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實時視頻

基于H.264編解碼的算法優化研究及FPGA的硬件實現.rar

H.264/AVC是由ITU和ISO兩大組織聯合組成的JVT共同制定的一項新的視頻壓縮技術標準，在較低帶寬上提供高質量的圖像傳輸是H.264/AVC的應用亮點。在同樣的視覺質量前提下，H.264/AVC比H.263和MPEG-4節約了50％的碼率。但H.264獲得優越性能的代價是計算復雜度的增加，據估計其編碼的計算復雜度大約為H.263的3倍，因此很難應用于實時視頻處理領域。針對這一現狀，業內做了大量的研究工作，力圖降低其計算復雜度和提高運行效率。比如在運動估計方面，國內外在這方面的研究已經很成熟。而針對幀內/幀間預測編碼的研究卻較少。因此研究預測模式的快速算法具有理論意義和應用價值。本文在詳細研究H.264標準視頻壓縮編碼特點基礎上，分析了H.264幀內編碼, 幀間編碼及變換，量化技術的原理及特點，提出了一種基于局部邊緣方向信息的快速幀內模式判決算法，通過結合SAD的模式選擇方法來減少模式選擇數目。它采用了Sobel梯度算子計算當前塊的邊緣信息，累加當前塊中屬于同一方向像素點的邊緣矢量構造不同模式下的邊緣方向直方圖，以便確定最可能的預測模式。該算法有效降低了編碼器的運算復雜度，在并未顯著降低編碼性能的情況下提升了編碼器效率。仿真表明：Foreman 圖像序列編碼性能有了提高，其中PSNR平均降低了0.06dB，Bitrate平均降低了19.4％，這大大提高了視頻傳輸的質量。另外在幀間預測模式選擇算法方面進行了改進研究：按順序對不同類型進行判決，有選擇地去比較可能模式，使得在有效減少需判決的模式數量的同時，結合小塊模式搜索中途停止準則來確定最優模式。仿真表明：改進算法相對與原來算法能夠節省很多的編碼時間（平均下降了49.3％），但帶來的圖像質星的下降（平均下降0.08dB,可以忽略）和碼率較少的增加。同時在整數DCT變換模塊中，提出了一種快速蝶形算法，使得對4×4點數據做一次變換，只需通過8×8次加法和2×8次移位運算便可完成，與原來12×8次加法和4×8次移位相比，新算法大大降低了運算復雜度。最后介紹FPGA的特點及設計流程，并實現了H.264編解碼器中變換編碼及量化和熵解碼模塊的硬件。這種基于FPGA所實現的H.264編碼視頻處理模塊設計具備了成本低，周期短，設計方法靈活等優點，具有廣闊的市場應用前景。仿真表明，通過使用本文提出的幀內/幀間速算法方法可使得H.264編碼速度獲得顯著的提高，使H.264 Baseline編碼器能在PC平臺上實現實時編碼。

標簽： FPGA 264 編解碼

上傳時間： 2013-07-18

上傳用戶：zukfu
圖像縮放算法研究及其FPGA實現.rar

圖像縮放在圖像處理領域中，發揮著重要作用。圖像的分辨率調整和格式變換，都需要用到圖像縮放技術。隨著多媒體技術和大規模集成電路的發展，利用硬件實現視頻圖像無級縮放已成為圖像處理研究的一個重要課題。圖像縮放通常由插值算法實現。傳統的插值算法由于實現原理的局限性，在縮放時容易引起邊緣鋸齒或細節模糊現象。針對傳統插值算法的這個不足，出現了許多基于邊緣改進的算法。但這些算法一般只能完成2k倍數插值，無法真正做到基于邊緣的無級縮放。為了實現基于邊緣改進的無級縮放，本文做了如下五個方面的研究工作： 1.系統回顧了圖像縮放技術，包括傳統圖像縮放技術和多邊緣檢測插值，分析了這些圖像縮放技術的優缺點。 2.重點研究了新興的方向多項式插值算法，該算法能夠真正完成基于邊緣改進的無級縮放。 3.提出改進的方向多項式插值算法(IOPI算法)，該算法針對硬件實現，做了兩個方面改進：提出EDV算法，簡化邊緣方向的確定；提出Cubic6逼近插值算法(A-Cubic6算法)，改善平坦區域縮放效果。其中的EDV算法通過加減、比較模塊，完成邊緣方向的確定。相比原算法中的乘除法、直方圖計算，大大簡化了硬件實現，降低了硬件實現成本。A-Cubic6算法利用查找表簡化了Cubic6點插值算法的實現，而且明顯改善了非邊緣區域的縮放效果。 4.研究縮放算法與圖像質量的評價方法。比較、分析各算法的軟件仿真結果，得出結論：本文提出的IOPI算法在平坦區域和邊緣區域都具有比其它算法更突出的效果。 5.結合實時視頻處理要求，研究了IOPI算法的FPGA實現。已完成最近鄰域插值和A-Cubic6算法的FPGA實現，可以在硬件平臺上穩定工作。

