用12C508實(shí)現(xiàn)LED三路七彩調(diào)光的程序?!ぁぁぁぁぁ?/p>
上傳時(shí)間: 2013-06-16
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本文針對(duì)我國(guó)當(dāng)今大型倉(cāng)庫(kù)、大型糧庫(kù)的監(jiān)測(cè)與控制現(xiàn)狀,進(jìn)行研究開發(fā),采用較為實(shí)用和先進(jìn)的單片微型機(jī)控制系統(tǒng),運(yùn)用溫度傳感器和濕度傳感器對(duì)溫度、濕度的敏感性設(shè)計(jì)了一種基于多級(jí)通訊總線的糧庫(kù)溫、濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),主要包括通訊控制總站以及下位機(jī)的設(shè)計(jì)。操作人員可以通過向通訊控制總站發(fā)送命令,提取下位機(jī)溫、濕度數(shù)據(jù),下位機(jī)實(shí)現(xiàn)溫、濕度檢測(cè);同時(shí)可以查看歷史檢測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行糧情分析和糧庫(kù)管理等一系列操作。 溫濕度的測(cè)量和控制系統(tǒng)通常被認(rèn)為是一項(xiàng)較為簡(jiǎn)單的控制技術(shù),但是由于濕敏元件的穩(wěn)定性差,壽命短等問題,實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)中能正常運(yùn)行的不多,除非建立有嚴(yán)格的管理制度,而且管理人員的綜合素質(zhì)要達(dá)到一定的要求。所以,本文重點(diǎn)分析了濕敏傳感測(cè)量的機(jī)制,選型和技術(shù)措施。在研究了多種濕度傳感器性能的基礎(chǔ)上選用了合適的濕度傳感器,這是本設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)。本設(shè)計(jì)還有一個(gè)重點(diǎn),用CPLD設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬開關(guān)和顯示部分。 本設(shè)計(jì)研制的上位機(jī)采用PC機(jī),通過RS-232接口與轉(zhuǎn)換器相連,轉(zhuǎn)換器通過RS-485總線連接下位機(jī),實(shí)現(xiàn)監(jiān)控室與現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)通信。每臺(tái)下位機(jī)位于各糧倉(cāng)內(nèi),需要監(jiān)測(cè)256路的溫、濕度信號(hào),為了能實(shí)現(xiàn)共256路溫濕度的數(shù)據(jù)采集工作,本設(shè)計(jì)中用CPLD設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬開關(guān),每次只采集一路數(shù)據(jù)送入到單片機(jī)中去;另外,本設(shè)計(jì)的顯示部分也獨(dú)特的選用了CPLD來實(shí)現(xiàn)。正常情況下上位機(jī)每4小時(shí)向下位機(jī)發(fā)布一次檢測(cè)信號(hào)(同時(shí)在任何時(shí)刻也可監(jiān)控某個(gè)糧倉(cāng)的溫濕度情況),下位機(jī)利用PICl6F877單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)糧倉(cāng)中128路溫度和128路濕度的測(cè)控。 該糧倉(cāng)溫、濕度測(cè)控系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng),成本低,數(shù)據(jù)傳輸效率高,可靠性好。它不儀可以應(yīng)用于糧庫(kù)的監(jiān)控管理,而且也可推廣到其他監(jiān)控領(lǐng)域,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。
上傳時(shí)間: 2013-05-23
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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和人們對(duì)數(shù)據(jù)采集技術(shù)要求的日益提 高,近年來數(shù)據(jù)采集技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,主要表現(xiàn)為精度越來越高, 傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇?。但是各種基于ISA、PCI 等總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)存 在著安裝麻煩、受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量、地址、中斷資源的限制、可擴(kuò)展性 差等缺陷,嚴(yán)重的制約了它們的應(yīng)用范圍。USB 總線的出現(xiàn)很好的解決了 上述問題,它是1995 年INTEL、NEC、MICROSOFT、IBM 等公司為解決傳 統(tǒng)總線的不足而推出的一種新型串行通信標(biāo)準(zhǔn)。為了適應(yīng)高速傳輸?shù)男?要,2004 年4月,這些公司在原來1.1 協(xié)議的基礎(chǔ)上制定了USB2.0 傳輸 協(xié)議,使傳輸速度達(dá)到了480Mb/s。