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。
上傳時間: 2013-07-18
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上傳時間: 2013-05-24
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頻率合成技術廣泛應用于通信、航空航天、儀器儀表等領域,目前,常用的頻率合成技術有直接頻率合成、鎖相頻率合成和直接數字頻率合成(DDS)等。其中DDS是一種新的頻率合成方法,是頻率合成的一次革命。全數字化的DDS技術由于具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、相位噪聲低和頻率穩定度高等優點而成為現代頻率合成技術中的佼佼者。隨著數字集成電路、微電子技術和EDA技術的深入研究,DDS技術得到了飛速的發展。 DDS是把一系列數字量化形式的信號通過D/A轉換形成模擬量形式的信號的合成技術。主要是利用高速存儲器作查尋表,然后通過高速D/A轉換產生已經用數字形式存入的正弦波(或其它任意波形)。一個典型的DDS系統應包括以下三個部分:相位累加器可以時鐘的控制下完成相位的累加;相位一幅度碼轉換電路一般由ROM實現;D/A轉換電路,將數字形式的幅度碼轉換成模擬信號。 現場可編程門陣列(FPGA)設計靈活、速度快,在數字專用集成電路的設計中得到了廣泛的應用。本論文主要討論了如何利用FPGA來實現一個DDS系統,該DDS系統的硬件結構是以FPGA為核心實現的,使用Altera公司的Cyclone系列FPGA。 文章首先介紹了頻率合成器的發展,闡述了基于FPGA實現DDS技術的意義;然后介紹了DDS的基本理論;接著介紹了FPGA的基礎知識如結構特點、開發流程、使用工具等;隨后介紹了利用FPGA實現直接數字頻率合成(DDS)的原理、電路結構、優化方法等。重點介紹DDS技術在FPGA中的實現方法,給出了部分VHDL源程序。采用該方法設計的DDS系統可以很容易地嵌入到其他系統中而不用外接專用DDS芯片,具有高性能、高性價比,電路結構簡單等特點;接著對輸出信號頻譜進行了分析,特別是對信號的相位截斷誤差和幅度量化誤差進行了詳細的討論,由此得出了改善系統性能的幾種方法;最后給出硬件實物照片和測試結果,并對此作了一定的分析。
上傳時間: 2013-07-05
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上傳時間: 2013-04-24
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標簽: LED
上傳時間: 2013-07-28
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偏移正交相移鍵控(OQPSK:Offset Quadrature Phase Shift Keying)調制技術是一種恒包絡調制技術,具有頻譜利用率高、頻譜特性好等特點,廣泛應用于衛星通信和移動通信領域。 論文以某型偵收設備中OQPSK解調器的全數字化為研究背景,設計并實現了基于FPGA的全數字OQPSK調制解調器,其中調制器主要用于仿真未知信號,作為測試信號源。論文研究了全數字OQPSK調制解調的基本算法,包括成形濾波器、NCO模型、載波恢復、定時恢復等;完成了整個調制解調算法的MATLAB仿真。在此基礎上,采用VHDL硬件描述語言在Xilinx公司ISE7.1開發環境下設計并實現了各個算法模塊,并在硬件平臺上加以實現。通過實際現場測試,實現了對所偵收信號的正確解調。論文還實現了解調器的百兆以太網接口,使得系統可以方便地將解調數據發送給計算機進行后續處理。
上傳時間: 2013-06-30
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上傳時間: 2013-05-22
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上傳時間: 2013-04-24
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上傳時間: 2013-07-01
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如今電力電子電路的控制旨在實現高頻開關的計算機控制,并向著更高頻率、更低損耗和全數字化的方向發展。現場可編程門陣列器件(Field Programmable Gate Arrays)是近年來嶄露頭角的一類新型集成電路,它具有簡潔、經濟、高速度、低功耗等優勢,又具有全集成化、適用性強,便于開發和維護(升級)等顯著優點。與單片機和DSP相比,FPGA的頻率更高、速度更快,這些特點順應了電力電子電路的日趨高頻化和復雜化發展的需要。因此,在越來越多的領域中FPGA得到了日益廣泛的發展和應用。 本文提出了一種采用現場可編程門陣列(FPGA)器件實現數字化變頻調速控制系統的設計方案。該系統能產生三相六路正弦脈寬調制(SPWM)波形;調制頻率范圍為0~4KHZ,分7級控制;16位的速度控制分辨率;載波頻率分8級控制,最高可達24KHZ;系統接口兼容Intel系列和Motorola系列單片機;該系統控制簡單、精確,易修改,可現場編程;同時具有脈沖延時小、最小脈沖刪除、過壓和過流保護功能等特點,可應用于PWM變頻調速系統的全數字化控制。文中對方案的實現進行了詳細的論述,主要包括系統設計的理論分析,系統結構設計及在FPGA硬件上的實現,最終驗證了該控制系統的可行性和有效性。 數字化設計是本系統的特點,系統最終生成的三相SPWM脈沖是基于三相正弦調制波和三角載波比較得到的。設計時,充分結合FPGA器件的結構特點,利用一種改進結構的數字控制振蕩器(NCO)來產生正弦波樣本,在一定程度上解決了傳統NCO產生正弦波的精度和頻率相互制約的問題;把分時復用數字通信原理結合到系統的設計中,設計出分時運算電路,使得系統在同步時鐘下,生成三相正弦調制波而不影響系統的速度,同三角載波邏輯比較后,最終得到三相SPWM脈沖序列。
上傳時間: 2013-07-05
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