数字视频后处理芯片及系统应用方案

数字视频后处理专用集成电路及其应用方案是基于数字电视业务的多样性提出的,其市场潜力巨大,目前国内市场却被国外商家垄断。该文介绍了杭州国芯科技视频后处理芯片GX2001的功能框架和性能,并从应用的角度介绍了系统方案。该芯片的出现填补了我国数字电视核心自主知识产权芯片的空白,与国外同类芯片相比,该芯片更符合我国国情,满足整机厂家和市场需要,系统实现方便,具有更高的性价比。

数字视频后处理IP模块的VLSI设计

在讨论数字视频后处理增强算法的基础上,提出了一种数字视频信号后处理IP模块的VLSI实现方法。针对视频信号处理实时性以及运算量大的特点,提出了基于同步并行流水线的VLSI结构。应用0.35μmCMOS工艺对该IP模块设计进行了综合验证,并成功地将其应用于数字化处理电视的视频格式转换专用芯片VPP860的设计中。

视频后处理芯片中的运动估计器的实现

提出一种改进的三步搜索算法,并采用基于候选组处理的硬件结构实现。与候选块处理结构相比,提高了数据吞吐率,简化了硬件结构,极大地节省了硬件资源。该方案已经成功运用到视频后处理芯片项目中,实现了运动估计功能。

3D视频后处理方法的评估及改进

利用2D视频滤波方法处理3D视频时会影响"景深"的表现效果。针对该问题,通过计算视频的块效应程度和深度损失率,并结合主观评分,对视频质量进行评估,在评估结果的基础上,根据3D视频的景深信息对传统后处理方法进行改进。实验结果表明,改进方法能够带给观众更真实的3D体验。

基于STi5518数字机顶盒的视频后处理分析

简要介绍了STi5518机顶盒方案,在此基础上较详细地介绍了该方案的视频后处理部分,并就STi5518对视频进行后处理的一些算法给出了相应的说明。同时对该机顶盒系统在图像质量上的进一步提高给出了一点自己的建议。

平板电视数字视频后处理芯片的设计及实现

平板显示器因尺寸、清晰、外形轻薄等优势,使其逐步成为电视等视频显示设备的显示终端。出于我国对平板显示器数字视频后处理芯片的开发需求,本次研究对基于SDRAM控制器的DTV100视频后处理芯片的设计方案、相关技术指标以及软件实现方法进行分析,该设计方案以经济性、功能性等为原则根据规范制定芯片设计流程,以0.25um CMOS工艺技术实现视频处理集成电路。和同类芯片相比,此种芯片在性能、投入等方面更为优良,能够满足预期设计标准。

露天矿山视频智能后处理系统设计与应用

通过分析现有矿山视频监控系统应用中存在的问题,提出建设视频智能后处理系统,对设定的异常事件进行自动识别和告警,并提出系统建设的设备组成、层次架构和应用功能,对系统融合进入矿山生产管控系统的闭环管理提出具体解决方案,各特定异常事件自动识别的算法在铜矿山现场的识别率和应用效果显著。

基于细节还原卷积神经网络的压缩视频质量增强技术研究

视频编码技术有效地解决了原始视频数据量过大的问题,但压缩效率的提升会使视频质量下降.为了提高压缩视频的视觉质量,本文提出了一种基于细节还原卷积神经网络(Detail Recovery Convolutional Neural Network, DRCNN)的视频质量增强方法,该方法由一个主去噪分支和一个细节补偿分支组成.为了有效地提取和消除压缩失真,在主去噪分支中提出了一个多尺度失真特征提取块(Multi-scale Distortion Feature Extraction Block, MDFEB),使其更加关注压缩视频中的失真区域,并提高DRCNN的失真特征学习能力.此外,为了丰富压缩视频中的细节,本文提出了细节补偿分支:首先采用预训练的50层残差网络组成的内容特征提取器,提供丰富的内容特征,如突出的物体、形状、细节等;然后通过设计的细节响应块(Detail Response Block, DRB)从内容特征中有效地提取细节特征.大量的实验结果表明,与4种有代表性的方法相比,本文所提出的DRCNN实现了最佳的压缩视频质量增强性能.

