王中博，周远远，黄 鲁

(中国科学技术大学 信息科学技术学院，安徽 合肥 230026)

基于多相位插值的视频缩放系统FPGA实现

王中博，周远远，黄 鲁

(中国科学技术大学 信息科学技术学院，安徽 合肥 230026)

传统的插值算法在视频图像缩放尤其是输出高分辨率的视频图像时，对细节方面的处理性能较差。采用多相位插值算法实现视频图像缩放，主要阐述算法的原理及算法实现的硬件结构。其中硬件电路控制部分使用Xilinx公司的Spartan6系列FPGA芯片，系统可以实现将四路摄像头采集的视频信号从任意通道放大到1 920x1 080@60 Hz的分辨率显示，结果表明输出视频图像的实时性和细节保持良好。

视频缩放；多相位；FPGA；实时性

0 引言

视频图像缩放又可以称为视频图像分辨率的转换、视频图像的重采样、视频图像的尺度变换等，是数字视频图像处理技术中的关键技术之一，直接影响着视频图像输出质量效果和视觉体验。目前视频图像缩放技术广泛应用于医学图像、工程学、多媒体、视频会议等领域[1]。

传统的视频图像缩放插值算法有最近邻插值、双线性插值、双立方插值等，其他的插值算法还有边缘插值、B样条插值、自适应插值等[2-3]，其中基于线性模型的算法在应用于图像处理时高频信号会叠加到低频信号区域，导致输出视频图像出现混叠情况，尤其是视频图像输出分辨率要求较高时细节方面的处理会带来较差的视觉体验效果。多相位插值算法也是一种常用的视频图像缩放方法，其相对于传统的插值算法而言，在细节保持上具有较好的性能，也被广泛用于工业界。……