H.264/AVC是國際電信聯盟與國際標準化組織/國際電工委員會聯合推出的活動圖像編碼標準,簡稱H.264。作為最新的國際視頻編碼標準,H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標準相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領域得到廣泛的應用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標準的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應可變長編碼)編碼算法研究及FPGA實現。對于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應算術編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標準不同,它所有的編碼都是基于上下文進行。這種方法比傳統的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設計上的困難。 作者在全面學習H.264/AVC協議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結構框圖,并總結出了影響CAVLC編碼器實現的瓶頸。針對這些瓶頸,對CAVLC編碼器中的各個功能模塊進行了優化設計,這些優化設計包括多參考塊的表格預測法、快速查找表法、算術消除法等。最后,用Verilog硬件描述語言對所設計的CAVLC編碼器進行了描述,用EDA軟件對其主要功能模塊進行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗證了它們的功能。結果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實時通信要求,為整個CAVLC編碼器的實時通信提供了良好的基礎。
標簽: CAVLC H264 FPGA 264
上傳時間: 2013-06-22
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在數字通信中,采用差錯控制技術(糾錯碼)是提高信號傳輸可靠性的有效手段,并發揮著越來越重要的作用。糾錯碼主要有分組碼和卷積碼兩種。在碼率和編碼器復雜程度相同的情況下,卷積碼的性能優于分組碼。 卷積碼的譯碼方法主要有代數譯碼和概率譯碼。代數譯碼是基于碼的代數結構;而概率譯碼不僅基于碼的代數結構,還利用了信道的統計特性,能充分發揮卷積碼的特點,使譯碼錯誤概率達到很小。 卷積碼譯碼器的設計是由高性能的復雜譯碼器開始的,對于概率譯碼最初的序列譯碼,隨著譯碼約束長度的增加,其譯碼錯誤概率可達到非常小。后來慢慢地向低性能的簡單譯碼器演化,對不太長的約束長度,維特比(Viterbi)算法是非常實用的。維特比算法是一種最大似然的譯碼方法。當編碼約束度不太大(小于等于10)或者誤碼率要求不太高(約10-5)時,Viterbi譯碼算法效率很高,速度很快,譯碼器也較簡單。 目前,卷積碼在數傳系統,尤其是在衛星通信、移動通信等領域已被廣泛應用。 本論文對卷積碼編碼和Viterbi譯碼的設計原理及其FPGA實現方案進行了研究。同時,將交織和解交織技術應用于編碼和解碼的過程中。 首先,簡要介紹了卷積碼的基礎知識和維特比譯碼算法的基本原理,并對硬判決譯碼和軟判決譯碼方法進行了比較。其次,討論了交織和解交織技術及其在糾錯碼中的應用。然后,介紹了FPGA硬件資源和軟件開發環境Quartus Ⅱ,包括數字系統的設計方法和設計規則。再有,對基于FPGA的維特比譯碼器各個模塊和相應算法實現、優化進行了研究。最后,在Quartus Ⅱ平臺上對硬判決譯碼和軟判決譯碼以及有無交織等不同情況進行了仿真,并根據仿真結果分析了維特比譯碼器的性能。 分析結果表明,系統的誤碼率達到了設計要求,從而驗證了譯碼器設計的可靠性,所設計基于FPGA的并行Viterbi譯碼器適用于高速數據傳輸的場合。
標簽: FPGA 卷積 編碼
上傳時間: 2013-04-24
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隨著移動終端、多媒體、通信、圖像掃描技術的發展,圖像應用日益廣泛,壓縮編碼技術對圖像處理中大量數據的存儲和傳輸至關重要。同時, FPGA單片規模的不斷擴大,在FPGA芯片內實現復雜的數字信號處理系統也成為現實,因此采用FPGA實現圖像壓縮已成為一種必然趨勢。JPEG靜態圖像壓縮標準應用非常廣泛,是圖像壓縮中主要的標準之一。研究JPEG圖像壓縮在FPGA上的實現,具有廣闊的應用背景。 論文從實際工程應用出發,通過設計圖像壓縮的IP核,完成JPEG壓縮算法在FPGA上的實現。首先闡述JPEG基本模式的壓縮編碼的標準,然后在設計規劃過程中,采用SOC的設計思想,給出整個系統的內部結構、層次劃分,對各個模塊的HDL實現進行詳細的描述,最后完成整體驗證。方案采用了IP核復用的設計技術,基于Xilinx公司本身的IP核,進行了再次開發。在研究JPEG標準的核心算法DCT的基礎上,加以改進,設計了適合器件結構的基于DA算法的DCT變換的IP核。通過結構和算法的優化,提高了速度,減少占用過多的片內資源。 設計基于Xilinx的Virtex- II系列的FPGA的硬件平臺,在ISE7.1中編譯綜合,最后通過Modelsim仿真驗證。分辨率為352×288大小的源圖像,在不同的壓縮等級設置下,均測試通過。仿真驗證的結果表明:基于FPGA的JPEG壓縮編碼占用較少的硬件資源,可在較高的工作頻率下運行,設計在速度和資源利用率方面達到了較優的狀態,能夠滿足一般圖像壓縮的要求。 整個設計可以作為單獨的JPEG編碼芯片也可以作為IP核添加到其他系統中去,具有一定的使用價值。
