基于FPGA的圖像裁剪電路的設(shè)計與實現(xiàn)

在第N個周期，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到“數(shù)據(jù)緩存模塊1”，與此同時，“數(shù)據(jù)緩存模塊2”中緩存的數(shù)據(jù)通過“輸出數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流緩存到“數(shù)據(jù)緩存模塊2”，與此同時，“數(shù)據(jù)緩存模塊l”中緩存的數(shù)據(jù)通過“輸出數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)流選擇單元”和“輸出數(shù)據(jù)流選擇單元”按節(jié)拍相互配合切換，將經(jīng)過緩存的數(shù)據(jù)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(xù)的像素進行流水線式處理。
根據(jù)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(xù)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(shù)據(jù)信號和控制信號，根據(jù)輸入時鐘，顯示控制器可以產(chǎn)生VGA所需要的控制信號，包括場同步、行同步和復(fù)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(diào)試結(jié)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(jié)論
本論文提出了一種基于FPGA的圖像裁剪電路的設(shè)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(shè)計方法不僅具備了FPGA開發(fā)電路所具有的開發(fā)周期短、設(shè)計效率高、擴展性和升級性良好、設(shè)計靈活等特點，而且與通常所用的插值算法相比，電路結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)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。