基于MPSOC和HLS的图像处理算法验证系统研究

图像处理算法的动态验证是图像处理算法开发过程中的关键.为了提高验证时效性,基于MPSOC和HLS设计了一种图像处理算法动态实时验证系统,利用HLS技术高效完成图像处理算法的硬件实现以实现图像处理算法硬件加速,同时基于LVDS设计了板间图像传输接口,通过FPGA级联为后续实现大型复杂图像处理算法的验证提供了充足的扩展空间.测试结果表明该图像处理算法验证系统可以较好支持图像算法验证,并对图像处理算法有良好的硬件加速效果,同时验证了LVDS板间传输接口满足后续验证系统扩展的带宽要求.

一种基于HLS的目标跟踪IP核设计方法

视频目标跟踪一直是计算机视觉领域非常重要的一个研究分支,多种目标跟踪算法都有着非常亮眼的跟踪效果。但为了适应更多应用场景,目标跟踪算法的结构不断复杂化,计算量的增加使跟踪精度高的算法难以保证实时性的要求。针对这一问题,提出了一种基于HLS的目标跟踪IP核设计方法,选用目标跟踪领域经典算法——核相关滤波算法(KCF),通过分析算法原理中的可并行性,从循环和数组两个方面实现算法由串到并的转换,利用高级综合工具(HLS)将优化后算法打包为IP核,充分结合软硬件设计优势,在保证跟踪精度的基础上提高算法运算效率。经验证,目标跟踪IP核的处理速率可达66.7帧/s,满足视频实时跟踪的要求。

HLS流媒体技术在Twitch直播平台中的实践与优化

文章对HLS流媒体技术在Twitch平台中的优化策略进行了研究。对HLS流媒体技术在实际应用中遇到的问题,如延迟、自适应码率、跨平台和跨设备兼容性、内容安全、高并发访问以及存储与传输成本等,提出了多种优化策略,并详细给出了基于机器学习的优化步骤,为解决HLS流媒体技术在Twitch平台中的自适应问题提供了可行的解决方案。

基于Python的HLS视频下载

HLS视频是网络上常见的一种视频格式,其特点是将视频分割成小片段进行传输,使得播放器能够在下载的同时进行播放。由于HLS播放器仅播放视频而不保存视频文件,因此需要一种方法来下载HLS视频。通过使用Python编写程序,可以实现下载HLS视频的目的。其中,具体方法是解析HLS服务器发送的m3u文件,下载相关的ts文件,然后将它们合并,最终得到完整的HLS视频文件。对于在实际环境中下载HLS视频时的特定情况,可以采取一些特殊手段以达到预期目标。

Vivado HLS的图像传感器FPN噪声去除算法设计

由于半导体工艺的限制,图像传感器列并行读出电路的系统结构很容易出现列与列之间的失配,从而导致输出图像在垂直方向亮度不均匀,表现为明暗变化的竖条纹,即FPN噪声,其严重影响了图像质量。本设计基于矩匹配法对其进行改进,提出了一种针对图像传感器的FPN噪声去除算法。首先在系统上电时,让图像传感器采集随机不同的300帧图像,然后算出所有图像的列像素均值和累计像素均值,当前列均值减累计像素均值即为该图像传感器当前列的校正值。本设计以Zynq系列ARM+FPGA异构SoC作为实现平台,OV6946作为图像传感器,使用Vivado HLS进行输入/输出接口都为AXI Stream的视频流处理算法IP的开发,并固化到Zynq的FPGA中。经过实验,本算法在Zynq7020平台、50 MHz的系统时钟下,处理OV6946摄像头输出的400×400@30 f/s视频流延时约为3.3 ms,保证了视频流输出的实时性,较好地实现了FPN噪声的去除效果,并且算法的应用具有普适性。

基于HLS和PYNQ图像缩放的硬件加速器设计

针对CPU进行图像处理已经无法满足系统实时性需求这一情况,提出了一种基于HLS和PYNQ的图像处理硬件加速器设计。该设计利用了FPGA具有数据并行处理的优势,克服了FPGA不易开发、移植性较差的缺陷。首先选择图像缩放处理算法作为实验的测试对象;然后在ZYNQ平台上根据软硬件协同的特点分配不同的系统任务,通过HLS开发工具使用C++实现和优化图像处理算法,并转化成RTL文件,再打包成IP核输出;在Vivado2018.3上搭建硬件实验平台,通过JupyterLab对实验进行验证和分析。结果表明,缩放算法的处理速度由CPU端的1110ms缩减为FPGA端的213ms,执行速度提升了5倍。

基于HLS协议视频流的分析处理技术探讨

为了提高HLS协议产生的ts切片视频流后续分析处理能力,基于HLS分段策略和视频传输原理,分析运用Python、Nodejs、浏览器插件等不同技术获取视频,利用FFmpeg软件进行视频分析处理,并进行了程序及技术路线设计,取得了较好的结果,对于HLS视频流技术的应用推广具有借鉴意义。

