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Bildverarbeitung

Zweidimensionale Bildverarbeitung mit FPGAs

Beispiele für die Vorteile zweidimensionaler Bildverarbeitung mit FPGAs.

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FPGAs eignen sich hervorragend zur Lösung zweidimensionaler Signalverarbeitungsaufgaben, z. B. in der Bildverarbeitung, wo heute schnelle Implementationen von Prozessen wie Farbraumkorrektur, Konturerkennung und Bildkompression gefordert sind. Aufgrund der mittlerweile in FPGAs verfügbaren Ressourcen bietet sich die massiv parallelisierte Lösung vektorisierbarer Aufgabenstellungen an. Dies führt zu einer drastischen Beschleunigung vektorisierbarer Prozesse gegenüber der herkömmlichen Verarbeitung in Skalarprozessoren sowie aufgrund der entsprechenden I/O-Bandbreiten auch zu einer deutlichen Steigerung im Datendurchsatz. Somit rückt auch die Echtzeit-Verarbeitung von größeren Bildformaten, wie sie bei HDTV oder bei Digital Cinema gefordert sind, in ökonomisch gangbare und interessante Bereiche vor. Die vorliegende Applikationsschrift behandelt anhand von drei einfachen Beispielen den Vorteil von FPGAs in der Bildverarbeitung. Beispiel 1 behandelt die elementare Interpolation bei Bildern, wie sie z.B. bei der Konversion von kleineren auf größere Displayformate benötigt wird. Im zweiten Beispiel wird ein einfacher Fall der Farbtransformation angesprochen. Beispiel 3 beleuchtet die in weitem Umfang bei der Bilddatenkompression eingesetzte Diskrete Cosinus Transformation (DCT).

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