这篇文章的主题是“基于DSP和FPGA的视频采集实时处理系统设计”，研究了一种利用数字信号处理器（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）设计的实时视频采集和处理系统。下面将根据文章提供的信息，详细介绍涉及的关键技术和系统设计。
文章引入了背景知识，指出随着信息技术的发展，实时采集和处理各种数据在现代工业控制和科学研究中变得越来越重要。基于DSP的视频采集处理系统虽然速度快，但成本较高且对CPU效率的影响较大。因此，文章提出了采用FPGA设计视频采集处理系统，该系统开发周期短、功耗低、工作频率高、编程配置灵活，是现代视频处理领域的一个重要发展方向。
系统设计采用TI公司的高性能数字信号处理器TMS320C6713作为核心处理器，结合FPGA以及视频采集芯片SAA7111A。系统首先对来自CCD摄像头的模拟视频信号进行采样，然后通过图像处理模块进行处理，并最终将数据通过D/A转换器输出为模拟信号显示在显示器上。
在视频采集模块的设计中，CCD摄像头输出的模拟视频信号经过视频译码芯片SAA7111A进行预处理。通过IC总线，可以设置视频解码器的工作模式、行场同步信号的时序关系和输出数字信号的格式等。FPGA用于控制数据写入时序和图像采集的大小，并且提供地址信号、片选、读写等控制信号，从而将数字图像存储在双端口RAM中。
SAA7111A视频译码芯片集成了A/D转换和译码功能，并且具备锁相、自动钳位控制、时钟自动增益产生和多制式译码电路。它还支持亮度、对比度和饱和度的控制，并且兼容PAL和NTSC两种制式。SAA7111A内部包含I2C接口，可以方便地通过I2C总线设置其工作模式。其场同步信号、行同步信号、奇偶场信号和像素时钟信号直接由引脚引出，无需额外设计时钟同步电路。
FPGA在此视频采集系统中扮演着至关重要的角色。FPGA作为硬件描述语言编程的可编程逻辑器件，具备高灵活性和可配置性，可以在系统运行时对视频解码芯片进行实时控制。FPGA内部的逻辑单元可以根据不同的视频采集和处理需求进行重新编程，这就提供了极大的设计自由度和系统优化潜力。
文章指出，该系统能够完成常用算法的实时处理，并且通过性能实验验证了设计的有效性。视频处理系统中常用的算法可能包括边缘检测、图像增强、目标识别、运动跟踪等多种图像处理技术，这些算法通常要求较高的处理速度和良好的实时性能，而DSP和FPGA的结合能够很好地满足这些需求。
总结来说，这篇文章介绍的基于DSP和FPGA的视频采集实时处理系统设计，展示了一种融合了高性能数字信号处理器与可编程逻辑器件优点的技术方案。通过使用FPGA的高集成度、高频率和可编程特性，可以有效降低系统成本、缩短开发时间，并提供更加灵活的硬件配置。同时，FPGA在实时视频处理中能够提供快速的并行计算能力，确保视频数据能够被及时地采集和处理，这对于现代工业和科研应用是至关重要的。
