随着计算机技术和数字多媒体技术的不断发展,视频图像处理技术被广泛应用于通信、生物医学、监控、航空航天、军事等领域中。超大规模集成电路(VLSI)的迅猛发展为视频图像处理技术提供了硬件基础。现场可编程门阵列FPGA具有高性能、高集成度、低功耗的特点,其可编程特性使得设计者可以方便地通过对逻辑结构的修改和配置完成系统的升级,FPGA在嵌入式视频图像处理系统中有着独特的优势。 Nios Ⅱ软处理器是Altera公司开发的一种嵌入式软核,是一个可变结构的、通用型的32位RISC嵌入式处理器。设计者可以非常方便地使用系统开发工具设计构造以处理器为基础的系统,针对自己的要求配置NiosⅡ软核、Avalon总线及外围接口系统。由于Nios Ⅱ核的硬件基础是FPGA,因此整个Nios Ⅱ系统的设计过程充分体现了其可重配置的思想,体现了面向用户,面向应用的SOPC技术设计思想。 本课题分析了现有的视频处理系统的优缺点,结合SOPC技术的特点,设计并实现了一种基于Nios Ⅱ的视频处理系统。它采集PAL或NTSC制式模拟视频流,进行实时的视频处理,并输出VGA视频流。另外该系统具有良好的软件和硬件可扩展性,可以方便地在系统中添加新的处理算法,实现不同的功能。系统以.Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA做为核心FPGA器件,本文详细介绍了该FPGA上逻辑系统的设计,包括视频采集和预处理模块、VGA控制器模块、SDRAM模块等,同时也对Nios Ⅱ处理器软件设计、系统的集成和调试进行了讨论。