隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與公共安全保障需求的提高,視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、警備與軍事方面的應(yīng)用越來越廣泛。采用基于 FPGA 的SOPC技術(shù)、H.264壓縮編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸控制技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng),在穩(wěn)定性、功能、成本與擴展性等方面都有著突出的優(yōu)勢,具有重要的學(xué)術(shù)意義與實用意義, 本課題所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ為核心的嵌入式圖像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實時采集圖像,采用H.264 編碼算法進行壓縮,并持續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)。PC機客戶端可通過網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器進行遠程訪問,接收編碼數(shù)據(jù),使用H.264解碼算法重建圖像并實時顯示,使監(jiān)控人員有效地掌握現(xiàn)場情況, 在嵌入式圖像服務(wù)器設(shè)計階段,本文首先進行了芯片選型與開發(fā)平臺選擇。然后構(gòu)建圖像采集子系統(tǒng),采用雙緩存乒乓交換的方法設(shè)計圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng),闡述了雙軟核設(shè)計中定制連接、內(nèi)存芯片共享、數(shù)據(jù)搬移、通信與互斥的解決方法。同時完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計,采用μC/OS-Ⅱ進行多任務(wù)的管理與調(diào)度, H.264視頻壓縮編解碼算法設(shè)計與實現(xiàn)是本文的重點。文中首先分析H.264.標(biāo)準,規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計了16×16幀內(nèi)預(yù)測算法,并設(shè)計宏塊掃描方式,采用兩次判決策略進行預(yù)測模式選擇。然后設(shè)計4×4子塊掃描方式,編寫整數(shù)變換與量化算法程序。熵編碼采用Exp-Golomb編碼與CAVLC相結(jié)合的方案,針對除拖尾系數(shù)之外的非零系數(shù)值編碼子算法,實現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拇a流組成格式,并針對編碼算法設(shè)計相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗證,并進行測試,觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗證完成后,本文進行了PC機客戶端設(shè)計,使其具有遠程訪問、H.264解碼與實時顯示的功能。同時將H.264 編碼算法程序移植到NiosⅡ中,并將嵌入式圖像服務(wù)器與若干客戶端接入網(wǎng)絡(luò)進行聯(lián)合調(diào)試,構(gòu)建完整的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng), 實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)視頻壓縮率高,監(jiān)控圖像質(zhì)量良好,充分證明了系統(tǒng)軟硬件與圖像編解碼算法設(shè)計成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴展性好及適用范圍廣等優(yōu)點,發(fā)展前景十分廣闊。
標(biāo)簽: FPGA 264 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控 實現(xiàn)研究
上傳時間: 2013-08-03
