12.1 规划需求剖析与芯片选型
在数字图画处理和通讯、遥感图画剖析、医学成像确诊等使用范畴，为了便于显现、调查或进行进一步的处理，常常需求对原始的数字图画进行特征提取(如边际检测、边际锐化)、噪声滑润滤波、几许校对、尺度缩放等处理，这类图画处理技能称为图画的预处理。在实践使用中，图画的预处理功用许多能够经过FPGA来完结。
依据FPGA的图画处理体系最大的长处便是灵活性，能够完结高度集成性，缩小产品的体积。并且，能够完结立异性的规划。
本体系要完结的功用是对光学或许红外摄像机器输出的视频信号（模仿）进行数字倍焦处理。这样能够完结焦距拉长一倍的光学作用，然后依然以原有的信号格局输出，送给显现设备。
12.1.1 需求剖析
下面解说数字图画倍焦体系的输入输出特性及体系目标。
1．体系输入信号目标
（1）视频输入制式：PAL制式。扫描办法为隔行扫描。
（2）同步形式：内部同步。
（3）电气特性：峰峰值为1.0V，阻抗为75W，BNC接口。
（4）分辨率：570线TV规范，数字化后为720´576，每秒25帧。
2．体系输出信号目标
（1）视频输出制式：PAL或许NTSC可选，能够经过开关来切换。扫描办法为隔行扫描。
（2）同步形式：内部同步或许外部同步。
（3）电气特性：峰峰值为1.0V，阻抗为75W，BNC接口。
（4）分辨率：570线TV规范，模仿化之前为720´576，每秒25帧。
3．其他体系目标
（1）电路板体积：长´宽´高小于40mm´40mm´20mm。
（2）电路板供电和功耗：单＋5V供电，功耗小于1W。
12.1.2 芯片选型
本体系的主要功用是完结图画的实时插值扩大算法，一起对体积和功耗有严厉的要求。依据上面提出的目标进行如下的规划剖析。
1．主芯片选型剖析
关于扩大算法完结，主芯片能够挑选FPGA、DSP和ARM三种计划。
依据ARM的体系不能和视频的编解码芯片直接互联，需求外围器材较多，电路体积会比较大。依据DSP的体系虽然能和视频的编解码芯片直接互联，体积能够满意要求，可是功耗会超支。因而，依据FPGA的计划是最佳的挑选。
因为本体系要求能够扩展5V的数字I/O，所以FPGA要能够兼容5V的信号输入。因而，挑选Altera公司的ACEX1K系列FPGA器材。这个系列的芯片IO电压是3.3V的，可是输入支撑5V电平。
2．信号输入输出选型剖析
在视频信号处理范畴，把模仿视频信号转换成数字视频信号的芯片称为视频解码器（Video Decoder），如SAA711x系列。而把数字视频信号转换成模仿视频信号的器材称为视频编码器（Video Encoder）。
本体系中，视频解码器挑选了使用广泛的SAA7113H，视频编码器挑选了SAA7128H。
3．其他单元电路选型剖析
别的，为了满意图画插值扩大算法要求，需求在信号收集体系中采样缓冲区。收集的信号速率越高，需求的缓冲区容量越大，以确保不丢掉数据。
本体系中，选用了乒乓缓冲区的战略来完结数据的输入输出缓冲区办理。因而，选用了两片SRAM类型的存储器。相关于SDRAM器材，SRAM器材的操控办法更为简略，功耗也相对较低，能够满意本体系的要求。
电源部分挑选了电路简略的线性电源模块（LDO）。本体系归于低功耗体系，作业电流比较小，因而选用LDO芯片比较合适，如AS1117系列芯片。
4．电路板结构规划
本体系对体积有严厉要求，假如选用规范单板规划很难到达规划要求，因而，考虑层叠式的电路结构。将整个电路分红两块电路板，经过连接器，层叠式装置。这种结构能够充分利用空间，合适这种长宽要求严厉，可是高度方面相对宽松的体系。
