,分辨率x@Hz;输出:开发板1的SFP光口的TX接口;应用:GTX板对板视频传输;工程Block Design如下:工程代码架构如下:综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。
第2套vivado工程详解:开发板FPGA型号:Xilinx--Zynq--xc7zffg-2;开发环境:Vivado.1;输入:开发板2的SFP光口的RX接口;输出:开发板2的HDMI输出接口,分辨率为X@Hz;应用:GTX板对板视频传输;工程Block Design如下:工程代码架构如下:综合编译完成后的FPGA资源消耗和功耗预估如下。
上板调试验证光纤连接:两块板子的光纤接法如下。静态演示:下面以第1组vivado工程的两块板子为例展示输出效果。当GTX运行4G线速率时输出如下。
福利:工程代码的获取:代码太大,无法邮箱发送,以某度网盘链接方式发送,资料获取方式:私。网盘资料如下: