李 朗，张索非，杨 浩

(1.南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210003;2.南京邮电大学 物联网学院，江苏 南京 210003)

基于Zynq-7000的视频处理系统框架设计

李 朗1，张索非2，杨 浩1

(1.南京邮电大学 电子科学与工程学院，江苏 南京 210003;2.南京邮电大学 物联网学院，江苏 南京 210003)

随着嵌入式机器视觉技术的不断发展，对视频数据带宽、处理速度和数据精度的要求越来越高。针对当前基于ARM及DSP的嵌入式图像处理系统存在的采集速度慢、带宽有限等缺点，提出了一个基于内部集成ARM+FPGA结构的Zynq-7000芯片且能够实现软硬件协同工作的视频处理系统框架。该系统框架采用FPGA并行处理算法实现图像预处理环节，采用ARM处理器进行程序流程控制以及实现复杂的图像识别算法，通过DDR缓存以实现软件与硬件的协同工作，在保证处理速度与带宽的基础上兼顾了系统功能的灵活性，并且降低了系统功耗。测试验证结果表明，所提出的系统框架不仅可以提供高速彩色图像采集和预处理的方案，同时还可以实现高性能的中端图像处理算法，并能够将结果快速送达显示端显示。

Zynq-7000；图像采集；图像处理；软硬件协同

0 引 言

视频采集和处理系统在视频监控、自动化生产等领域有着广泛的应用需求。而越来越广泛的应用对视频流处理的分辨率、清晰度以及实时性等指标也提出了更高的要求。传统的数字信号处理(Digital Signal Process,DSP)加片上处理器芯片(如ARM)构成的解决方案[1]逐渐显现出带宽过窄、处理性能不足等缺陷。……