一种图形处理设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种图形处理设备及方法，包含图形显示芯片、视频Ａ／Ｄ转换芯片、视频驱动芯片、ＦＰＧＡ芯片以及ＳＲＡＭ。先将外视频信号送入视频Ａ／Ｄ转换芯片进行模数转换和标准码流生成；再进行视频格式转换及视频叠加：最后信号输出。使得综合显示画面不仅有复杂的图形化态势信息，还有丰富的外视频信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
现在和未来的飞机将面对越来越复杂的战场态势，来自海、陆、空、天、地的各种战 场信息必须及时准确地显示给飞行员。而传统的基于字符和线条的单一显示系统无法把复 杂战场态势的信息及时准确形象地显示给飞行员。复杂战场态势的信息需要高性能图形处 理技术，以便为飞行员提供流畅、清晰、形象和准确的综合显示画面。综合显示画面不仅有 复杂的图形化态势信息，还有丰富的外视频信息。因此急需一种高性能图形处理技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，以克服现有技术中存 在的缺陷。 本专利技术的技术方案为 —种图形处理设备，其特殊之处是包含图形显示芯片、视频A/D转换芯片、视频 驱动芯片、FPGA芯片以及SRAM， 所述视频A/D转换芯片输出端、图形显示芯片输出端以及SRAM输出端分别与FPGA 芯片输入端相连接，所述FPGA芯片输出端分别与图形显示芯片输入端、SRAM输入端以及视 频驱动芯片输入端相连接， 所述图形显示芯片用于图形信号处理； 所述视频A/D转换芯片用于将输入的视频信号进行模数转换和标准码流生成； 所述视频驱动芯片用于将FPGA芯片输出的低速并行视频信号转换为高速串行视 频信号； 所述FPGA芯片用于视频格式转换与视频叠加； 所述SRAM用于存放视频信号。 上述视频A/D转换芯片集成有梳状滤波器，用于提高视频信号的抗干扰能力。 上述图形显示芯片核心频率为250腿z，集成显存为64MByte，且集成二维和三维 图形的硬件加速。 上述图形显示芯片为1片，视频A/D转换芯片为2片，视频驱动芯片为2片，FPGA 芯片为1片，SRAM为2片。 —种图形处理方法，其特殊之处是，包含如下步骤 1)将外视频信号送入视频A/D转换芯片进行模数转换和标准码流生成； 2)视频格式转换及视频叠加 21)视频格式转换，即转换扫描方式 201)针对每路外视频信号均在FPGA中形成四个先进先出存储器FIFO，即FIFOl、 FIF02、FIF03和FIF04 ; 202)将外视频信号经过视频A/D转换芯片后的数字视频信号送入FPGA ; 203)将第1行数字视频信号送入FIF01进行缓存； 204)待第1行视频数据缓存完后，将第3行数字视频信号送入FIF02进行缓存，同 时将FIF01中的第1行数字视频信号写入到SRAM1的1地址处； 205)待第1行视频数据写入完毕后，将第5行数字视频信号送入FIF01进行缓存， 同时将FIF02中的第3行数字视频信号写入到SRAM1的3地址处； 206)待第3行视频数据写入完毕后，将第7行数字视频信号送入FIF02进行缓存， 同时将FIF01中的第5行数字视频信号写入到SRAM1的5地址处； 206)依次类推直至填充SRAM1的其它奇数行； 207)将第2行数字视频信号送入FIF03进行缓存； 208)待第2行视频数据缓存完后，将第4行数字视频信号送入FIF04进行缓存，同 时将FIF03中的第2行数字视频信号写入到SRAM1的2地址处； 209)待第2行视频数据写入完毕后，将第6行数字视频信号送入FIF03进行缓存， 同时将FIF04中的第4行数字视频信号写入到SRAM1的4地址处； 210)待第4行视频数据写入完毕后，将第8行数字视频信号送入FIF04进行缓存， 同时将FIF03中的第6行数字视频信号写入到SRAM1的6地址处； 211)依次类推直至填充SRAM1的其它偶数行； 212)待SRAM1接收完毕一帧视频数据后，再以上述步骤接收下一帧数字视频信号，直至接收完毕； 22)视频叠加 采用alpha叠加，以图形显示芯片输出的图形时序为基准，同时读取外视频数据和图形数据； 3)信号输出 每个像素采用alpha系数运算后通过视频驱动芯片以图形显示芯片的输出图形 相同的刷新频率进行信号输出。 上述步骤1)中包括有将模数转后的视频信号采用梳状滤波器进行滤波的步骤。 