標簽: FPGA JPEG 壓縮編碼
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針對目前增量式光電編碼器辨向計數電路脈沖或抖動干擾抑制能力差的問題,提出了一種基于有限狀態機的編碼器接口電路設計方案,并給出了硬件實
標簽: zip 可靠性 光電編碼器 增量式
上傳時間: 2013-05-21
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嵌入式c語言編碼規范,摘自單片機與嵌入式系統,邵貝貝
標簽: 嵌入式 c語言 編碼規范
上傳時間: 2013-08-02
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本文對G.729語音編碼算法的基本原理和實現系統開發方面進行了深入研究。針對G.729語音編碼算法在實際應用中存在的一些問題,在大量分析和實驗的基礎上,提出了新的改進算法。G.729語音編碼算法硬件實現方面,國內外現在主要以DSP為實現平臺,這是由于DSP以其卓越的運算能力為數字語音信號處理領域的研究及開發提供了有力的工具。但G.729語音編碼算法具有計算復雜和數據存儲量大的固有缺陷,隨著通信量的不斷增加和服務的擴展,對G.729語音編碼實時性的要求也越來越高。隨著微電子制造工藝的發展,越來越多的語音編碼平臺采用DSP與FPGA或MCU相互結合的系統,通過進行軟硬件協同設計提高編碼效率。
標簽: FPGA 729 語音編碼 算法
上傳時間: 2013-06-30
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本論文是以GSM基站系統為對象研究了軟件無線電思想在移動通信中應用的可行性,通過構造一個具有開放性、標準化、模塊化的通用硬件平臺,用軟件來完成各種功能。 本文首先從整體上介紹了GSM移動通信系統及其實現過程,通過大量的Matlab仿真詳細論述了GSM蜂窩通信系統中的語音編碼、信道編碼、交織、加密、調制等技術。 其次,文中介紹了GSM信道編碼規則,其中重點闡述了CRC、卷積碼和交織碼的基本原理和算法實現,并完成了三者編碼譯碼的軟件設計,采用FPGA技術實現并驗證了設計的正確性。 最后,對GMSK調制和解調的原理及特點進行論述,并提出了軟件實現的可行性方案,為下一步的軟件設計打下了堅實的基礎。硬件試驗平臺是軟件實現的基礎,因此,文中進行了詳細的分析與設計,并給出了部分電路設計圖,對相關課題的研究具有一定的指導意義和參考價值。
標簽: FPGA GSM 信道編碼
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低壓電力線通信(PLC)具有網絡分布廣、無需重新布線和維護方便等優點。近年來,低壓電力線通信被看成是解決信息高速公路“最后一英里”問題的一種方案,在國內外掀起了一個新的研究熱潮。電力線信道中不僅存在多徑干擾和子信道衰落,而且還存在開關噪聲和窄帶噪聲,因此在電力線通信系統中,信道編碼是不可或缺的重要組成部分。 本文著重研究了在FPGA上實現OFDM系統中的信道編解碼方案。其中編碼端由卷積碼編碼器和交織器組成,解碼端由Viterbi譯碼器和解交織器組成,同時為了與PC機進行通信,還在FPGA上做了一個RS232串行接口模塊,以上所有的模塊均采用硬件描述語言VerilogHDL編寫。另外,峰值平均功率比(PAR)較大是OFDM系統所面臨的一個重要問題,必須要考慮如何降低大峰值功率信號出現的概率。本文重點研究了三種降低PAR的方法:即信號預畸變技術、信號非畸變技術和編碼技術。這三種方法各有優缺點,但是迄今為止還沒有一種好方法能夠徹底地解決OFDM系統中較高PAR的弊病。本論文內容安排如下:第一章介紹了課題的背景,可編程器件和OFDM技術的發展歷程。第二章詳細介紹了OFDM的原理以及實現OFDM所采用的一些技術細節。第三章詳細介紹了本課題中信道編碼的方案,包括信道編碼的基本原理,組成結構以及方案中采用的卷積碼和交織的原理及設計。第四章詳細討論了編碼方案如何在FPGA上實現,包括可編程邏輯器件FPGA/CPLD的結構特點,開發流程,以及串口通信接口、編解碼器的FPGA設計。第五章詳細介紹了如何降低OFDM系統中的峰值平均功率比。最后,在第六章總結全文,并對課題中需要進一步完善的方面進行了探討。
標簽: OFDM FPGA 信道編碼
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jm編碼算法描述及配置文件參數解釋,包括h.264算法描述和參數解釋
標簽: 編碼算法 參數
上傳時間: 2013-06-06
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循環碼是實際差錯控制系統中常用的編碼方案,具有檢錯糾錯能力強、實現方便等特點。本文在理論分析循環碼編碼和譯碼基本原理的基礎上,提出了基于單片機系統的(7,4)循環碼軟件實現編碼、譯碼的方案。
標簽: 單片機 循環碼 編碼 譯碼
上傳時間: 2013-07-21
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