標簽： FPGA 圖像算法研究

上傳時間： 2013-06-05

上傳用戶：2728460838
基于ARM的變電站監控系統研究

隨著國民經濟的快速發展，我國對于電力的需求和依賴性也越來越大。同時，對變電站及電網的安全和穩定也提出了更高的要求。2008年的南方冰雪災害造成了電力設施及輸電線路的重大損失，嚴重危害了電網的正常工作，影響了人民的正常生活和工廠的正常運行。電力部門需要一種能夠實時監控變電站設備的監控系統，第一時間監測到電力設備的損壞和人為因素的破壞，迅速做出處理，將損失減小到最低值。隨著電力部門網路化的全面普及，各個變電站有了相應的通訊網絡，使得監控系統網絡傳輸成為可能。課題探索了低功耗、高性能、低成本并具有豐富芯片資源的嵌入式處理器和內核精簡、性能強悍、源碼開放及開發成本低的操作系統，設計和實現了基于ARM9和嵌入式Linux操作系統的變電站監控系統，實現了對變電站設備的實時視頻監控、紅外線監測和煙霧火災探測等功能。系統硬件采用模塊化設計，主控制器模塊采用三星公司的S3C2410A高性能芯片作為嵌入式微處理器，設計了外圍接口電路和其它外圍設備電路；視頻監控模塊采用OV511系列USB攝像頭進行圖像采集；紅外線防盜監測模塊采用熱釋電紅外線傳感器配合菲涅爾透鏡設計了報警電路；煙霧火災探測模塊采用Motorola公司生產的離子型煙霧檢測芯片MC14468，設計了監測電路。系統軟件開發分兩層，下層軟件開發構建了交叉編譯環境，移植了嵌入式Linux操作系統并利用Video4Linux API庫函數接口完成了視頻圖像采集程序的設計，同時對攝像頭驅動程序進行了提取和編譯；上層軟件開發實現了對采集的視頻數據在網絡中傳輸，使用Visual C++設計了客戶端監控應用界面，實現人機交互，并對所采集視頻圖像進行了最優化處理。課題針對現有監控系統存在的不足進行改進，集視頻監控、紅外線防盜監測和火災報警等功能于一體，充分發揮嵌入式系統和計算機網絡的優勢，設計出了功能豐富，性能優良的變電站監控系統。提高了變電站運行和維護的安全性及可靠性，并逐步實現了電網的可視化監控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。

標簽： ARM 電站監控系統研究

上傳時間： 2013-04-24

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圖像采集與遠程傳輸系統的研究

嵌入式圖像采集、處理與傳輸系統具有體積小、穩定性高等優點，在智能交通、電力、通訊、計算機視覺等領域應用廣泛。隨著DSP技術的發展，在DSP上用軟件實現實時視頻壓縮成為數字視頻壓縮標準應用的亮點，這種應用比起專門的壓縮芯片更具有靈活性和升級潛力。本文主要研究一種基于DSP TMS320VC5402脫機視頻采集、壓縮編碼和視頻數據通信的方法和DSP外圍硬件系統設計。在本設計中，圖像采集部分利用SAA7111視頻采集芯片完成視頻信號的精確采集；利用FPGA完成復雜且高速的邏輯控制及時序設計，完成DSP外擴RAM，Flash等高速硬件電路設計，同時完成DSP的地址譯碼電路，將采集的數字視頻信號存儲在DSP外擴存儲空間中；用FPGA基于N1OSⅡ來虛擬設計了I

標簽： 圖像采集遠程傳輸

上傳時間： 2013-07-02

上傳用戶：亞亞娟娟123
USB攝像頭微處理器硬件設計

USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口，內嵌強勁的圖像后處理單元，JPEG 高速編譯碼器，支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口，處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能，這不僅大大加強了顯示效果，提高了畫面的品質，更拓展了PC 攝像頭的應用領域，如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。關鍵詞：USB2.0，微控制器，硬件設計1．引言USB2.0 攝像頭微處理器支持高速USB2.0 接口，內嵌強勁的圖像后處理單元，JPEG 高速編譯碼器，支持高達200 萬像素的CMOS 傳感器接口和CCD 傳感器接口，處理器設計的產品可以實現獨特的運動監測功能與臉部追蹤功能，這不僅大大加強了顯示效果，提高了畫面的品質，更拓展了PC 攝像頭的應用領域，如增強的實時視頻聊天功能和門禁監測系統。主要功能：USB2.0 高速傳輸并兼容USB1.1；高速圖像后處理單元；JPEG 高速編譯碼器；VGA 下30 幀／秒高速傳輸；CMOS／CCD 接口；內置8 比特微控制器。不儀具備以上的先進特性，還擁有以下多種可擴展性：多個GPIO 接口為增加連拍、LED 指示燈、快捷鍵等功能提供了無限可能；USB2.0 兼容USB1.1，為攝像頭的廣泛的使用增加了保障；支持多種操作系統，如64-bit Window，Windows XP，Linux，Mac，VxWorks,WinCE等等。以下就是對USB2.0 攝像頭微處理器的硬件設計方法及外圍電路分布的介紹。2．系統硬件設計2.1 振蕩器USB2.0 攝像頭微處理器的鐘頻是12MHz，外部時鐘頻率穩定性必須小于±50ppm。圖1 是振蕩器電路的設計參考圖。