該總線具有安裝方便、高帶寬、易擴(kuò) 展等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)陌l(fā)展趨勢(shì)。 以高速數(shù)字信號(hào)處理器(DSPs)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)近 年來發(fā)展迅速,并獲得了廣泛的應(yīng)用。TMS320C6713 是德州儀器公司 ( Texas Instrument ) 推出的浮點(diǎn)DSPs , 其峰值處理能力達(dá)到了 1350MFLOPS,是目前國(guó)際上性能最高的DSPs 之一。同時(shí)該DSPs 接口豐 富,擴(kuò)展能力強(qiáng),非常適合于做主控芯片。 基于TMS320C6713 和USB2.0,本文設(shè)計(jì)了一套多路實(shí)時(shí)信號(hào)采集系 統(tǒng)。該設(shè)計(jì)充分利用了高速數(shù)字信號(hào)處理器TMS320C6713 和USB 芯片 CY7C68001 的各種優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了傳輸速度快,采樣精度高,易于擴(kuò)展,接口簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。在本文中詳細(xì)討論了各種協(xié)議和功能模塊的設(shè)計(jì)。本文 的設(shè)計(jì)主要分為硬件部分和軟件部分,其中硬件部分包括模擬信號(hào)輸入 模塊,AD 數(shù)據(jù)采集模塊,USB 模塊,所有的硬件模塊都在TMS320C6713 的協(xié)調(diào)控制下工作,軟件部分包括DSP 程序和PC 端程序設(shè)計(jì)。總的設(shè)計(jì) 思想是以TMS320C6713為核心,通過AD 轉(zhuǎn)換,將采集的數(shù)據(jù)傳送給 TMS320C6713 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,并將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過USB 接口傳送到上位 機(jī)。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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燃料電池電動(dòng)汽車DC/DC變換器的諸如工作電壓、電流、效率、體積、重量、溫度這些參數(shù)指標(biāo)中溫度參數(shù)是一個(gè)尤為重要的參數(shù)。如何對(duì)DC/DC變換器內(nèi)部多點(diǎn)溫度參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從而為DC/DC變換器提供可靠的溫度參數(shù)就成為本課題的直接來源和選題依據(jù)。 USB總線具有即插即用、使用方便、易于擴(kuò)展以及抗干擾能力強(qiáng)等其它總線無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。如今USB已經(jīng)成為PC上的標(biāo)準(zhǔn)接口,并迅速占領(lǐng)了計(jì)算機(jī)中、低速外設(shè)的市場(chǎng)。而且隨著計(jì)算機(jī)功能的不斷強(qiáng)大,虛擬儀器技術(shù)也在不斷發(fā)展。它代表了測(cè)量與控制技術(shù)的未來發(fā)展方向。本課題的研究目的就是希望將USB總線技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到測(cè)量系統(tǒng)中,充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的資源,設(shè)計(jì)一個(gè)基于USB總線和LabVIEW的多路溫度測(cè)試儀。 在了解DC/DC變換器內(nèi)部主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,考慮測(cè)試系統(tǒng)抗干擾技術(shù),選用擴(kuò)展了USB功能的微控制器芯片STM32F103和高精度溫度傳感器PT1000完成了基于恒流源的多通道溫度檢測(cè)電路原理圖與印刷電路板設(shè)計(jì)。在學(xué)習(xí)USB協(xié)議和電子芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)的基礎(chǔ)上編寫了測(cè)試儀的下位機(jī)固件程序。通過LabVIEW中的NI—VISA開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與USB設(shè)備的通信功能。在LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)中編寫用戶界面并建立合理的報(bào)表生成系統(tǒng),有效存儲(chǔ)數(shù)據(jù)提供用戶查詢。 直接在LabVIEW環(huán)境下通過NI—VISA開發(fā)能驅(qū)動(dòng)用戶USB系統(tǒng)應(yīng)用程序,完全避開了以前開發(fā)USB驅(qū)動(dòng)程序的復(fù)雜性,大大縮短了開發(fā)周期,節(jié)省了開發(fā)成本。設(shè)計(jì)完畢后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件聯(lián)調(diào),通道標(biāo)定和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),并進(jìn)行了精度分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明課題在這一研究過程中取得了預(yù)期的良好結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-06-07
