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闲来无事讨论下:关于FPGA做数字图像处理

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水畔天蓝|  楼主 | 2014-1-6 15:07 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
最近一直有这个想法,用FPGA来做数字图像处理。当然这里的数字图像处理,应该是基于高速的、实时的数字图像处理。虽然我自己也接触了六七年的FPGA,可一直是在做逻辑与时序,没有做过算法与信号处理方面的项目。现在越来越觉得技术进步太迅速,自己所学太肤浅,FPGA本身又太博大精深。我思考了几个关于用FPGA来做数字图像处理的问题,以及我自己的理解,希望各位专家能指导。
1、用FPGA来做数字图像处理是否可行?
2、该想法是否比现今的FPGA+DSP的架构更好?
3、开发环境是否更有优势?
4、技术难点在哪里?
5、有没有应用前景?
对于以上几点,我自己的看法是这样的:
1、我觉得是可行的。毕竟FPGA的架构决定了我们的设计是要直接面对底层的硬件,对于一些高速信号的实时采集与处理,包括对外围内存的读写访问,以及接口芯片的驱动,基本都已经是比较完善的了,而FPGA所提供的更强大的资源,如DSP48内核等等,更是为我们对数字信号处理做了更简化的设计,以至于对信号处理本身并不太精通的人也能较快速地上手。因此用FPGA来做数字图像处理,适合软硬件协同开发。
2、我觉得各有优缺点,在较长时间内两者并存,并且短时间内FPGA+DSP还占主导。第一,DSP是专门做这个事情的,而FPGA就算写出来这个代码,也未必是最优的,可能占用了过多的资源,或者花费了过长的开发周期,而且还得优化;第二,DSP48内核是不是就比DSP更快,我没有特别研究过,值得怀疑;第三,数字图像处理可能占用较多的资源,这样就会用到高端的FPGA,成本就成了主要问题,而FPGA+DSP可能反而更便宜。
3、开发环境上,原来用的verilog语言似乎不太适合于做数字图像处理的算法,有很多对于C来说很简单的事,如除法计算,对于verilog来说很难。而现在基本上是用Sys Gen和Matlab Simulink来做数字信号处理,这样就大大简化了设计难度,以及利用EDK来做控制,尽量少用verilog语言,应该能达到接近C语言的效果。
4、技术难点上,我觉得还是算法以及优化。毕竟算法种类太多,每种算法都需要优化,如果不优化,资源浪费太多,而且效果并不好。而如果在更高的速度上来实时处理,可能就是这个问题的核心了,当然我觉得这也正是FPGA相对于DSP的优势之处。
5、应用前景方面,我所知甚少,还望各位专家补充。
总之,在FPGA做数字图像处理方面,我是新人,请大家对我以上的看法多多指点。

相关帖子

沙发
haitaox| | 2014-1-6 15:48 | 只看该作者
我觉得用fpga做图像处理是一个潜在的趋势,不过有赖于市场的走向,毕竟有了市场就会有对应的产品。
现在进入了SOC的时代,arm+FPGA已经做到一个芯片中了,如果能在FPGA中做视频处理,那么肯定会有优势。
一个好的视频IP是很值钱的,DSP中的编解码也是硬核。

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板凳
水畔天蓝|  楼主 | 2014-1-6 16:13 | 只看该作者
haitaox 发表于 2014-1-6 15:48
我觉得用fpga做图像处理是一个潜在的趋势,不过有赖于市场的走向,毕竟有了市场就会有对应的产品。
现在进 ...

你说的ARM+FPGA是赛灵思的Zenq7000吧?但好像我还没看到具体应用的产品。我觉得编码与解码相对于普通滤波插值算法似乎更加复杂一些了。这里的水很深呐……

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地板
haitaox| | 2014-1-6 16:23 | 只看该作者
我是说的zynq系列,xilinx刚开始推,我也不明了这个产品是否能够带动产业的发展。
图像的编解码不是一两个人就能搞定的,涉及的知识面很多

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5
lizhezhe1988| | 2014-1-6 19:14 | 只看该作者
初来乍到,一直也想这么去玩玩,看了你写的东西,对我很有参考价值,学习了……

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6
水畔天蓝|  楼主 | 2014-1-7 09:03 | 只看该作者
lizhezhe1988 发表于 2014-1-6 19:14
初来乍到,一直也想这么去玩玩,看了你写的东西,对我很有参考价值,学习了…… ...

客气了,本来就是抛砖引玉的。大家共同学习吧

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7
suzixiang0| | 2014-1-8 11:31 | 只看该作者
8错,我和你一样,也在FPGA的逻辑和时序,在算法和图像处理方面做的太少~~~~~~~~~~~~~~~以后多多交流

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8
andous| | 2014-1-8 12:30 | 只看该作者
FPGA做图像处理算法还是很难的,处理速度没有问题,主要看你的实现难度了

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9
千里风123| | 2014-1-9 14:31 | 只看该作者
刚用FPGA实现了3D滤波

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10
jinchun414| | 2014-1-15 22:24 | 只看该作者
FPGA做算法目前看来算是很不错的,但DSP不会被淘汰,TI的浮点运算能力还是很强悍的
如果未来FPGA+ARM的芯片价格下去了,内部逻辑资源上去了,估计TI就捉急了
(SOPC来内部做算法,感觉很**肋)

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11
leastbad| | 2014-1-17 13:54 | 只看该作者
高端也许很有市场,比如行为分析,但是高端的市场相对比较小的。
低端市场,FPGA和海思的方案,价格估计没有可比性

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12
jameswangchip| | 2014-1-17 14:51 | 只看该作者
haitaox 发表于 2014-1-6 16:23
我是说的zynq系列,xilinx刚开始推,我也不明了这个产品是否能够带动产业的发展。
图像的编解码不是一两个 ...

XILINX 的ZYNQ系列已经有客户在使用,在高清视频监控行业有应用的。

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13
ttxs_2013| | 2014-6-9 19:51 | 只看该作者
学习了!

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14
mic2008cn| | 2014-6-24 22:57 | 只看该作者
我们就是做视频处理这方面的,欢迎多交流 qq 2039702056

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15
电子无聊大神| | 2014-6-25 21:20 | 只看该作者
这方面不错啊,我开始看图像处理的书了。

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16
jomanliang| | 2014-6-26 11:30 | 只看该作者
现在的视频处理IC ARM+DSP 海思,安霸都很多,开发也容易.很难转去采用FPGA啊.虽然很想深入学习,现在只涉及逻辑和时序...

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