標簽： USB 攝像頭微處理器硬件設計

上傳時間： 2014-01-16

上傳用戶：dumplin9
基于DSP的電子變倍系統設計

采用基于TI公司高性能Davinci系列的SEED-DTK_6437作為主要硬件平臺,實現TMS320DM6437與TMS320VC5402處理器之間的通信。在DSP集成開發環境CCS3.3中采用C語言和匯編語言混合編程，對攝像頭采集到的實時視頻圖像實現了變倍算法從軟件到硬件平臺的移植。同時加入人機接口，實現了系統縮放倍數的切換、變倍算法的選擇和感興趣區域的提取等功能。測試結果表明，系統具有交互性強、性能穩定和實時性良好等特點。

標簽： DSP 電子系統設計

上傳時間： 2013-10-10

上傳用戶：MATAIYES
基于TMS320DM642的網絡攝像機的設計及實現

網絡攝像機是當今網絡視頻應用的一大熱點，根據這方面的應用需求提出了一種全新的解決方案。該方案的實現是基于TMS320DM642處理器的，并且采用JPEG編碼標準，最終實現了一個成本低廉且具有實時視頻采集壓縮功能及以太網傳輸功能的網絡攝像機。

標簽： TMS 320 642 DM

上傳時間： 2013-10-31

上傳用戶：asdstation
參加全國電子設計大賽的文檔

參加全國電子設計大賽的文檔，本文介紹了數字媒體嵌入式服務器的關鍵技術實現。本系統是一個以Internet為依托，工作在XScale架構、linux操作系統之上的嵌入式WEB服務器。使用了山東大學嵌入式實驗室研發的嵌入式圖形中間件，利用嵌入式實時數據庫對授權網絡用戶和手機用戶信息進行管理，集實時視頻采集、視頻轉發、截圖、控制并以多種途徑傳送，GIS信息發布等多種功能于一體。服務器采用了多級緩沖機制，高效穩定，支持數十個用戶的同時訪問，界面友好直觀，方便用戶操作。本系統較好實現了多媒體WEB服務器的功能，并因為其體積小，便于組裝和長時間工作時性能穩定等優點有較好的應用前景。

標簽： 電子設計大賽文檔

上傳時間： 2013-12-08

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基于Windows CE的嵌入式開發研究 Research of Embedded Development Based on Windows CE 【摘要】近年來基于嵌入式系統的數字化產品在

基于Windows CE的嵌入式開發研究 Research of Embedded Development Based on Windows CE 【摘要】近年來基于嵌入式系統的數字化產品在全球范圍內得到了突飛猛進的發展，嵌入式技術已成為一個研究熱點和消費熱點。而Windows CE由于它的多任務、實時性、模塊化、強大的通信能力等特點，在嵌入式系統的諸多領域都有了廣泛的應用。本文首先探討了嵌入式系統的特點，分類，前景，然后對各種嵌入式操作系統和Windows CE的特點及開發工具進行分析比較，接著介紹一個我們在Microsoft Windows CE 5.0環境下基于eBoxII開發的智能家居安防保全系統eDog。eDog 可以通過攝像頭將采集到的實時視頻圖像進行運動檢測，當發現有運動產生時，通過撥打電話等多種方式自動向用戶發出警報，同時將實時捕獲的圖像上傳到ftp 服務器。文章的最后詳細闡述了eDog的圖像采集模塊，運動圖像檢測模塊，圖像壓縮模塊，FTP上傳模塊的實現過程，并對我們所提出的運動檢測算法，視頻捕捉算法等做了詳細的說明。

標簽： Windows Development Research Embedded

上傳時間： 2014-11-27

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在信息處理中

在信息處理中，特別是實時視頻圖像處理中，通常都要對實現視頻圖像進行處理，而這首先必須設計大容量的存儲器，同步動態隨機存儲器SDRAM雖然有價格低廉、容量大等優點，但因SDRAM的控制結構復雜，常用的方法是設計SDRAM通用控制器，這使得很多人不得不放棄使用SDRAM而使用價格昂貴的SRAM。為此，筆者在研究有關文獻的基礎上，根據具體情況提出一種獨特的方法，實現了對SDRAM的控制，并通過利用FPGA控制數據存取的順序來實現對數字視頻圖像的旋轉，截取、平移等實時處理。

標簽： 信息處理

上傳時間： 2015-12-05

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