H.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 本文以實(shí)現(xiàn)D1格式的H.264/AVC實(shí)時(shí)編碼器為目標(biāo),作者負(fù)責(zé)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),軟硬件劃分以及部分模塊的硬件算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)H.264/AVC編碼器中主要模塊的算法復(fù)雜度的評(píng)估,算法特點(diǎn)的分析,同時(shí)考慮到編碼器系統(tǒng)的可伸縮性,可擴(kuò)展性,本文采用了DSP+FPGA的系統(tǒng)架構(gòu)。DSP充當(dāng)核心處理器,而FPGA作為協(xié)處理器,針對(duì)編碼器中最復(fù)雜耗時(shí)的模塊一運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊,設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件加速引擎,以提供編碼器所需要的實(shí)時(shí)性能。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案,其中一個(gè)主要的不同在于幀間預(yù)測(cè)采用了可變塊尺寸的運(yùn)動(dòng)估計(jì),同時(shí)運(yùn)動(dòng)向量精度提高到1/4像素。更小和更多形狀的塊分割模式的采用,以及更加精確的亞像素位置的預(yù)測(cè),可以改善運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度,提高圖像質(zhì)量和編碼效率,但同時(shí)也大大增加了編碼器的復(fù)雜度,因此需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的硬件加速引擎。 本文給出了1/4像素精度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)基于FPGA的硬件算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),包括整像素搜索,像素插值,亞像素(1/2,1/4)搜索以及多模式選擇(支持全部七種塊分割模式)。設(shè)計(jì)中,將多處理器技術(shù)和流水線(xiàn)技術(shù)相結(jié)合,提供高性能的并行計(jì)算能力,同時(shí),采用合理的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)以提供高數(shù)據(jù)吞吐量,滿(mǎn)足運(yùn)算的帶寬要求,并使編碼器具有較好的可伸縮性。最后,在Modelsim環(huán)境下建立測(cè)試平臺(tái),完成了對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的RTL級(jí)的仿真驗(yàn)證,并針對(duì)Altera公司的FPGA芯片stratixⅡ系列的EP2S60-4器件進(jìn)行優(yōu)化,從而使工作頻率最終達(dá)到134MHz,分析數(shù)據(jù)表明該模塊能夠滿(mǎn)足編碼器的實(shí)時(shí)性要求。
標(biāo)簽: DSPFPGA H264 264 AVC
上傳時(shí)間: 2013-07-24
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目前的國(guó)內(nèi)的CCD高清攝相頭能夠輸出一組視頻信號(hào)和數(shù)字圖像信號(hào),雖然視頻信號(hào)能夠直接在監(jiān)視器顯示,但是輸出的數(shù)字圖像信號(hào)占用存儲(chǔ)空間太大,不便于進(jìn)行傳輸。本文設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的數(shù)字圖像壓縮卡。 在過(guò)去的十幾年中,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制訂了一系列的國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)并廣泛應(yīng)用到各種領(lǐng)域。It.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn),采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù),以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 新發(fā)展的H.264/AVC比原有的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高了編碼效率,但其運(yùn)算復(fù)雜度也大大增加,本文簡(jiǎn)要分析了H.264/AVC的復(fù)雜度及其優(yōu)化的途徑,給出了主要模塊的優(yōu)化算法實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案,主要不同有:增強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)能力,準(zhǔn)確匹配的較小塊變換,自適應(yīng)環(huán)內(nèi)濾波器,增強(qiáng)的熵編碼。測(cè)試結(jié)果表明這些新特征使H.264/AVC編碼器提高50%編碼效率的同時(shí),增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)的復(fù)雜度。實(shí)際中恰當(dāng)?shù)厥褂肏.264/AVC編碼工具可以較低的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度得到與復(fù)雜配置相當(dāng)?shù)木幋a效率。故實(shí)際編碼系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要在運(yùn)算復(fù)雜性和編碼效率之間進(jìn)行折衷、兼顧考慮。H.264/AVC引入的新編碼特征既增加基本模塊的復(fù)雜度,也成倍增加算法的復(fù)雜度。針對(duì)它們的作用和實(shí)現(xiàn)方法的不同,可采用不同的硬件實(shí)現(xiàn)方法。本文基于上述思路進(jìn)行優(yōu)化,具體的工作包括:針對(duì)去塊濾波的復(fù)雜性,本文提出一種適合硬件實(shí)現(xiàn)的算法,使其在節(jié)省了資源的同時(shí),很好的達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)所定義的性能。針對(duì)變換量化的復(fù)雜性,本文提出一種既滿(mǎn)足整體的硬件流水結(jié)構(gòu),又極大的降低了硬件資源的實(shí)現(xiàn)方法。針對(duì)碼率控制的實(shí)現(xiàn),本文提出了一種有別于傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式的算法,在保證實(shí)時(shí)性的同時(shí),極大的提高了編碼器的性能。本文基于上述算法還進(jìn)行Baseline Profile編碼器的研究,給出了一種實(shí)時(shí)編碼器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)高清圖像格式(720P)的實(shí)時(shí)編碼,并將其和當(dāng)前業(yè)界先進(jìn)水平進(jìn)行了對(duì)比,表明本文所實(shí)現(xiàn)得結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到當(dāng)前業(yè)界的先進(jìn)水平。
上傳時(shí)間: 2013-07-23