基于FPGA的HEVC后处理CNN硬件加速器研究

针对高效视频编解码标准中后处理CNN算法在通用平台运行时产生的高延时缺点,提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的后处理卷积神经网络硬件并行架构。提出的并行架构通过改进输入与输出缓冲的数据并发过程,调整卷积模块整体并行度,加快模块硬件流水。实验结果表明,基于本文所提出的并行架构设计的CNN硬件加速器在Xilinx ZCU102上处理分辨率为176×144视频流,计算性能相当于每秒360.5GFLOPS,计算速度可满足81.01FPS,相比时钟频率4GHz的Intel i7-4790K,计算速度加快了76.67倍,相比NVIDIA GeForce GTX 750Ti加速了32.50倍。在计算能效比方面,本文后处理CNN加速器功耗为12.095J,能效比是Intel i7-4790K的512.90倍,是NVIDIA GeForce GTX750Ti的125.78倍。

一种视频缩放插值算法的FPGA实现

针对视频后处理信号,提出了一种视频缩放插值算法的FPGA硬件实现方案。实现过程中,插值系数采用矩阵形式存放,根据不同的设置,调用特定的系数矩阵,实现不同的缩放比例,在保证插值效果的同时,可支持多种分辨率的显示器输出。最后通过FPGA验证,满足视频图像缩放的要求。

监控视频中基于运动目标显著性的关键帧提取方法

文中提出了一种监控视频中基于运动目标显著性的关键帧提取方法。该方法首先对监控视频中的行人进行检测和跟踪,分别提取行人的颜色、纹理与形状3种底层特征并借助肤色模型得到能够凸显人脸区域的肤色置信图,然后将3种特征图像和肤色置信图动态加权融合得到多特征融合图像,最后以行人目标的多特征融合图像以及跟踪结果为参考,选取出目标显著性程度最大的融合图像对应的视频帧为关键帧。实验结果表明,文中提出的关键帧提取算法能够快速掌握监控视频中的行人信息,为视频后处理提供运动目标有效的处理样本。

AVS视频图像缩放模块的设计与实现

介绍了应用于AVS视频解码芯片的图像缩放(Scaling)模块。该模块依次通过垂直方向、水平方向进行图像像素重采样,再运用移位和加法运算达到了图像缩放效果。算法是硬件可实现的,图像缩放效果好,视觉感尚佳,硬件成本低。此方案已成功运用到AVS视频解码芯片项目中,实现了图像缩放的功能。

露天矿山智能视频监控系统的应用

某露天矿山采矿场以排土场、卸矿口和采区三个基点形成约200万平方米的三角形覆盖面,作业区域大、范围广。受地理条件影响,无法实现全封闭管理,并且因为点多面广和人员分散,未佩戴安全帽的行为屡禁不止。这些均为安全生产造成安全隐患,而且在实际管理过程中,定时巡查、视频监控等管理措施已无法满足安全生产管理要求。因此,探索先进的、安全高效的安全监控模式势在必行。

SystemC在SoC总线交易级建模的研究与应用

采用了SystemC,结合SoC片上总线,探讨了在交易级的建模方法,并结合数字视频后处理芯片给出了建模实例。基于SystemC的SoC总线模型有效地克服了SoC软硬件协同设计的时间瓶颈问题,提高了开发效率,缩短了产品的开发周期。

基于数学形态学的运动估计及VLSI设计

提出的基于数学形态学的运动估计算法,采用四场的SAD比较进行运动估计,并且对运动向量进行数学形态学滤波处理(先进行腐蚀,再进行扩散处理),削弱噪声影响,提高运动估计的精度。在VLSI实现中采用外挂SDRAM作为帧存储器,存储前两场图像数据和运动信息。本算法和VLSI设计经过FPGA验证,取得了很好的效果,并且已经被成功地应用于基于SMIC 0.18μm CMOS工艺的数字视频处理芯片中。

基于色调和饱和度分量的颜色调整电路

提出了一种基于色调和饱和度分量的独立颜色调整电路,可用于视频后处理过程中对肤色、蓝天、绿叶等需要强调的颜色进行选择性调整,对其他无关部分不会产生任何影响,以满足不同视觉享受的需要。该方法具有颜色区域选择准确和调整后颜色过渡自然的特点,并成功应用于电视芯片中。该电路在TSMC 0.18μm工艺平台流片,工作频率为150 MHz,主要采用了CORDIC快速算法,整个芯片采用流水线结构,实时处理能力好。

国内新闻

中国华夏半导体投资额将减至约8亿美元中国首钢集团一高层官员近日对路透社表示,因全球半导体市场低迷导致生产设备价格下降。