FPGA를 이용한 비디오 처리 시스템의 소프트웨어 플랫폼 설계 (Design of Software Platform with FPGAs for Video Processing)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 12권 / 11호 / 101 ~ 109페이지
· 저자명 : 김선종, 김주만, 권혁숭

초록

일반적으로 하드웨어 설계에 적용할 수 있는 플랫폼 기술은 ASIC으로 대변되는 전용 하드웨어와 DSP나 FPGA와 같은 반전용 하드웨어로 나누어진다. FPGA는 비디오 처리 응용을 위한 소프트웨어 플랫폼의 성능을 만족시켜 줄 수 있는 좋은 하드웨어 플랫폼이다. 본 논문에서는 비디오 처리에 적합한 FPGA의 소프트웨어 플랫폼을 제안하였다. 비디오 스트리밍 신호에 대하여 픽셀 기반, 블록 기반 및 프레임 기반의 알고리즘을 verilog HDL언어로 연속적으로 처리할 수 있는 플랫폼을 제시한 것이다. 특히, FPGA 시스템에 두 개의 메모리를 사용하여 두 개의 영상을 동시에 Read/Write를 할 수 있으며, 저장이나 추출을 독립적으로 수행할 수 있어서 프레임 기반 처리가 용이하도록 하였다. 픽셀 기반의 컬러 변환 모듈, 블록 기반의 소벨 에지 추출 모듈을 구현하였으며, 또한 프레임 기반의 연속된 또는 저장된 두 영상 간의 차이를 갖는 부분을 구현하여 제안된 플랫폼의 유용성을 증명하였다. 따라서 제안된 플랫폼은, 픽셀, 블록 및 프레임 기반의 복잡한 비디오 처리 알고리즘을 처리할 수 있는 시스템의 설계 및 구현에 용이하게 사용할 수 있다.

영어초록

There are two types of technologies for hardware design, full-custom hardware design called as ASIC and semi-custom hardware device, which are programmable devices like DSPs and FPGAs. FPGAs offer many performance benefits for executing video processing applications as a hardware platform. In this paper, we proposed a software platform for video processing algorithms using a FPGA. We programmed some processing modules of a pixel, block and frame based algorithm on our platform with HDL for a video input streaming. These algorithms are included in color transform of RGB to gray, sobel edge detection, and difference of consecutive frames, which is represented by the pixel-based, the block-based and the frame-based processing algorithm respectively. Especially, the system consists of a FPGA with two memories a part to be realized the read/write processing to store or load an information from memory. This is for realtime frame-based algorithms. The proposed software platform can be suited for the mixed system of the pixel, block, and frame-based algorithms of video processing.

참고자료

· 없음