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JPEG是聯(lián)合圖像專(zhuān)家組(Joint Picture Expert Group)的英文縮寫(xiě),是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和CCITT聯(lián)合制定的靜態(tài)圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)。JPEG的基于DCT變換有損壓縮具有高壓縮比特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在數(shù)據(jù)量極大的多媒體以及帶寬資源寶貴的網(wǎng)絡(luò)程序中。 動(dòng)態(tài)圖像的JPEG編解碼處理要求圖像恢復(fù)質(zhì)量高、實(shí)時(shí)性強(qiáng),本課題就是針對(duì)這兩個(gè)方面的要求展開(kāi)的研究。該系統(tǒng)由圖像編碼服務(wù)器端和圖像解碼客戶(hù)端組成。其中,服務(wù)器端實(shí)時(shí)采集攝像頭傳送的動(dòng)態(tài)圖像,進(jìn)行JPEG編碼,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送碼流到客戶(hù)端;客戶(hù)端接收碼流,經(jīng)過(guò)JPEG解碼,恢復(fù)出原始圖像送VGA顯示。設(shè)計(jì)結(jié)果完全達(dá)到了實(shí)時(shí)性的要求。 本文從系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的角度出發(fā),首先分析了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái),介紹FPGA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及它的設(shè)計(jì)流程和指導(dǎo)原則;然后從JPEG圖像壓縮技術(shù)發(fā)展的歷程出發(fā),分析JPEG標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)高壓縮比高質(zhì)量圖像處理的原理;針對(duì)FPGA在算法實(shí)現(xiàn)上的特點(diǎn),以及JPEG算法處理的原理,按照編碼和解碼順序,研究設(shè)計(jì)了基于改進(jìn)的DA算法的FDCT和IDCT變換,以及按發(fā)生頻率進(jìn)行優(yōu)化的霍夫曼查找表結(jié)構(gòu),并且從系統(tǒng)整體上對(duì)JPEG編解碼進(jìn)行簡(jiǎn)化,以提高系統(tǒng)的處理性能。最后,通過(guò)分析Nios嵌入式微處理器可定制特性,根據(jù)SOPC Builder中Avalon總線(xiàn)的要求,把圖像采集,JPEG圖像壓縮和網(wǎng)絡(luò)傳輸轉(zhuǎn)變成用戶(hù)自定義模塊,在SOPC Builder下把用戶(hù)自定義模塊添加到系統(tǒng)中,由Nios嵌入式軟核的控制下運(yùn)行,在FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)整個(gè)JPEG實(shí)時(shí)圖像編解碼系統(tǒng)(soc)。 在FPGA上實(shí)現(xiàn)硬件模塊化的JPEG算法,具有造價(jià)低功耗低,性能穩(wěn)定,圖像恢復(fù)后質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),適用于精度要求高且需要對(duì)圖像進(jìn)行逐幀處理的遠(yuǎn)程微小目標(biāo)識(shí)別和跟蹤系統(tǒng)中以及廣電系統(tǒng)中前期的非線(xiàn)性編輯工作以及數(shù)字電影的動(dòng)畫(huà)特技制作,對(duì)降低成本和提高圖像處理速度兩方面都有非常重大的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)在FPGA上實(shí)現(xiàn)JPEG編解碼,進(jìn)一步探索FPGA在數(shù)字圖像處理上的優(yōu)勢(shì)所在,深入了解進(jìn)行此類(lèi)硬件模塊設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn),是本課題的重要學(xué)術(shù)意義所在。
標(biāo)簽: FPGA JPEG 實(shí)時(shí)圖像 編解碼
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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IEC 60950電源方面的安規(guī)詳細(xì)教程講義
標(biāo)簽: 安規(guī) 培訓(xùn)教材 工程師
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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RealView Developer Suite工具是ARM公司是推出的新一代ARM集成開(kāi)發(fā)工具。支持所有ARM 系列核,并與眾多第三方實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及工具商合作簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程。開(kāi)發(fā)工具包含以下組件: ? 完全優(yōu)化的ISO C/C++編譯器 ? C++ 標(biāo)準(zhǔn)模板庫(kù) ? 強(qiáng)大的宏編譯器 ? 支持代碼和數(shù)據(jù)復(fù)雜存儲(chǔ)器布局的連接器 ? 可選 GUI調(diào)試器 ? 基于命令行的符號(hào)調(diào)試器(armsd) ? 指令集仿真器 ? 生成無(wú)格式二進(jìn)制工具、Intel 32位和Motorola 32位ROM映像代碼
上傳時(shí)間: 2013-08-02
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國(guó)標(biāo)GB/T17215-2002,1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電能表,等同于IEC 61036:2000。
標(biāo)簽: 17215 2002 GBT 標(biāo)準(zhǔn)
上傳時(shí)間: 2013-07-20
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國(guó)標(biāo)GB 3836.1-2000,爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備,第1部分:通用要求,等同于IEC 60079-0:1998。
標(biāo)簽: 3836.1 2000 GB 標(biāo)準(zhǔn)
上傳時(shí)間: 2013-08-06
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GB 8898-2001音頻、視頻及類(lèi)似電子設(shè)備 安全要求,等同于IEC 60065:1998。
標(biāo)簽: 8898 2001 GB 電子設(shè)備
上傳時(shí)間: 2013-06-22
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GB 4208-93外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼),等同于IEC 529(1989),適用于額定電壓不超過(guò)72.5kV,借助外殼防護(hù)的電氣設(shè)備的防護(hù)分級(jí)。
上傳時(shí)間: 2013-06-03
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Borland C++ Builder Compiler 是一個(gè)BC 編譯器。它是用來(lái)優(yōu)化BC 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的工具。它包括最后版本的ANSI/ISO C++ 語(yǔ)言的支持,包括RTL,C++ 的STL框架結(jié)構(gòu)支持
上傳時(shí)間: 2013-05-22
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