使用FPGA实现高清晰视频去隔行功能

　　帧1: 3 场

　　帧2: 2 场

　　帧3: 3 场

　　帧4: 2 场

　　帧5: 2 场

　　重复

　　虽然24 fps 影片及其相关的3:2 视频场格式转换节奏是最常用的格式，而专业摄像和各种类型的视频处理使用不同类型的场格式转换节奏。由于必须对比前后输入场，探测场格式转换节奏，因此，对于去隔行器而言具有一定的难度。大部分去隔行器能够探测常用的3:2 场格式转换节奏，采用合适的去隔行技术。然而，如果没有探测到内部场格式转换节奏，可能会导致视频数据的丢失。

　　而且，一部分帧有可能是3:2 场格式转换节奏，而其他部分是直接隔行的( 例如，一段影片插入到隔行视频中)。为能够探测并正确的对这类源进行去隔行，要求去隔行器支持每像素场格式转换节奏探测。所有这些都增加了系统的复杂度，包括逻辑和外部存储器访问等。

　　运动补偿去隔行

　　运动补偿去隔行是目前最先进的去隔行技术。本文没有对其进行详细阐述，它使用视频压缩常用的运动补偿技术。该技术一次处理多个场，以确定一块像素的运动部分，然后移动像素，补偿运动部分。这类去隔行技术计算量非常大，但输出质量是最好的。

　　硬件考虑

　　去隔行器适合通过硬件实现，一般采用FPGA 实现复杂的高清晰(HD) 去隔行器。开发高效去隔行器的关键硬件资源是存储器。需要片内存储器来存储不同场的m × n 像素块( 计算的运动值矩阵以及前一运动值矩阵，同时还需要外部( 通常是DDR) 存储器来存储多个输入视频场以及计算的帧。

　　表1 列出了采用Altera? Cyclone? III 和Stratix? III FPGA 实现PAL 视频源运动自适应去隔行算法需要的资源。该表对比了运动自适应方法需要的资源以及简单场合并方法所需要的资源。请注意，场合并技术即使用在分辨率较高的图像上，需要的存储器也很少。