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《【碩士論文】數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)解碼芯片的設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)解碼芯片的設(shè)計(jì)及其FPGA實(shí)現(xiàn)姓名:楊勇濤申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):通信與信息系統(tǒng)指導(dǎo)教師:趙雅興20030101中文摘要隨著多媒體通信技術(shù)的發(fā)展,人們不再滿足單一文字或聲音的傳遞,從普通電話到視頻電話,從SMS(shortMessagingService)到EMS(E1uhancedMessageService)再到MMS(multimediamessagingservice),多媒體技術(shù)逐漸進(jìn)入了千家萬戶,而如何高效的處理多媒體信源讓其更方便有效的存儲(chǔ)和傳輸就成為了當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。本文就多媒體信
2、息的主體之一一圖像信號(hào)的壓縮和解壓進(jìn)行了分析,并結(jié)合實(shí)際課題所設(shè)計(jì)的數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)其中的圖像解碼過程進(jìn)行了軟硬件的實(shí)現(xiàn)。首先我們?cè)贏NALOGDEVICE公司的ADSP.2189上進(jìn)行了解碼系統(tǒng)的驗(yàn)證,就解碼輸出的質(zhì)量進(jìn)行了主觀評(píng)價(jià)。通過軟件仿真,我們還進(jìn)一步得到了解碼過程中,哪些指令占用較多的指令執(zhí)行時(shí)間,哪些指令會(huì)成為硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的瓶頸。它為我們的FPGA優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了理論上的依據(jù)。綜合考慮設(shè)計(jì)方案的復(fù)雜程度、系統(tǒng)規(guī)模、系統(tǒng)時(shí)延、器件成本等各項(xiàng)因素,通過對(duì)各種FPGA器件性能與開發(fā)工具的選擇比較,決定選用Altera公司的FL
3、EXIOK器件來做最終的硬件實(shí)現(xiàn)。它不僅為圖像解碼系統(tǒng)的ASIC實(shí)現(xiàn)做了一定的理論分析和技術(shù)準(zhǔn)備,也為FPGA技術(shù)在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的研究方向。在硬件設(shè)計(jì)過程中,根據(jù)FPGA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),采用“自上而下”和“自下而上”相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法,將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功能模塊分割并分別實(shí)現(xiàn)。所有處理模塊均采用VERILIG語(yǔ)言編寫,對(duì)其中的主要模塊都進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過這些優(yōu)化不僅提高了解壓性能,還減少了處理時(shí)間和所占用的硬件空間。最后通過仿真表明了所實(shí)現(xiàn)的圖像解碼系統(tǒng)具有良好的性能,具有一定的使用價(jià)值。關(guān)鍵詞:圖像編解碼熵編碼Huffm
4、an編碼量化現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件數(shù)字信號(hào)處理ABSTRACTWiththedevelopingofthemultimediatechnology,peoplewillnotsatisfiedwitlltheboredvoiceandtextonlytransmission.Fromthetelephonetovideophone,fromtheSMS(ShortMessagingService)toEMS(EnhancedMessageService)toMMS(multimediamessagingservice),multimed
5、iatechnologyclosetothepeople.However,howtomakethesourceofthemultimediainformationmoreefficientandconvenienttofacilitatethestorageandtransmissionattractseveryone’eyes.Inthispaperweanalyzehowtocompressanddecompressoneofthemainbodyinmultimediainformation—imagesignal.Incom
6、binewithonepracticalproject,whichisaboutthedigitalsignalmonitoringsystem,werealizetheimagedecompressionpartinbothsoftwareandhardware.WestartedfromtheADSP.2189totestourdecompressionsystemandmadeajudgmentpersonally.Throughthisprocesswefoundwhichinstructionstakethemostoft
7、heprocessingtimeandwhichoneswillbecomethebottleneckwhenimpliedinhardware.ItprovidesatheoreticalsupporttoourFPGAimplication.AftercomparingtheperformanceoftheFPGAdevicesandthedevelopingtools,wedecidetousethetechnologyfromAlteraanditsFLEX10KEdevicesfortheirdesignflexibili
8、tyandhighperformance.WhatwedidnotonlygiveatechnologypreparationfortheASICimprecationofthedecoder,butalsosteptoanewdir