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瑞泰開發(fā)板ICETEK-DM642的實(shí)驗(yàn)例程 實(shí)驗(yàn)5.1:發(fā)光二極管的顯示編程––––––––––––––––––– 85 實(shí)驗(yàn)5.2:定時(shí)器控制發(fā)光二極管的顯示–––––––––––––––– 90 實(shí)驗(yàn)5.3:音頻輸出––––––––––––––––––––––––– 94 實(shí)驗(yàn)5.4:BSL 測(cè)試––––––––––––––––––––––––– 97 實(shí)驗(yàn)5.5:FLASH 燒寫和程序自啟動(dòng)(Boot Loader)–––––––––––99 第二章:基于 ICETEK-DM642-PCI 的基本圖象算法實(shí)現(xiàn)–––––––––––104 實(shí)驗(yàn)5.6---實(shí)驗(yàn)5.19:視頻驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)用––––––––––––––––104 實(shí)驗(yàn)5.20:視頻圖像處理-取反––––––––––––––––––––122 實(shí)驗(yàn)5.21:視頻圖像處理-直方圖統(tǒng)計(jì)–––––––––––––––––124 實(shí)驗(yàn)5.22:視頻圖像處理-直方圖均衡化增強(qiáng)––––––––––––––126 實(shí)驗(yàn)5.23:視頻圖像處理-中值濾波–––––––––––––––––– 129 實(shí)驗(yàn)5.24:視頻圖像處理-邊緣檢測(cè)(Sobel 算子)––––––––––––132 實(shí)驗(yàn)5.25:視頻圖像處理-傅立葉變換––––––––––––––––– 136 實(shí)驗(yàn)5.26:視頻圖像處理-彩色空間變換–––––––––––––––– 140 第三章:基于ICETEK-DM642-PCI 的FPGA 實(shí)現(xiàn)OSD 功能及圖象算法–––– 144 實(shí)驗(yàn)5.27---實(shí)驗(yàn)5.30:視頻圖像與圖形的疊加–––––––––––––144 第四章:基于ICETEK-DM642-PCI 的復(fù)雜圖象算法實(shí)現(xiàn)––––––––––– 148 實(shí)驗(yàn)5.31:視頻圖像處理-H.263 編碼解碼––––––––––––––––148 實(shí)驗(yàn)5.32:視頻圖像處理-JPEG2 編碼解碼–––––––––––––––153 實(shí)驗(yàn)5.33:視頻圖像處理-MPEG2 編碼解碼–––––––––––––––157 實(shí)驗(yàn)5.34:視頻圖像處理-運(yùn)動(dòng)圖像檢測(cè)––––––––––––––––162 第五章:基于ICETEK-DM642-PCI 的圖象網(wǎng)絡(luò)算法實(shí)現(xiàn)–––––––––––166 實(shí)驗(yàn)5.35:視頻圖像處理-JPEG 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)–––––––––––––––166 實(shí)驗(yàn)5.36:視頻圖像處理-雙路JPEG 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)–––––––––––––170 實(shí)驗(yàn)5.37:視頻圖像處理-視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器––––––––––––––– 174 實(shí)驗(yàn)5.38:視頻圖像處理-視頻網(wǎng)絡(luò)客戶端––––––––––––––– 179 第六章:基于ICETEK-DM642-PCI 的語(yǔ)音算法實(shí)現(xiàn):–––––––––––––184 實(shí)驗(yàn)5.39:語(yǔ)音處理-數(shù)字回聲–––––––––––––––––––– 184 實(shí)驗(yàn)5.40:語(yǔ)音處理-濾波處理–––––––––––––––––––– 187 實(shí)驗(yàn)5.41:語(yǔ)音處理-濾波處理1––––––––––––––––––– 189 第七章:基于ICETEK-DM642-PCI 的上位機(jī)通訊實(shí)驗(yàn)–––––––––––– 191 實(shí)驗(yàn)5.42:通信-異步串口––––––––––––––––––––––191 實(shí)驗(yàn)5.43:通信-PCI 總線–––––––––––––––––––––– 194 實(shí)驗(yàn) 5.44:視頻圖像處理-生成圖像文件–––––––––––––––– 198
標(biāo)簽: ICETEK-DM EDUlabv 642
上傳時(shí)間: 2013-05-31
