H.264視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)以其高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等優(yōu)點在數(shù)字電視廣播、網(wǎng)絡(luò)視頻流媒體傳輸、視頻實時通信等許多方面得到了廣泛應(yīng)用。提高H.264幀內(nèi)預(yù)測的速度,對于實時性要求較高的場合具有重大的意義。為此,論文在總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,針對H.264幀內(nèi)預(yù)測的軟件實現(xiàn)具有運算量大、實時性差等缺點,提出了一種基于FPGA的高并行、多流水線結(jié)構(gòu)的幀內(nèi)預(yù)測算法的硬件實現(xiàn)。 論文在詳細闡述H.264幀內(nèi)預(yù)測編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上,分析了17種預(yù)測模式算法,通過Matlab仿真建模,直觀地給出了預(yù)測模式的預(yù)測效果,并在JM12.2官方驗證平臺上測試比較各種預(yù)測模式對編碼性能的影響,以此為根據(jù)對幀內(nèi)預(yù)測模式進行裁剪。接著論文提出了基于FPGA的幀內(nèi)預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計方案,將前段采集劍的RGB圖像通過色度轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成YCbCr圖像,存入片外SDRAM中,控制模塊負責(zé)讀寫數(shù)掘送入幀內(nèi)預(yù)測模塊進行處理。幀內(nèi)預(yù)測模塊中,采用一種并行結(jié)構(gòu)的可配置處理單元,即先求和再移位最后限幅的電路結(jié)構(gòu),來計算各預(yù)測模式下的預(yù)測值,極大地減小了預(yù)測電路的復(fù)雜度。針對預(yù)測模式選擇算法,論文采用多模式并行運算的方法,即多個結(jié)構(gòu)相同的殘差計算模塊,同時計算各種預(yù)測模式對應(yīng)的SATD值,充分發(fā)揮FPGA高速并行處理的能力。其中Hadamard變換使用行列分離的變換方法,采用蝶形快速變換、流水線設(shè)計提高硬件的工作效率。最后,論文設(shè)計了LCD顯示模塊直觀地顯示所得到的最佳預(yù)測模式。 整個幀內(nèi)預(yù)測系統(tǒng)被劃分成多個功能模塊,采用層次化、模塊化的設(shè)計思想,并采用流水線結(jié)構(gòu)和乒乓操作來提高系統(tǒng)的并行性、運行速度和總線利用率。所有模塊用Verilog語言設(shè)計,由Modelsim仿真和集成開發(fā)環(huán)境ISE9.1綜合。仿真與綜合結(jié)果表明,系統(tǒng)時鐘頻率最高達到106.7MHz。該設(shè)計在完成功能的基礎(chǔ)上,能夠較好地滿足實時性要求。論文對于研究基于FPGA的H.264視頻壓縮編碼系統(tǒng)進行了有益的探索,具有一定的實用價值。
標(biāo)簽: H264 視頻編碼器 幀內(nèi)預(yù)測 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-07-21
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基于FPGA的RSA密碼算法的模冪模乘的快速實現(xiàn)
標(biāo)簽: RSA 模 密碼算法 快速實現(xiàn)
上傳時間: 2013-04-24
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《Labview8.2.1與DAQ數(shù)據(jù)采集》一書原碼
標(biāo)簽: labview DAQ 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:lzm033
基于FPGA的超聲圖像三維重建算法的研究
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:ykykpb
數(shù)據(jù)采集技術(shù)是信息科學(xué)的重要組成部分,也是現(xiàn)代檢測技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用需求,數(shù)據(jù)采集經(jīng)常與數(shù)據(jù)處理、存儲作為一個完整的系統(tǒng)用于航空航天、圖像分析、雷達探測等領(lǐng)域;另一方面,隨著制造工藝的發(fā)展,采...
