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本课题是围绕电视墙系统进行,并为之服务的。主要目的是提高电视墙系统的输出质量,并使输出部分不再依赖昂贵的进口设备,整个电视墙控制器自成一体,直接输出到电视墙。最终目的是找到一个性价比较高的电视墙控制器解决方案,以将我们自己的电视墙推向市场。 在课题研究中,我们采用了软件仿真和硬件实现相结合的方式。 在理论研究阶段,我们对与电视墙控制器输出效果紧密相关的图像放大算法进行了研究。首先分析了传统图像放大算法中的重复放大算法和线性插值算法,研究了硬件实现方案。然后,对两种新图像放大算法——小波放大和邻域交换插值进行了深入研究和优化,分析了运算复杂度和硬件可行性。用MATLAB进行了软件仿真,以文字和一般图像的放大为例,对比了上述传统的和新的放大算法的放大效果,给出了客观评价和主观评价结果。在对新图像放大算法的研究中,我们发现增强系数的小波放大算法和带中值滤波的邻域交换插值是两种优秀的图像放大算法,但它们在对文字和一般图像的放大中表现了明显的主观效果差异——带中值滤波的邻域交换插值长于文字放大,而小波放大长于一般图像放大。分析原因,是由于文本和一般图像有很大区别,文本具有非黑即白的二值性,文字之间联系不大,边缘明显,对单个字清晰度要求较高;一般图像要求整个图清晰、平滑,像素相互关联,灰度值较多。小波放大面向全局,因而更适于一般多灰度值图像放大;带中值滤波的邻域交换内插面向局部,因而对文本放大效果较好。据此,我们提出了根据被放大对象的特征,灵活选择合适的放大方法,以获得最佳的放大效果的设想,并给出了综合运用上述两种算法的实时选择方案。以图像放大理论研究为基础,我们设计了一种较简单的电视墙视频编码输出方案,分割放大部分由FPGA(可编程逻辑器件)控制完成,D/A部分设计了基于CX25870芯片的无闪烁视频编码输出电路。在设计中我们综合应用了单片机、FPGA和I2C总线应用系统设计。在软硬件调试中,解决了数字开关噪声问题、芯片工作不稳定问题、时钟<WP=4>不稳定问题、由时钟生成行场同步带来的新问题等,在主从器件时钟同步问题的解决上提出了可行的方法。