1、设计思路和架构

本设计将常用的双线性插值和邻域插值算法融合为一个代码中，通过输入参数选择某一种算法；代码使用纯verilog实现，没有任何ip，可在Xilinx、Intel、国产FPGA间任意移植；代码以ram和fifo为核心进行数据缓存和插值实现，设计架构如下：

视频输入时序要求如下：

输入像素数据在dInValid和nextDin同时为高时方可改变；
视频输出时序要求如下：

输出像素数据在dOutValid 和nextdOut同时为高时才能输出；

2、纯verilog代码搭建，不带任何ip

代码使用纯verilog实现，没有任何ip，可在Xilinx、Intel、国产FPGA间任意移植；
图像缩放的实现方式很多，最简单的莫过于Xilinx的HLS方式实现，用opencv的库，以c++语言几行代码即可完成，关于HLS实现图像缩放请参考我之前写的文章HLS实现图像缩放
网上也有其他图像缩放例程代码，但大多使用了IP，导致在其他FPGA器件上移植变得困难，通用性不好；
相比之下，本设计代码就具有通用性；
代码架构如图；

其中顶层接口部分如下：

3、双线性插值和邻域插值算法

本设计将常用的双线性插值和邻域插值算法融合为一个代码中，通过输入参数选择某一种算法；
具体选择参数如下：

input  wire i_scaler_type //0-->bilinear;1-->neighbor

通过输入i_scaler_type 的值即可选择；

输入0选择双线性插值算法；
输入1选择邻域插值算法；

关于这两种算法的数学差异，请参考我之前写的文章HLS实现图像缩放

4、vivado和matlab联合仿真及结果

第一步：网上下载一张1280X720的图片，并用matlab将图片转换为RGB格式的txt文档；
第二步：在vivado下设计tstbench，将RGB格式的txt文档作为视频输入源给到图像缩放模块，并将缩放后的图像数据写入输出txt文档；
第二步：用matlab将输出txt文档转换为图片，并于原图一并输出显示以做比较；
根据以上方法得到以下仿真结果：
双线性插值算法原图1280X720缩小到800x600如下：

邻域插值算法原图1280X720缩小到800x600如下：

双线性插值算法原图1280X720放大到1920x1080如下：

邻域插值算法原图1280X720放大到1920x1080如下：

5、工程代码1：720P原始摄像头采集显示

三套工程的设计架构都一样，如下：

开发板：Xilinx Kintex7开发板；
开发环境：Vivado2019.1；
输入：OV5640摄像头，分辨率1280x720p；
输出：HDMI，1080P分辨率下的720P有效区域显示；
工程作用：采集原始的720P图像，以便和后面的缩小效果作比较；
工程BD如下：

其中FDMA控制器配置如下：

FDMA架构实现了视频到DDR3的三帧缓存读写，关于FDMA，请参考我之前写的文章FDMA视频到DDR3的三帧缓存
工程代码架构如下：

工程的资源消耗和功耗如下：

6、工程代码2：720P缩小到800x600P显示

开发板：Xilinx Kintex7开发板；
开发环境：Vivado2019.1；
输入：OV5640摄像头，分辨率1280x720p；
输出：HDMI，1080P分辨率下的800x600有效区域显示；
工程作用：1280x720原图缩小到800x600，并和原图作比较；
工程设计框架、BD、工程代码架构和工程1一样，FDMA配置如下：

7、工程代码3：720P缩放大1920x1080P显示

开发板：Xilinx Kintex7开发板；
开发环境：Vivado2019.1；
输入：OV5640摄像头，分辨率1280x720p；
输出：HDMI，1080P分辨率下的800x600有效区域显示；
工程作用：1280x720原图放大到1920x1080，并和原图作比较；
工程设计框架、BD、工程代码架构和工程1一样，FDMA配置如下：

8、上板调试验证并演示

板子连接如下：

工程1：原图1280x720输出效果如下：

工程2：原图1280x720缩小到800x600输出效果如下：

工程3：原图1280x720放大到1920x1080输出效果如下：

动态视频演示如下：

9、福利：工程源码获取

福利：工程代码的获取
代码太大，无法邮箱发送，以某度网盘链接方式发送，
资料如下：获取方式：私。
网盘资料如下：