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電子功能模件是機(jī)電產(chǎn)品的基本組成部分,其水平高低直接決定整個(gè)機(jī)電產(chǎn)品的工作質(zhì)量。當(dāng)前PCB自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)大多為歐美產(chǎn)品,價(jià)格相當(dāng)昂貴,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我國(guó)中小電子企業(yè)的承受能力。為了提高我國(guó)中小企業(yè)電子設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力,本課題研發(fā)了適合于我國(guó)中小企業(yè)、價(jià)格低廉、使用方便的PCB路內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)。 本文首先詳細(xì)介紹了PCB各種檢測(cè)技術(shù)的原理和特點(diǎn),然后根據(jù)本課題面向的用戶群和他們對(duì)PCB測(cè)試的需求,組建PCB內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)。本系統(tǒng)基于虛擬儀器設(shè)計(jì)思想,以PCB上模擬電子器件、組合邏輯電路及由其構(gòu)成的功能模塊等為被測(cè)對(duì)象,包括路內(nèi)測(cè)試儀、邏輯分析單元、信號(hào)發(fā)生器、高速數(shù)據(jù)采集器、多路通道掃描器及針床。其中:路內(nèi)測(cè)試儀對(duì)不同被測(cè)對(duì)象選擇不同測(cè)試方法,采用電位隔離法實(shí)現(xiàn)了被測(cè)對(duì)象與PCB上其他元器件的隔離,并采用自適應(yīng)測(cè)試方法提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。邏輯分析單元主要采用反向驅(qū)動(dòng)技術(shù)測(cè)試常見的組合邏輯電路。信號(hào)發(fā)生器能同時(shí)產(chǎn)生兩路正弦波、方波、斜波、三角波等常用波形。數(shù)據(jù)采集器能同時(shí)采集四路信號(hào),以USB接口與主機(jī)通訊。多路通道掃描器采用小型繼電器陣列來實(shí)現(xiàn),可擴(kuò)展性好。針床采用新型夾具,既保證接觸性能,又不至破壞觸點(diǎn)。 實(shí)踐表明,本系統(tǒng)能對(duì)常用電子功能模件進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試,基本達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
標(biāo)簽: PCB 故障診斷 測(cè)試系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-06
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隨著通信技術(shù)的發(fā)展,視頻傳輸系統(tǒng)因具有方便、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確等特點(diǎn)已成為現(xiàn)代工業(yè)管理、安全防范、城市交通中必不可少的重要部分。而光纖傳輸以大容量、保密性能好、抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離等優(yōu)點(diǎn)越來越受人們的關(guān)注。本論文以FPGA為核心芯片,結(jié)合數(shù)字化技術(shù)和時(shí)分復(fù)用技術(shù),提出了一種無壓縮多路數(shù)字視頻光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,并詳細(xì)分析方案的設(shè)計(jì)過程。 系統(tǒng)分A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換和FPGA數(shù)據(jù)處理三大模塊化進(jìn)行設(shè)計(jì),F(xiàn)PGA數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)現(xiàn)了程序的配置下載、IO口的控制功能、各時(shí)鐘分頻、鎖相功能和多路數(shù)字信號(hào)的復(fù)接解復(fù)接仿真,同時(shí)完成了視頻信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字視頻信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換功能,最終實(shí)現(xiàn)了八路視頻信號(hào)在一根光纖上實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ堋=邮找曨l圖像輪廓清晰、沒有不規(guī)則的閃爍、沒有波浪狀等條紋或橫條出現(xiàn),基本滿足視頻監(jiān)控系統(tǒng)的圖像質(zhì)量指標(biāo)要求。各路視頻信號(hào)的輸入輸出電接口、阻抗和收發(fā)光接口均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)具高集成度、靈活性等特點(diǎn),能廣泛應(yīng)用于各場(chǎng)合的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和安全防范系統(tǒng)中。 關(guān)鍵詞:FPGA,光纖傳輸,視頻信號(hào)
標(biāo)簽: FPGA 多路 光纖傳輸系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-06-05