上述外视频信号为两路。 上述外视频信号PAL-D视频信号，其分辨率为720x576，刷新频率为50Hz ，扫描方 式为隔行；所述图形显示芯片的输出图形的分辨率为1600x1200，刷新频率为60Hz，扫描方 式为逐行。 上述外视频信号PAL-D视频信号，其分辨率为720x576，刷新频率为50Hz ，扫描方 式为隔行；所述图形显示芯片的输出图形的分辨率为1600x1200，刷新频率为60Hz，扫描方 式为逐行。 本专利技术的技术效果为 1、采用高性能图形显示芯片，设置其工作到最高频250MHz，即可满足航空领域对 字符、图符、图形的加速要求。 2、支持外视频与内部产生的图形的叠加，叠加时，采用按行叠加，支持alpha叠 加，减少叠加延迟，使得叠加满足实时性要求。 3、由于本专利技术所接受的信息不仅有图形信息，还有外视频信息，使得综合显示画面不仅有复杂的图形化态势信息，还有丰富的外视频信息 附图说明 图1为本专利技术结构示意图。 具体实施例方式参见图l，本专利技术是基于PMC结构的显卡实现的。显卡由l片图形显示芯片、2片视 频A/D转换芯片、2片视频驱动芯片、1片FPGA芯片和2片SRAM(静态随机存储器)组成。 如图1所示，显卡接收两路外部PAL-D视频，通过A/D转换后接入到FPGA。图形显示芯片输 出的图形接入到FPGA。外视频和图形在FPGA内部进行格式转换和叠加后，视频驱动芯片进 行DVI (数字视频接口 )视频输出。 视频A/D转换芯片 显卡接收两路模拟PAL-D视频信号后，通过视频A/D芯片完成模数转换、滤波和标准码流生成等功能，把模拟视频信号转化为数字视频信号，同时按照ITU-R BT656标准格式输出。视频A/D芯片可集成梳状滤波器进行滤波，提高了视频信号的抗干扰能力，可以有效的滤掉水波纹。 图形显示芯片 图形显示芯片选用高性能低功耗的嵌入式图形芯片，如AMD公司的M9CSP64，图形 处理的核心频率为250MHz，集成显存为64MByte，集成了二维/三维的硬件加速，可以支持 渲染着色，支持融合、反走样、雾化、抗锯齿、块复制、块移动等图形加速。图形显示芯片输出 图形显示到FPGA。 视频格式转换 两路外视频的分辨率为720x576，刷新频率为50Hz，扫描方式为隔行。图形显示芯 片输出的图形的分辨率为1600x1200，刷新频率为60Hz，扫描方式为逐行。外视频与内部图 形的格式不一样，在叠加时需要把外视频的刷新频率转换为60Hz，扫描方式转换为逐行扫 描。 外视频1的数字视频的奇场输入到FPGA后，采用FIF01缓存第1行视频数据，第 一行视频数据缓存完后，采用FIF02缓存第3行数据，在缓存第3行数据的同时把FIFOl中 的数据快速写入到SRAM1的1地址处。当第5行数据来临时缓存到FIFOl，同时把FIF02中 的数据写入到SRAM1的3地址处。当第7行数据来临时缓存到FIF02，同时把FIF01中的数 据写入到SRAM1的5地址处，依次类推填充SRAM1的其它奇数行。 外视频1的数字视频的偶场输入到FPGA后，采用FIF03缓存第2行视频数据，第 2行视频数据缓存完后，采用FIF04缓存第4行数据，在缓存第4行数据的同时把FIF03中 的数据快速写入到SRAM1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图形处理设备，其特征在于：包含图形显示芯片、视频Ａ／Ｄ转换芯片、视频驱动芯片、ＦＰＧＡ芯片以及ＳＲＡＭ，所述视频Ａ／Ｄ转换芯片输出端、图形显示芯片输出端以及ＳＲＡＭ输出端分别与ＦＰＧＡ芯片输入端相连接，所述ＦＰＧＡ芯片输出端分别与图形显示芯片输入端、ＳＲＡＭ输入端以及视频驱动芯片输入端相连接，所述图形显示芯片用于图形信号处理；所述视频Ａ／Ｄ转换芯片用于将输入的视频信号进行模数转换和标准码流生成；所述视频驱动芯片用于将ＦＰＧＡ芯片输出的低速并行视频信号转换为高速串行视频信号；所述ＦＰＧＡ芯片用于视频格式转换与视频叠加；所述ＳＲＡＭ用于存放视频信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敬宝，林清，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司第六三一研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]