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溫度變送器

  • 基于FPGA與AD9857的四路DVBC調(diào)制器的設(shè)計(jì).rar

    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,AD9857實(shí)現(xiàn)對四路I/Q信號的調(diào)制,輸出中頻信號。本文具體內(nèi)容總結(jié)如下: 1.介紹國內(nèi)數(shù)字電視發(fā)展?fàn)顩r、國內(nèi)國際的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn),并詳細(xì)介紹國內(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.介紹代碼測試、電路測試及系統(tǒng)指標(biāo)測試。 最終系統(tǒng)指標(biāo)測試表明基于FPGA與AD9857的四路DVB-C調(diào)制器基本達(dá)到了國標(biāo)的要求。

    標(biāo)簽: FPGA 9857 DVBC

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:sn2080395

  • 基于FPGA的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計(jì).rar

    視頻監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點(diǎn)之一,它以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于在電視臺、銀行、商場等場合。在視頻圖像監(jiān)控系統(tǒng)中,經(jīng)常需要對多路視頻信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,如果每一路視頻信號都占用一個(gè)監(jiān)視器屏幕,則會大大增加系統(tǒng)成本。視頻圖像畫面分割器主要功能是完成多路視頻信號合成一路在監(jiān)視器顯示,是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分。 傳統(tǒng)的基于分立數(shù)字邏輯電路甚至DSP芯片設(shè)計(jì)的畫面分割器的體積較大且成本較高。為此,本文介紹了一種基于FPGA技術(shù)的視頻圖像畫面分割器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本文對視頻圖像畫面分割技術(shù)進(jìn)行了分析,完成了基于ITU-RBT.656視頻數(shù)據(jù)格式的畫面分割方法設(shè)計(jì);系統(tǒng)采用Xilinx公司的FPGA作為核心控制器,設(shè)計(jì)了視頻圖像畫面分割器的硬件電路,該電路在FPGA中,將數(shù)字電路集成在一起,電路結(jié)構(gòu)簡潔,具有較好的穩(wěn)定性和靈活性;在硬件電路平臺基礎(chǔ)上,以四路視頻圖像分割為例,完成了I2C總線接口模塊,異步FIFO模塊,有效視頻圖像數(shù)據(jù)提取模塊,圖像存儲控制模塊和圖像合成模塊的設(shè)計(jì),首先,由攝像頭采集四路模擬視頻信號,經(jīng)視頻解碼芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻圖像信號后送入異步FIFO緩沖。然后,根據(jù)畫面分割需要進(jìn)行視頻圖像數(shù)據(jù)抽取,并將抽取的視頻圖像數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則存儲到圖像存儲器。最后,按照數(shù)字視頻圖像的數(shù)據(jù)格式,將四路視頻圖像合成一路編碼輸出,實(shí)現(xiàn)了四路視頻圖像分割的功能。從而驗(yàn)證了電路設(shè)計(jì)和分割方法的正確性。 本文通過由FPGA實(shí)現(xiàn)多路視頻圖像的采集、存儲和合成等邏輯控制功能,I2C總線對兩片視頻解碼器進(jìn)行動態(tài)配置等方法,實(shí)現(xiàn)四路視頻圖像的輪流采集、存儲和圖像的合成,提高了系統(tǒng)集成度,并可根據(jù)系統(tǒng)需要修改設(shè)計(jì)和進(jìn)一步擴(kuò)展功能,同時(shí)提高了系統(tǒng)的靈活性。