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隨著數(shù)字時(shí)代的到來,信息化程度的不斷提高,人們相互之間的信息和數(shù)據(jù)交換日益增加。正交幅度調(diào)制器(QAM Modulator)作為一種高頻譜利用率的數(shù)字調(diào)制方式,在數(shù)字電視廣播、固定寬帶無線接入、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波傳輸?shù)葘拵ㄐ蓬I(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 近年來,集成電路和數(shù)字通信技術(shù)飛速發(fā)展,F(xiàn)PGA作為集成度高、使用方便、代碼可移植性等優(yōu)點(diǎn)的通用邏輯開發(fā)芯片,在電子設(shè)計(jì)行業(yè)深受歡迎,市場(chǎng)占有率不斷攀升。本文研究基于FPGA與AD9857實(shí)現(xiàn)四路QAM調(diào)制的全過程。FPGA實(shí)現(xiàn)信源處理、信道編碼輸出四路基帶I/Q信號(hào),AD9857實(shí)現(xiàn)對(duì)四路I/Q信號(hào)的調(diào)制,輸出中頻信號(hào)。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國(guó)內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展?fàn)顩r、國(guó)內(nèi)國(guó)際的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),并詳細(xì)介紹國(guó)內(nèi)有線電視的系統(tǒng)組成及QAM調(diào)制器的發(fā)展過程。 2.研究了QAM調(diào)制原理,其中包括信源編碼、TS流標(biāo)準(zhǔn)格式轉(zhuǎn)換、信道編碼的原理及AD9857的工作原理等。并著重研究了信道編碼過程,包括能量擴(kuò)散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼等。 3.深入研究了基于FPAG與AD9857電路設(shè)計(jì),其中包括詳細(xì)研究了FPGA與AD9857的電路設(shè)計(jì)、在allegro下的PCB設(shè)計(jì)及光繪文件的制作,并做成成品。 4.簡(jiǎn)單介紹了FPGA的開發(fā)流程。 5.深入研究了基于FPAG代碼開發(fā),其中主要包括I2C接口實(shí)現(xiàn),ASI到SPI的轉(zhuǎn)換,信道編碼中的TS流包處理、能量擴(kuò)散、RS編碼、數(shù)據(jù)交織、星座映射與差分編碼的實(shí)現(xiàn)及AD9857的FPGA控制使其實(shí)現(xiàn)四路QAM的調(diào)制。 6.介紹代碼測(cè)試、電路測(cè)試及系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試。 最終系統(tǒng)指標(biāo)測(cè)試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達(dá)到了國(guó)標(biāo)的要求。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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H.264/AVC是由國(guó)際電信聯(lián)合會(huì)的視頻專家組和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的運(yùn)動(dòng)圖像專家組組成的聯(lián)合視頻小組制定的下一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)采用了一些先進(jìn)算法,因此具有優(yōu)異的壓縮性能和極好的網(wǎng)絡(luò)親和性,滿足低碼率情況下的高質(zhì)量視頻的傳輸。 H.264/AVC采用的先進(jìn)算法包括多模式幀間預(yù)測(cè)、1/4像素精度預(yù)測(cè)、整數(shù)變換量化、去方塊濾波和熵編碼。本論文著重對(duì)整數(shù)變換與量化、去方塊濾波做了研究。整數(shù)變換是一種只有加法和移位的運(yùn)算,量化可以通過查表和乘法操作就可以完成,避免了反變換的時(shí)候失配問題,沒有精度損失;去方塊濾波是一種用來去除低碼率情況下的每個(gè)宏塊的塊效應(yīng),提高了解碼圖像的外觀。 本文主要從算法研究和硬件實(shí)現(xiàn)兩方面著手,在算法研究方面設(shè)計(jì)了一個(gè)可視化測(cè)試軟件,在硬件實(shí)現(xiàn)方面主要對(duì)整數(shù)變換、量化和去方塊濾波做了研究和實(shí)現(xiàn)。視頻壓縮技術(shù)的關(guān)鍵在于視頻壓縮算法及其芯片的實(shí)現(xiàn),F(xiàn)PGA可重復(fù)使用,設(shè)計(jì)修改靈活,片內(nèi)資源豐富,具備DSP模塊等優(yōu)勢(shì)。在本論文的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)部分模塊FPGA的硬件設(shè)計(jì),用Verilog完成了關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)。首先簡(jiǎn)要介紹了視頻壓縮基本原理,常用視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)及其特性以及國(guó)內(nèi)外的研究動(dòng)態(tài),并對(duì)H.264標(biāo)準(zhǔn)基本檔次所涉及的核心技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,兩種分層結(jié)構(gòu)分別討論。