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ISO和ITU-T制定的一系列視頻編碼國際標(biāo)準的推出,開創(chuàng)了視頻通信和存儲應(yīng)用的新紀元。從H.261視頻編碼建議,到H.262/3、MPEG-1/2/4等都有一個共同的不斷追求的目標(biāo),即在盡可能低的碼率(或存儲容量)下獲得盡可能好的圖像質(zhì)量。 本課題的研究建立在目前主流的壓縮算法的基礎(chǔ)上,綜合出各種標(biāo)準中實現(xiàn)途徑的共性和優(yōu)勢,將算法的主體移植于FPGA(FieldProgrammableGateArray)平臺上。憑借該種類嵌入式系統(tǒng)配置靈活、資源豐富的特點,建立一個可重構(gòu)的內(nèi)核處理模塊。進一步的完善算法(運算速度、精度)和外圍系統(tǒng)后,就可作為專用視頻壓縮編碼器進行門級電路設(shè)計的原型,構(gòu)建一個片上可編程的獨立系統(tǒng)。 編碼器設(shè)計有良好的應(yīng)用前景,通過使用離散余弦變換和熵編碼,對運動圖像從空間上進行壓縮編碼,使得編碼后的數(shù)據(jù)流適合于傳輸、通信、存儲和編輯等方面的要求。同時,系統(tǒng)的設(shè)計將解碼的工作量大幅度降低,功能模塊在作適當(dāng)?shù)母膭雍罂蔀榻獯a器的參考設(shè)計使用。 研究所涉及的各功能模塊都進行了系統(tǒng)性的仿真和綜合,滿足工程樣機的前期研發(fā)需要。
上傳時間: 2013-04-24
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H.264/AVC是ITU與ISO/IEC(International Standard Organization/Intemational Electrotechnical Commission國際標(biāo)準化組織/國際電工委員會)聯(lián)合推出的活動圖像編碼標(biāo)準。作為最新的國際視頻編碼標(biāo)準,H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準相比,性能有了很大提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。基于上下文的自適應(yīng)二進制算術(shù)編碼(Conrext-based Adaptive Binary Arithmetic Coding,CABAC)是H.264/AVC的兩個熵編碼方案之一,相對于另一熵編碼方案-CAVLC(基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼),CABAC具有更高的數(shù)據(jù)壓縮率:在同等編碼質(zhì)量下要比CAVLC提高10%~15%的壓縮率。CABAC能實現(xiàn)很高的數(shù)據(jù)壓縮率,但這是以增加實現(xiàn)的復(fù)雜性為代價的。在已有的硬件實現(xiàn)方法上,CABAC的解碼效率并不高。 論文在深入研究CABAC解碼算法及其實現(xiàn)流程,并在仔細分析了H.264/AVC碼流結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出了影響CABAC解碼效率的各個環(huán)節(jié),并以此為出發(fā)點,對CABAC解碼所需中的各個功能模塊進行了優(yōu)化設(shè)計,設(shè)計出一種新的CABAC解碼器結(jié)構(gòu),相對于一般的CABAC解碼器,它的解碼效率得到了顯著提高。論文針對影響CABAC解碼過程的"瓶頸"問題一多次訪問存儲部件影響解碼速率,提出了新的存儲組織方式,并根據(jù)CABAC的碼流結(jié)構(gòu)特性,采用4個子解碼器級聯(lián)的方式來進一步提高解碼速率。 最后,用Verilog語言對所設(shè)計的CABAC解碼器進行了描述,用EDA軟件對其進行了仿真,并在FPGA上驗證了其功能,結(jié)果顯示,該CABAC解碼器結(jié)構(gòu)顯著提高了解碼效率,能夠滿足高檔次實時通訊的要求。
上傳時間: 2013-07-03
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未來的時代是信息時代,信息需要通過媒體來進行記錄、傳播和獲取。視頻數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)和解壓縮技術(shù)成了多媒體技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一,本論文設(shè)計的芯片正是基于FPGA實現(xiàn)視頻編碼器的設(shè)計,主要面向于對音頻和視頻信號進行壓縮和解壓縮的廣泛場合。 本論文首先對FPGA技術(shù)做了介紹,主要從FPGA的結(jié)構(gòu)和特點,闡述了FPGA設(shè)計的輸入、綜合、仿真、實現(xiàn)等,其次介紹了當(dāng)今主流的視頻編碼標(biāo)準,如H.263、H.264。本論文基于FPGA來實現(xiàn)視頻編碼,提出了視頻編解碼器系統(tǒng)設(shè)計方案,包括系統(tǒng)設(shè)計和模塊設(shè)計,最后,文章又提出了圖像預(yù)處理部分和運動估計部分的設(shè)計思想和實現(xiàn)步驟,其中的運動估計設(shè)計部分是整個論文的關(guān)鍵,以及通過仿真得到理想的結(jié)果。
上傳時間: 2013-06-28