    標(biāo)簽: FPGA 視頻圖像 畫面分割器

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:gundan

  • 基于軟件無線電的16QAM調(diào)制解調(diào)器設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    本文將高效數(shù)字調(diào)制方式QAM和軟件無線電技術(shù)相結(jié)合,在大規(guī)??删幊踢壿嬈骷﨔PGA上對16QAM算法實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)今頻譜資源日趨緊缺的情況下有很大現(xiàn)實(shí)意義。 論文對16QAM軟件實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)理論,帶通采樣理論、變速率數(shù)字信號處理相關(guān)抽取內(nèi)插技術(shù)做了推導(dǎo)和分析;深入研究了軟件無線電核心技術(shù)數(shù)字下變頻原理和其實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu);對CIC、半帶等高效數(shù)字濾波器原理結(jié)構(gòu)和性能作了研究;16QAM調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用自項(xiàng)向下設(shè)計(jì)思想;采用硬件描述語言VerilogHDL在EDA工具QuartusII環(huán)境下實(shí)現(xiàn)代碼輸入;對系統(tǒng)調(diào)試采用了算法仿真和在系統(tǒng)實(shí)測調(diào)試相結(jié)合方法。 論文首先對16QAM調(diào)制解調(diào)算法進(jìn)行系統(tǒng)級仿真,并對實(shí)現(xiàn)的各模塊的可行性仿真驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上,完成了調(diào)制端16QAM信號的時(shí)鐘分頻模塊、串并轉(zhuǎn)換模塊、星座映射、8倍零值內(nèi)插、低通濾波以及FPGA和AD9857接口等模塊;解調(diào)器主要完成帶通采樣、16倍CIC抽取濾波,升余弦滾降濾波,以及16QAM解碼等模塊,實(shí)現(xiàn)了16QAM調(diào)制器;給出了中頻信號時(shí)域測試波形和頻譜圖。本系統(tǒng)在200KHz帶寬下實(shí)現(xiàn)了512Kbps的高速數(shù)據(jù)數(shù)率傳輸。論文還對增強(qiáng)型數(shù)字鎖相環(huán)EPLL的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和性能分析。

    標(biāo)簽: FPGA QAM 16

    上傳時(shí)間: 2013-07-10

    上傳用戶:kennyplds

  • 基于FPGA的TS流復(fù)用器及其接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).rar

    在數(shù)字電視系統(tǒng)中,MPEG-2編碼復(fù)用器是系統(tǒng)傳輸?shù)暮诵沫h(huán)節(jié),所有的節(jié)目、數(shù)據(jù)以及各種增值服務(wù)都是通過復(fù)用打包成傳輸流傳輸出去。目前,只有少數(shù)公司掌握復(fù)用器的核心算法技術(shù),能夠采用MPEG-2可變碼率統(tǒng)計(jì)復(fù)用方法提高帶寬利用率,保證高質(zhì)量圖像傳輸。由于目前正處廣播電視全面向數(shù)字化過渡期間,市場潛力巨大,因此對復(fù)用器的研究開發(fā)非常重要。本文針對復(fù)用器及其接口技術(shù)進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)出成形產(chǎn)品。 文中首先對MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)及NIOS Ⅱ軟核進(jìn)行分析。重點(diǎn)研究了復(fù)用器中的部分關(guān)鍵技術(shù):PSI信息提取及重構(gòu)算法、PID映射方法、PCR校正及CRC校驗(yàn)算法,給出了實(shí)現(xiàn)方法,并通過了硬件驗(yàn)證。然后對復(fù)用器中主要用到的AsI接口和DS3接口進(jìn)行了分析與研究,給出了設(shè)計(jì)方法,并通過了硬件驗(yàn)證。 本文的主要工作如下: ●首先對復(fù)用器整體功能進(jìn)行詳細(xì)分析,并劃分軟硬件各自需要完成的功能。給出復(fù)用器的整體方案以及ASI接口和DS3接口設(shè)計(jì)方案。 ●在FPGA上采用c語言實(shí)現(xiàn)了PSI信息提取與重構(gòu)算法。 ●給出了實(shí)現(xiàn)快速的PID映射方法,并根據(jù)FPGA特點(diǎn)給出一種新的PID映射方法,減少了邏輯資源的使用,提高了穩(wěn)定性。 ●采用Verilog設(shè)計(jì)了SI信息提取與重構(gòu)的硬件平臺,并用c語言實(shí)現(xiàn)了SDT表的提取與重構(gòu)算法,在FPGA中成功實(shí)現(xiàn)了動態(tài)分配內(nèi)存空間。 ●在FPGA上實(shí)現(xiàn)了.ASI接口,主要分析了位同步的實(shí)現(xiàn)過程,實(shí)現(xiàn)了一種新的快速實(shí)現(xiàn)字節(jié)同步的設(shè)計(jì)。 ●在FPGA上實(shí)現(xiàn)了DS3接口,提出并實(shí)現(xiàn)了一種兼容式DS3接口設(shè)計(jì)。并對幀同步設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)。 ●完成部分PCB版圖設(shè)計(jì),并進(jìn)行調(diào)試監(jiān)測。 本復(fù)用器設(shè)計(jì)最大特點(diǎn)是將軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行合理劃分,硬件平臺及接口采用Verilog語言實(shí)現(xiàn),PSI信息算法主要采用c語言實(shí)現(xiàn)。這種軟硬件的劃分使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加靈活,且軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行,極大的提高了工作效率。 整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)采用verilog和c兩種語言完成,采用Altera公司的FPGA芯片EP1C20,在Quartus和NIOS IDE兩種設(shè)計(jì)平臺下設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)此方案已經(jīng)開發(fā)出兩臺帶有ASI和DS3接口的數(shù)字電視TS流復(fù)用器,經(jīng)測試達(dá)到了預(yù)期的性能和技術(shù)指標(biāo)。

