[发明专利]一种CCD相机多分辨率RawRGB格式视频向VESA协议视频的转换方法

说明书

本发明属于嵌入式计算机视频处理技术领域，特别是涉及一种CCD相机多分辨率RawRGB格式视频向VESA协议视频的转换方法。通过同步信号滤波，RGB空间视频重构，分辨率侦测及缩放参数计算，视频缩放处理、VESA时序生成、视频输出控制等操作将CCD相机多分辨率RawRGB格式视频转换成VESA协议视频。转换后的数据可直接在支持VGA，DVI，LVDS等接口的显示器显示。所以，此发明解决了CCD相机多分辨率RawRGB格式视频无法在VGA，DVI，LVDS等接口的嵌入式综合显示系统上显示的问题。

技术领域

本发明属于嵌入式计算机视频处理技术领域，特别是涉及一种CCD相机多分辨率RawRGB格式视频向VESA协议视频的转换方法。

背景技术：

随着大规模、超大规模集成电路工业的发展，CCD研制水平不断提高，阵列元素不断增加，CCD摄像机的性能不断增强，目前CCD已广泛应用于车载、机载、星载、舰载等嵌入式领域。但是嵌入式显示器仅提供VGA，DVI，LVDS作为输入接口，而且针对特定的嵌入式应用，分辨率确定，这就需要将CCD相机多分辨率RawRGB格式视频转换为可以适应此类显示器接口且分辨率固定的视频来进行显示处理。

VESA(Video Electronics Standards Association)时序标准是一种数字化视频接口协议，它支持多种分辨率及帧率，在嵌入式综合显示系统中广泛应用。VGA，DVI，LVDS接口均遵循VESA协议。虽然目前已经出现了RawRGB视频向VESA协议视频转换的芯片，但是这类芯片只支持单一分辨率的RawRGB视频转换且不能实现视频缩放，满足不了嵌入式综合显示系统应用需求。

本发明提供了一种CCD相机多分辨率RawRGB格式视频向VESA协议视频的转换方法。

发明内容：

本发明的目的是解决CCD相机多分辨率RawRGB格式视频无法在VGA，DVI，LVDS等接口的嵌入式综合显示系统上显示的问题。

本发明的技术方案是采用FPGA实现CCD相机多分辨率RawRGB格式视频向VESA协议视频的转换，转换后的视频可支持VGA，DVI，LVDS接口的显示器显示，其中的数据变换操作基于两种格式视频的不同特征，如表1所示。

表1 RawRGB视频和VESA视频特征比较

实现步骤具体如下。

第一步，对同步信号HS、VS、DE进行多级缓存，检测毛刺信号并滤除，之后重新输出滤波后的同步信号。能够滤除的毛刺信号带宽可自主设置。

第二步，CCD相机RawRGB视频格式如附图1所示，每个像素只有RGB空间中的一个颜色分量，要获得另外两种缺失的颜色分量就必须通过相邻像素来估算，这个过程叫CFA差值。通过CFA差值获得全彩色图像的过程即RGB空间视频重构。

九宫格算法利用相邻像素域中同色分量的平均值作为当前像素的待求颜色分量，属于单通道独立插值法。该算法每个像素位置上所缺失的颜色分量由3×3区域内具有相同颜色的像素平均而得，算法复杂度低，还原效果较好。以表2中B₂₄所在像素为例，算法实现如公式(1)-(3)所示。

表2 CFA差值表