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隨著多媒體編碼技術(shù)的發(fā)展,視頻壓縮標(biāo)準在很多領(lǐng)域都得到了成功應(yīng)用,如視頻會議(H.263)、DVD(MPEG-2)、機頂盒(MPEG-2)等等,而網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷提升和高效視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展使人們逐漸把關(guān)注的焦點轉(zhuǎn)移到了寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)上來。帶寬的增加為流式媒體的發(fā)展鋪平了道路,而高效的視頻壓縮標(biāo)準的出臺則是流媒體技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。H.264/AVC是由國際電信聯(lián)合會和國際標(biāo)準化組織共同發(fā)展的下一代視頻壓縮標(biāo)準之一。新標(biāo)準中采用了新的視頻壓縮技術(shù),如多模式幀間預(yù)測、1/4像素精度預(yù)測、整數(shù)DCT變換、變塊尺寸運動補償、基于上下文的二元算術(shù)編碼(CABAC)、基于上下文的變長編碼(CAVLC)等等,這些技術(shù)的采用大大提高了視頻壓縮的效率,更有利于寬帶網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視(IPTV)、流媒體等基于傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的實現(xiàn)。 本文主要根據(jù)視頻會議應(yīng)用的需要對JM8.6代碼進行優(yōu)化,目標(biāo)是實現(xiàn)基于Baseline的低復(fù)雜度的CIF編碼器,并對部分功能模塊進行電路設(shè)計。在設(shè)計方法上采用自頂向下的設(shè)計方法,首先對H.264編碼器的C代碼和算法進行優(yōu)化,并對優(yōu)化后的結(jié)果進行測試比較,結(jié)果顯示在圖像質(zhì)量沒有明顯降低的情況下,H.264編碼器編碼CIF格式視頻每秒達到15幀以上,滿足了視頻會議應(yīng)用的實時性要求。然后,以C模型為參考對H.264編碼器的部分功能模塊電路進行設(shè)計。采用Verilog HDL實現(xiàn)了這些模塊,并在Quartus Ⅱ中進行了綜合、仿真、驗證。主要完成了Zig-zag掃描和CAVLC模塊的設(shè)計,詳細說明模塊的工作原理和過程,然后進行多組的仿真測試,結(jié)果與C模型相應(yīng)部分的結(jié)果一致,證明了設(shè)計的正確性。
上傳時間: 2013-06-11
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目前,H.264是圖像編碼研究領(lǐng)域的一個熱點。它在語言結(jié)構(gòu)、預(yù)測算法、數(shù)據(jù)變換等方面做了很大的改進,在低碼率傳輸、高清晰度顯示及網(wǎng)絡(luò)接入等性能上相比以往標(biāo)準有了顯著提高,使得H.264在視頻會議、視頻點播、數(shù)字電視和手...
標(biāo)簽: 264 編碼器 幀內(nèi)預(yù)測 法的研究
上傳時間: 2013-05-27
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·詳細說明:一個西門子變頻器控制代碼的生成程序,主要用于DSP控制,除了調(diào)試用的iostream.h頭文件,沒有其他任何頭文件,可以方面的運用與各種DSP,也可以移植到windows和linux下。文件列表: ordermake .........\Debug .........\ordermaker.c ..
上傳時間: 2013-07-22
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磁芯電感器的諧波失真分析 摘 要:簡述了改進鐵氧體軟磁材料比損耗系數(shù)和磁滯常數(shù)ηB,從而降低總諧波失真THD的歷史過程,分析了諸多因數(shù)對諧波測量的影響,提出了磁心性能的調(diào)控方向。 關(guān)鍵詞:比損耗系數(shù), 磁滯常數(shù)ηB ,直流偏置特性DC-Bias,總諧波失真THD Analysis on THD of the fer rite co res u se d i n i nductancShi Yan Nanjing Finemag Technology Co. Ltd., Nanjing 210033 Abstract: Histrory of decreasing THD by improving the ratio loss coefficient and hysteresis constant of soft magnetic ferrite is briefly narrated. The effect of many factors which affect the harmonic wave testing is analysed. The way of improving the performance of ferrite cores is put forward. Key words: ratio loss coefficient,hysteresis constant,DC-Bias,THD 近年來,變壓器生產(chǎn)廠家和軟磁鐵氧體生產(chǎn)廠家,在電感器和變壓器產(chǎn)品的總諧波失真指標(biāo)控制上,進行了深入的探討和廣泛的合作,逐步弄清了一些似是而非的問題。