    標(biāo)簽: FPGA TS流 復(fù)用器

    上傳時(shí)間: 2013-08-03

    上傳用戶:gdgzhym

  • 基于FPGA的卷積編碼和維特比譯碼的研究與實(shí)現(xiàn).rar

    在數(shù)字通信中,采用差錯控制技術(shù)(糾錯碼)是提高信號傳輸可靠性的有效手段,并發(fā)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(fù)雜程度相同的情況下,卷積碼的性能優(yōu)于分組碼。 卷積碼的譯碼方法主要有代數(shù)譯碼和概率譯碼。代數(shù)譯碼是基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu);而概率譯碼不僅基于碼的代數(shù)結(jié)構(gòu),還利用了信道的統(tǒng)計(jì)特性,能充分發(fā)揮卷積碼的特點(diǎn),使譯碼錯誤概率達(dá)到很小。 卷積碼譯碼器的設(shè)計(jì)是由高性能的復(fù)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(dá)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(shí)用的。維特比算法是一種最大似然的譯碼方法。當(dāng)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(shí),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(shù)傳系統(tǒng),尤其是在衛(wèi)星通信、移動通信等領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。 本論文對卷積碼編碼和Viterbi譯碼的設(shè)計(jì)原理及其FPGA實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了研究。同時(shí),將交織和解交織技術(shù)應(yīng)用于編碼和解碼的過程中。 首先,簡要介紹了卷積碼的基礎(chǔ)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(jìn)行了比較。其次,討論了交織和解交織技術(shù)及其在糾錯碼中的應(yīng)用。然后,介紹了FPGA硬件資源和軟件開發(fā)環(huán)境Quartus Ⅱ,包括數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)規(guī)則。再有,對基于FPGA的維特比譯碼器各個(gè)模塊和相應(yīng)算法實(shí)現(xiàn)、優(yōu)化進(jìn)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(jìn)行了仿真,并根據(jù)仿真結(jié)果分析了維特比譯碼器的性能。 分析結(jié)果表明,系統(tǒng)的誤碼率達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,從而驗(yàn)證了譯碼器設(shè)計(jì)的可靠性,所設(shè)計(jì)基于FPGA的并行Viterbi譯碼器適用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊稀?/p>