標(biāo)簽: 高速數(shù)據(jù) 采集 海量存儲
上傳時間: 2013-05-23
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隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,計算機的性能得到了極大的提高,使得利用計算機實現(xiàn)人類的視覺功能成為目前計算機領(lǐng)域中最熱門的課題之一。基于視頻的目標(biāo)檢測與跟蹤技術(shù)是計算機視覺領(lǐng)域中最主要的研究方向之一,它是智能監(jiān)控、人機交互、移動機器人視覺導(dǎo)航、工業(yè)機器人手眼系統(tǒng)等應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。在科學(xué)研究和工程應(yīng)用上都有十分誘人的前景。 論文提出了以FPGA為核心的思想,設(shè)計出一套應(yīng)用于背景靜止視頻序列的動態(tài)目標(biāo)檢測與跟蹤系統(tǒng)。通過位置固定的攝像頭監(jiān)控某一區(qū)域,分析攝像頭采集到的動態(tài)視頻序列,計算出目標(biāo)的運動參數(shù)。與傳統(tǒng)的基于PC機的視頻動態(tài)目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)相比,適應(yīng)了目標(biāo)跟蹤系統(tǒng)對圖像處理速度的實時性與數(shù)據(jù)帶寬越來越高的要求,同時成本較低、設(shè)計更靈活,而且硬件重構(gòu)性好、處理速度快、系統(tǒng)易于升級。 論文的主要工作包括:構(gòu)建目運動標(biāo)跟蹤系統(tǒng)軟件平臺和硬件平臺。應(yīng)用MATLAB對目標(biāo)檢測算法進行仿真分析比較。采用Synplifty Pro、ModelSim和TimingDesigner等各種EDA軟件工具對系統(tǒng)中各個層次的模塊進行時序設(shè)計、代碼編寫、仿真驗證等。最后使用QuartusⅡ?qū)⒄麄€系統(tǒng)工程文件綜合、布局布線。在察看時序報告無誤后,將系統(tǒng)配置文件下載至FPGA開發(fā)板中。 實現(xiàn)結(jié)果表明:所設(shè)計的系統(tǒng)能很好地工作在FPGA中,實現(xiàn)了設(shè)計要求,為視覺智能監(jiān)控打下基礎(chǔ)。
標(biāo)簽: FPGA 目標(biāo)跟蹤 系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-08-05
上傳用戶:亮劍2210
基于FPGA的實時視頻采集與遠程傳輸系統(tǒng)的研究
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:liuwei6419
300種加解密算法,通過MSVC 6.0 and EGCS/cygwin32 1.1編譯。MD2, MD5, SHA-1, MD5-MAC, HMAC, XOR-MAC, DES,IDEA, SHARK, GOST, CAST-128, Diamond2, RC2, RC5, RC6, MARS, ……。
上傳時間: 2013-04-24
上傳用戶:yph853211
遺傳算法是一種基于自然選擇原理的優(yōu)化算法,在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是,遺傳算法使用計算機軟件實現(xiàn)時,會隨著問題復(fù)雜度和求解精度要求的提高,產(chǎn)生很大的計算延時,這種計算的延時限制了遺傳算法在很多實時性要求較高場合的應(yīng)用。為了提升運行速度,可以使用FPGA作為硬件平臺,設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)完成遺傳算法。和軟件實現(xiàn)相比,硬件實現(xiàn)盡管在實時性和并行性方面具有很大優(yōu)勢,但同時會導(dǎo)致系統(tǒng)的靈活性不足、通用性不強。本文針對上述矛盾,使用基于功能的模塊化思想,將基于FPGA的遺傳算法硬件平臺劃分成兩類模塊:系統(tǒng)功能模塊和算子功能模塊。針對不同問題,可以在保持系統(tǒng)功能模塊不變的前提下,選擇不同的遺傳算子功能模塊完成所需要的優(yōu)化運算。本文基于Xilinx公司的Virtex5系列FPGA平臺,使用VerilogHDL語言實現(xiàn)了偽隨機數(shù)發(fā)生模塊、隨機數(shù)接口模塊、存儲器接口/控制模塊和系統(tǒng)控制模塊等系統(tǒng)功能模塊,以及基本位交叉算子模塊、PMX交叉算子模塊、基本位變異算子模塊、交換變異算子模塊和逆轉(zhuǎn)變異算子模塊等遺傳算法功能模塊,構(gòu)建了系統(tǒng)功能構(gòu)架和遺傳算子庫。該設(shè)計方法不僅使遺傳算法平臺在解決問題時具有更高的靈活性和通用性,而且維持了系統(tǒng)架構(gòu)的穩(wěn)定。本文設(shè)計了多峰值、不連續(xù)、不可導(dǎo)函數(shù)的極值問題和16座城市的旅行商問題 (TSP)對遺傳算法硬件平臺進行了測試。根據(jù)測試結(jié)果,該硬件平臺表現(xiàn)良好,所求取的最優(yōu)解誤差均在1%以內(nèi)。相對于軟件實現(xiàn),該系統(tǒng)在求解一些復(fù)雜問題時,速度可以提高2個數(shù)量級。最后,本文使用FPGA實現(xiàn)了粗粒度并行遺傳算法模型,并用于 TSP問題的求解。將硬件平臺的運行速度在上述基礎(chǔ)上提高了近1倍,取得了顯著的效果。關(guān)鍵詞:遺傳算法,硬件實現(xiàn),并行設(shè)計,F(xiàn)PGA,TSP
標(biāo)簽: FPGA 算法 硬件實現(xiàn)
上傳時間: 2013-06-15
上傳用戶:hakim
GPS軟件接收機基帶處理算法研究與FPGA實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-17
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