视频处理技术在安保监控、视频通信和智能人机交互领域都有着广泛的应用,然而其对处理速度的要求很高,尤其是可移动的视频前端。伴随着FPGA技术的不断变革,其并行运算速度越来越快和集成度越来越高,这些特点促使FPGA的性能显得十分突出,同样使得FPGA正在成为主流的实时视频处理解决方案。为了实现对高清视频图像的实时处理,本文提出了一种基于FPGA的高清视频流图像处理系统的设计。本文中的FPGA采用的是Xilinx公司的高性能Zynq系列的ZYBO开发板。系统设计过程包括配置processing_system处理器、视频输入HDMI接口输出VGA接口的IP核设计、图像处理IP核的设计和应用程序设计4部分。以processing_system处理器为处理核心,通过片内添加外设接口和设计HDMI接口输入和VGA接口输出的IP核,在ZYBO开发板上搭建嵌入式硬件平台,在硬件平台中设计图像处理的硬件IP核。根据系统要求,本文详细介绍了系统的总体方案、FPGA芯片以及视频输入输出模块。基于该硬件结构,首先在Xilinx Platform Studio平台下完成硬件IP核的开发。根据Xilinx官网提供的HDMI视频输入案例代码,使用Verilog硬件描述语言将其修改为ZYBO可使用的视频处理IP核,在Xilinx Software Development Kit平台完成软件编程,控制视频播放的相关功能。实验结果显示,在系统工作频率为650MHz时,视频图像处理系统对高清视频(1280×720p/60Hz)进行图像处理,并最终将VGA接口将处理后的图像输出到显示器。