    標(biāo)簽: FPGA 卷積 編碼

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

    上傳用戶:tedo811

  • 基于FPGA的調(diào)制解調(diào)器的研究和設(shè)計(jì).rar

    當(dāng)今電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以大規(guī)模FPGA為物理載體的系統(tǒng)芯片的設(shè)計(jì),基于FPGA的片上系統(tǒng)可稱為可編程片上系統(tǒng)(SOPC)。SOPC的設(shè)計(jì)是以知識產(chǎn)權(quán)核(IPCore)為基礎(chǔ),以硬件描述語言為主要設(shè)計(jì)手段,借助以計(jì)算機(jī)為平臺的EDA工具進(jìn)行的。 本文在介紹了FPGA與SOPC相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,給出了SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的方案。在分析設(shè)計(jì)軟件Matlab/DSP(Digital Signal Processing)。builder以及Quartus Ⅱ開發(fā)軟件進(jìn)行SOPC(System On a Programmable Chip)設(shè)計(jì)流程后,依據(jù)調(diào)制解調(diào)算法提出了一種基于DSP Builder調(diào)制解調(diào)器的SOPC實(shí)現(xiàn)方案,模塊化的設(shè)計(jì)方法大大縮短了調(diào)制解調(diào)器的開發(fā)周期。 在SOPC技術(shù)開發(fā)調(diào)制解調(diào)器的過程中,用MATLAB/Simulink的圖形方式調(diào)用Altera DSP Builder和其他Simulink庫中的圖形模塊(Block)進(jìn)行系統(tǒng)建模,在Simulink中仿真通過后,利用DSP Builder將Simulink的模型文件(.mdl)轉(zhuǎn)化成通用的硬件描述語言VHDL文件,從而避免了VHDL語言手動編寫系統(tǒng)的煩瑣過程,將精力集中于算法的優(yōu)化上。 基于DSP Builder的開發(fā)功能,調(diào)制解調(diào)器電路中的低通濾波器可直接調(diào)用FIRIP Core,進(jìn)一步提高了開發(fā)效率。 在進(jìn)行編譯、仿真調(diào)試成功后,經(jīng)過QuartusⅡ?qū)⒕幾g生成的編程文件下載到ALTERA公司Cyclone Ⅱ系列的FPGA芯片EP2C5F256C6,完成器件編程,從而給出了一種調(diào)制解調(diào)器的SOPC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。

    標(biāo)簽: FPGA 調(diào)制解調(diào)器

    上傳時(shí)間: 2013-06-24

    上傳用戶:liuchee

  • H.264幀內(nèi)預(yù)測算法優(yōu)化及幾個(gè)重要模塊的FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    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)測編碼的效率。在該算法下進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測時(shí),為了得到一個(gè)宏塊的預(yù)測模式,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)測模式選擇的計(jì)算復(fù)雜度,本文改進(jìn)了幀內(nèi)預(yù)測模式選擇算法。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)行了在線測試,驗(yàn)證了該系統(tǒng)對輸入的殘差數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮編碼的功能。 本文對H.264編碼器幀內(nèi)預(yù)測模式選擇算法的改進(jìn),算法實(shí)現(xiàn)簡單,對軟件編碼的實(shí)時(shí)性有很大幫助。本文對在單片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

    上傳時(shí)間: 2013-06-13

    上傳用戶:夜月十二橋

  • 基于H264的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控的FPGA實(shí)現(xiàn)研究.rar

    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(shí)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(kuò)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(shí)用意義, 本課題所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由以Nios Ⅱ?yàn)楹诵牡那度胧綀D像服務(wù)器、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與若干PC機(jī)客戶端組成。嵌入式圖像服務(wù)器實(shí)時(shí)采集圖像,采用H.264 編碼算法進(jìn)行壓縮,并持續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)。PC機(jī)客戶端可通過網(wǎng)絡(luò)對服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)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(shí)時(shí)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(jì)階段,本文首先進(jìn)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(jì)圖像采集用戶自定義模塊。接著設(shè)計(jì)雙Nios Ⅱ架構(gòu)的SOPC系統(tǒng),闡述了雙軟核設(shè)計(jì)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(shí)完成了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的設(shè)計(jì),采用μC/OS-Ⅱ進(jìn)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(jì)與實(shí)現(xiàn)是本文的重點(diǎn)。文中首先分析H.264.標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃編解碼器結(jié)構(gòu)。接著設(shè)計(jì)了16×16幀內(nèi)預(yù)測算法,并設(shè)計(jì)宏塊掃描方式,采用兩次判決策略進(jìn)行預(yù)測模式選擇。然后設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)了一種基于表示范圍判別的編碼方法。最后設(shè)計(jì)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(jì)相應(yīng)解碼算法。使用VC++完成算法驗(yàn)證,并進(jìn)行測試,觀察不同參數(shù)下壓縮率與失真度的變化。 算法驗(yàn)證完成后,本文進(jìn)行了PC機(jī)客戶端設(shè)計(jì),使其具有遠(yuǎn)程訪問、H.264解碼與實(shí)時(shí)顯示的功能。同時(shí)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jì)成功。本系統(tǒng)具有成本低、擴(kuò)展性好及適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),發(fā)展前景十分廣闊。

