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基于多DSP+FPGA的衛(wèi)星遙感圖像壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前的衛(wèi)星遙感圖像壓縮系統(tǒng)硬件方案大多基于高性能可編程邏輯器件FPGA[2-4]。但這種方案整系統(tǒng)成本居高不下，且FPGA存在單粒子翻轉(zhuǎn)效應(yīng)。因此，筆者提出一種多DSP+FPGA的硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使用DSP取代FPGA完成核心算法，而僅用一個(gè)FPGA進(jìn)行管理和控制。該硬件設(shè)計(jì)成本較低。1基于雙正交疊式變換的低復(fù)雜度圖像壓縮方法1.1雙正交重疊變換的快速整數(shù)實(shí)現(xiàn)在有損壓縮中，通常先對(duì)圖像矩陣進(jìn)行正交/雙正交變換，使能量分布集中，表示更為稀疏。離散余弦變換(DCT)由于具有良好的去相關(guān)效果，并且存在相應(yīng)的快速算法，應(yīng)用廣泛。雙正交重疊變換繼承了DCT計(jì)算簡(jiǎn)便、存儲(chǔ)要求低的特點(diǎn)，同時(shí)克服了DCT的塊效應(yīng)。這里以LBT為藍(lán)本提出雙正交重疊變換的快速整數(shù)實(shí)現(xiàn)算法，所有系數(shù)均采用分母為2的冪、分子為整數(shù)的分?jǐn)?shù)近似，從而使整個(gè)變換過(guò)程只需要整數(shù)加法和位移運(yùn)算。圖1給出了一維binLBT的實(shí)現(xiàn)流程，二維變換按先行后列的順序分別進(jìn)行一維變換。1.2零樹(shù)編碼的簡(jiǎn)化與改進(jìn)SPIHT作為一種高效零樹(shù)編碼方法，對(duì)位平面進(jìn)行了集合劃分，將大量的非重要位0集中到幾個(gè)具有特定模式的集合里面，并對(duì)含有重要位的此類(lèi)集合進(jìn)行劃分，直至將集合劃分為具

發(fā)表于：11/29/2010

基于Virtex-5 FPGA的音視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言本文探討在Virtex-5FPGA中實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的一些難題，然后用一個(gè)項(xiàng)目作為示范來(lái)詳解充分利用其功能集的技法。設(shè)計(jì)過(guò)程包括幾個(gè)步驟，從針對(duì)應(yīng)用選擇適合的Virtex-5開(kāi)始。為便于本文敘述，我們假定IP模塊已經(jīng)過(guò)匯編，并且已經(jīng)就緒備用或已經(jīng)用COREGenerator生成。針對(duì)應(yīng)用選擇適合的器件多數(shù)音視頻采集器件都支持單信道，以Y/Cr/Cb數(shù)據(jù)格式生成源同步數(shù)字信號(hào)。DSP雖然有能力采集數(shù)字音視頻信號(hào)，也能夠執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)，但通常卻僅支持少數(shù)幾條信道。本設(shè)計(jì)選擇了FPGA，事實(shí)證明這對(duì)于多信道輸入任務(wù)和信號(hào)處理任務(wù)都是良好的替代方案。圖1所示為典型的安全視頻監(jiān)視系統(tǒng)，其中有一個(gè)3G/SD/HD/SDI視頻接口。在此設(shè)計(jì)中，攝像頭將3G—SDI格式的信息傳送到電路板，后者繼而收集數(shù)據(jù)，并且以145.5MHz的最高時(shí)鐘頻率將其轉(zhuǎn)換成10位(Y/Cr/Cb格式)的源同步視頻數(shù)據(jù)(10/20位的接口)。電路板以96kHz的最高時(shí)鐘頻率處理源同步音頻數(shù)據(jù)。這里，存儲(chǔ)器的容量是512Mb，寬度是32位，所以FPGA必須支持高達(dá)2Gb的擴(kuò)展能力。對(duì)于這個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，F(xiàn)PGA必須支持多達(dá)十條數(shù)字音視頻源同步輸入信道(

發(fā)表于：11/29/2010