從工藝技術(shù)上采取了不少有效措施,促進了質(zhì)量問題的迅速解決。本文將就此熱門話題作一些粗淺探討。 一、 歷史回顧 總諧波失真(Total harmonic distortion) ,簡稱THD,并不是什么新的概念,早在幾十年前的載波通信技術(shù)中就已有嚴格要求<1>。1978年郵電部公布的標(biāo)準YD/Z17-78“載波用鐵氧體罐形磁心”中,規(guī)定了高μQ材料制作的無中心柱配對罐形磁心詳細的測試電路和方法。如圖一電路所示,利用LC組成的150KHz低通濾波器在高電平輸入的情況下測量磁心產(chǎn)生的非線性失真。這種相對比較的實用方法,專用于無中心柱配對罐形磁心的諧波衰耗測試。 這種磁心主要用于載波電報、電話設(shè)備的遙測振蕩器和線路放大器系統(tǒng),其非線性失真有很嚴格的要求。 圖中 ZD —— QF867 型阻容式載頻振蕩器,輸出阻抗 150Ω, Ld47 —— 47KHz 低通濾波器,阻抗 150Ω,阻帶衰耗大于61dB, Lg88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB Ld88 ——并聯(lián)高低通濾波器,阻抗 150Ω,三次諧波衰耗大于61dB FD —— 30~50KHz 放大器, 阻抗 150Ω, 增益不小于 43 dB,三次諧波衰耗b3(0)≥91 dB, DP —— Qp373 選頻電平表,輸入高阻抗, L ——被測無心罐形磁心及線圈, C ——聚苯乙烯薄膜電容器CMO-100V-707APF±0.5%,二只。 測量時,所配用線圈應(yīng)用絲包銅電磁線SQJ9×0.12(JB661-75)在直徑為16.1mm的線架上繞制 120 匝, (線架為一格) , 其空心電感值為 318μH(誤差1%) 被測磁心配對安裝好后,先調(diào)節(jié)振蕩器頻率為 36.6~40KHz, 使輸出電平值為+17.4 dB, 即選頻表在 22′端子測得的主波電平 (P2)為+17.4 dB,然后在33′端子處測得輸出的三次諧波電平(P3), 則三次諧波衰耗值為:b3(+2)= P2+S+ P3 式中:S 為放大器增益dB 從以往的資料引證, 就可以發(fā)現(xiàn)諧波失真的測量是一項很精細的工作,其中測量系統(tǒng)的高、低通濾波器,信號源和放大器本身的三次諧波衰耗控制很嚴,阻抗必須匹配,薄膜電容器的非線性也有相應(yīng)要求。濾波器的電感全由不帶任何磁介質(zhì)的大空心線圈繞成,以保證本身的“潔凈” ,不至于造成對磁心分選的誤判。 為了滿足多路通信整機的小型化和穩(wěn)定性要求, 必須生產(chǎn)低損耗高穩(wěn)定磁心。上世紀 70 年代初,1409 所和四機部、郵電部各廠,從工藝上改變了推板空氣窯燒結(jié),出窯后經(jīng)真空罐冷卻的落后方式,改用真空爐,并控制燒結(jié)、冷卻氣氛。技術(shù)上采用共沉淀法攻關(guān)試制出了μQ乘積 60 萬和 100 萬的低損耗高穩(wěn)定材料,在此基礎(chǔ)上,還實現(xiàn)了高μ7000~10000材料的突破,從而大大縮短了與國外企業(yè)的技術(shù)差異。當(dāng)時正處于通信技術(shù)由FDM(頻率劃分調(diào)制)向PCM(脈沖編碼調(diào)制) 轉(zhuǎn)換時期, 日本人明石雅夫發(fā)表了μQ乘積125 萬為 0.8×10 ,100KHz)的超優(yōu)鐵氧體材料<3>,其磁滯系數(shù)降為優(yōu)鐵
上傳時間: 2014-12-24
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凌力爾特公司提供了一個規(guī)模龐大且不斷成長的高電壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器繫列,這些器件是專為驅(qū)動高功率 LED 而設(shè)計的。
標(biāo)簽: LED 高電壓 降壓型轉(zhuǎn)換器 驅(qū)動高功率
上傳時間: 2013-11-12
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對於許多電子子繫統(tǒng)而言,比如:VFD (真空熒光顯示屏)、TFT-LCD、GPS 或 DSL 應(yīng)用,僅采用一個簡單的降壓或升壓型 DC/DC 轉(zhuǎn)換器並不能滿足其要求
上傳時間: 2014-12-24
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