其次在掌握了H.264.算法及編解碼流程的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺(tái)。然后詳細(xì)介紹了整數(shù)變換、量化、反變換和反量化核心模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),并在Altera的軟件和開發(fā)板上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證;對(duì)去方塊濾波算法做了軟件研究測(cè)試,并給出了一種改進(jìn)的硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后,對(duì)全文工作進(jìn)行了總結(jié)和對(duì)未來研究工作做了展望。我在課題中所做的主要工作有: 1.查閱相關(guān)文獻(xiàn),熟悉H.264.標(biāo)準(zhǔn)及整數(shù)變換、量化和去方塊濾波等算法。 2.用VC++完成了基于H.264編解碼的可視化軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)。 3.用Verilog完成了整數(shù)變換量化、反變換反量化模塊FPGA設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。 4.去方塊濾波器的算法研究、仿真和硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
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H.264作為新一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),相比上一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)MPEG2,在相同畫質(zhì)下,平均節(jié)約64﹪的碼流。該標(biāo)準(zhǔn)僅設(shè)定了碼流的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)和解碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)靈活性極大,其規(guī)定了三個(gè)檔次,每個(gè)檔次支持一組特定的編碼功能,并支持一類特定的應(yīng)用,因此。H.264的編碼器的設(shè)計(jì)可以根據(jù)需求的不同而不同。 H.264雖然具有優(yōu)異的壓縮性能,但是其復(fù)雜度卻比一般編碼器高的多。本文對(duì)H.264進(jìn)行了編碼復(fù)雜度分析,并統(tǒng)計(jì)了整個(gè)軟件編碼中計(jì)算量的分布。H.264中采用了率失真優(yōu)化算法,提高了幀內(nèi)預(yù)測(cè)編碼的效率。在該算法下進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測(cè)時(shí),為了得到一個(gè)宏塊的預(yù)測(cè)模式,需要進(jìn)行592次率失真代價(jià)計(jì)算。因此為了降低幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇的計(jì)算復(fù)雜度,本文改進(jìn)了幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇算法。實(shí)踐證明,在PSNR值的損失可以忽略不計(jì)的情況下,該算法相比原算法,幀內(nèi)編碼時(shí)間平均節(jié)約60﹪以上,對(duì)編碼的實(shí)時(shí)性有較大幫助。 為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)編碼,考慮到FPGA的高效運(yùn)算速度和使用靈活性,本文還研究了H.264編碼器基本檔次的FPGA實(shí)現(xiàn)。首先研究了H.264編碼器硬件實(shí)現(xiàn)架構(gòu),并對(duì)影響編碼速度,且具有硬件實(shí)現(xiàn)優(yōu)越性的幾個(gè)重要部分進(jìn)行了算法研究和FPGA.實(shí)現(xiàn)。本文主要研究了H.264編碼器中整數(shù)DCT變換、量化、Zig-Zag掃描、CAVLC編碼以及反量化、逆整數(shù)DCT變換等部分。分別對(duì)這些模塊進(jìn)行了綜合和時(shí)序仿真,并將驗(yàn)證后通過的系統(tǒng)模塊下載到Xilinx virtex-Ⅱ Pro的FPGA中,進(jìn)行了在線測(cè)試,驗(yàn)證了該系統(tǒng)對(duì)輸入的殘差數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮編碼的功能。 本文對(duì)H.264編碼器幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式選擇算法的改進(jìn),算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,對(duì)軟件編碼的實(shí)時(shí)性有很大幫助。本文對(duì)在單片F(xiàn)PGA上實(shí)現(xiàn)H.264編碼器做出了探索性嘗試,這對(duì)H.264編碼器芯片的設(shè)計(jì)有著積極的借鑒性。
標(biāo)簽: FPGA 264 幀內(nèi)預(yù)測(cè)
上傳時(shí)間: 2013-06-13
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