    標(biāo)簽: H264 FPGA 網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控

    上傳時(shí)間: 2013-04-24

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  • 基于H.264編解碼的算法優(yōu)化研究及FPGA的硬件實(shí)現(xiàn).rar

    H.264/AVC是由ITU和ISO兩大組織聯(lián)合組成的JVT共同制定的一項(xiàng)新的視頻壓縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在較低帶寬上提供高質(zhì)量的圖像傳輸是H.264/AVC的應(yīng)用亮點(diǎn)。在同樣的視覺質(zhì)量前提下,H.264/AVC比H.263和MPEG-4節(jié)約了50%的碼率。但H.264獲得優(yōu)越性能的代價(jià)是計(jì)算復(fù)雜度的增加,據(jù)估計(jì)其編碼的計(jì)算復(fù)雜度大約為H.263的3倍,因此很難應(yīng)用于實(shí)時(shí)視頻處理領(lǐng)域。針對這一現(xiàn)狀,業(yè)內(nèi)做了大量的研究工作,力圖降低其計(jì)算復(fù)雜度和提高運(yùn)行效率。比如在運(yùn)動估計(jì)方面,國內(nèi)外在這方面的研究已經(jīng)很成熟。而針對幀內(nèi)/幀間預(yù)測編碼的研究卻較少。因此研究預(yù)測模式的快速算法具有理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文在詳細(xì)研究H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻壓縮編碼特點(diǎn)基礎(chǔ)上,分析了H.264幀內(nèi)編碼, 幀間編碼及變換,量化技術(shù)的原理及特點(diǎn),提出了一種基于局部邊緣方向信息的快速幀內(nèi)模式判決算法,通過結(jié)合SAD的模式選擇方法來減少模式選擇數(shù)目。它采用了Sobel梯度算子計(jì)算當(dāng)前塊的邊緣信息,累加當(dāng)前塊中屬于同一方向像素點(diǎn)的邊緣矢量構(gòu)造不同模式下的邊緣方向直方圖,以便確定最可能的預(yù)測模式。該算法有效降低了編碼器的運(yùn)算復(fù)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?shù)馁|(zhì)量。 另外在幀間預(yù)測模式選擇算法方面進(jìn)行了改進(jìn)研究:按順序?qū)Σ煌愋瓦M(jìn)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(shù)量的同時(shí),結(jié)合小塊模式搜索中途停止準(zhǔn)則來確定最優(yōu)模式。仿真表明:改進(jìn)算法相對與原來算法能夠節(jié)省很多的編碼時(shí)間(平均下降了49.3%),但帶來的圖像質(zhì)星的下降(平均下降0.08dB,可以忽略)和碼率較少的增加。 同時(shí)在整數(shù)DCT變換模塊中,提出了一種快速蝶形算法,使得對4×4點(diǎn)數(shù)據(jù)做一次變換,只需通過8×8次加法和2×8次移位運(yùn)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(yùn)算復(fù)雜度。 最后介紹FPGA的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)流程,并實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)的H.264編碼視頻處理模塊設(shè)計(jì)具備了成本低,周期短,設(shè)計(jì)方法靈活等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的市場應(yīng)用前景。 仿真表明,通過使用本文提出的幀內(nèi)/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(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)編碼。

    標(biāo)簽: FPGA 264 編解碼

    上傳時(shí)間: 2013-07-18

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  • 高可靠性增量式光電編碼器接口電路設(shè)計(jì).zip

    針對目前增量式光電編碼器辨向計(jì)數(shù)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(tài)機(jī)的編碼器接口電路設(shè)計(jì)方案,并給出了硬件實(shí)

    標(biāo)簽: zip 可靠性 光電編碼器 增量式

    上傳時(shí)間: 2013-05-21

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