基于HLS视频点播系统的设计与实现

随着互联网技术的发展,市面上许多视频点播采用了流媒体技术。流媒体技术可以通过视频切片的方式实现用户边下载边播放,视频的流畅播放提高了用户体验。对流媒体技术进行了研究,设计并实现了一种基于HLS的视频点播系统。通过在Linux平台上部署并配置HLS流媒体服务器,使用FFmpeg命令行工具实现视频的流化、转码和切片,实现了视频快速点播、视频上传等功能。使用基于HLS的视频点播系统可以极大地提升用户的观影感。

基于Vivado HLS雾天图像预处理IP核设计

雾天的出现给图像预处理带来了挑战。同时,随着机器视觉技术的发展,人们对图像预处理的功能集成和时间消耗提出了更高的要求。Vivado HLS高层次综合工具,采用C语言实现雾天图像的预处理IP设计,实现图像的去雾和边缘检测处理,将不同图像预处理算法打包在一起,形成IP核。

基于HLS协议的流媒体直播系统的研究和改进

对基于HTTP live streaming(简称HLS)协议的流媒体直播系统的工作原理以及结构进行了系统的介绍,利用网络数据分析仪来深入研究客户端与服务器的交互传输过程,剖析了这种技术应用于网络电视直播时所存在的视频流索引文件重复下载的冗余问题,在一定程度上造成了网络流量的浪费,降低了传输效率.针对这类问题提出了一种改善的方法——标志法,即在.m3u8文件中添加一个新标签,并通过计算推导和实验验证把改善前后的效果进行了定量分析和对比,实验结果表明该方法可有效降低流量浪费率,提高传输性能,具有较大的可行性.

HLS注入段束流位置探头定标电场的拟合和误差计算

描述了束流位置探测器 (BPM)探头定标、定标电场的拟合和误差计算。该定标系统采用了具有调节精度为 1 0 μm垂直放置真空管道的天线模拟定标装置和分辨率高达 1 μm外差式、窄带频域信号处理电子学线路。并推导出针对合肥光源 (HLS)定标系统条件下的电场拟合函数及相关的 BPMMapping图和误差计算结果 。

一种基于HLS的移动流封装与切片部署架构

介绍利用HLS协议实现移动流媒体视频系统的部署架构,提出除了采用ffmpeg和segmenter工具外,还可以选择ts Muxer GUI开发工具,通过适当参数配置实现TS快速流封装和切片功能。利用网络分析仪测试并记录服务器和客户端流传输交互过程,解决移动播放过程中简单性、灵活性、可扩展问题,可以广泛地用于移动互联网络环境。

Vivado HLS嵌入式实时图像处理系统的构建与实现

传统的基于CPU、GPU和DSP的处理平台难以满足图像实时处理的要求,而FPGA在并行图像处理上有着独一无二的优势,在性能和成本之间提供更加灵活的选择。通过Xilinx最新的Vivado HLS工具,设计实现了可变参数的拉普拉斯算子图像滤波算法,并且在ZYNQ-7000 So C上构建了可视化的实时嵌入式图像处理系统。实验结果表明,系统可以实现不同的图像处理算法,很好地满足了图像处理的实时性、高性能、低成本要求,对未来高性能图像处理系统的设计和实现提供了很好的借鉴。

MPEG-DASH与HLS流传输技术的比较分析

选取了具有代表性的HLS企业解决方案,论述新一代流媒体传输标准MPEG-DASH与HLS两种技术的实现原理,比较了两种方案在业务体验、系统效率等方面的技术特性,并从产业链发展与系统演进的角度,分析了运营商部署MPEG-DASH视频业务的可行性和应用前景。

HLS储存环冲击磁铁铁芯材料特性和磁场研究

介绍了合肥同步辐射光源新注入系统中冲击磁铁的磁场和铁氧体磁芯设计，讨论了铁氧体材料的电磁特性，包括频谱特性、设计频率区域内的磁导率特性、损耗特性和稳定性等对冲击磁铁设计的影响。

基于HLS协议视频监控加密系统优化设计与实现

为了保证监控视频的安全,并且满足监控视频能够在全平台浏览器无插件播放,设计了一种基于HLS协议的视频监控加密系统;服务端将摄像头中视频流实时转码为HLS流媒体同时对其加密,客户端借助HTML5技术使用浏览器进行解密播放;与现有系统不同,服务端并没有对监控视频所有数据都进行加密,而是采用SAMPLE-AES加密方法,对视频中关键数据进行加密,从而减少加密周期,进一步降低解密过程的复杂度;实验结果表明,在采用SAMPLE-AES加密方法后,加密的监控视频在全平台的浏览器都能够进行无插件播放,并且在保证安全性的同时客户端在播放视频时CPU及内存消耗明显减少;这满足了各个平台客户端使用更小的开销播放加密监控视频的需求,能够有效提升用户体验。

基于Vivado HLS的特征点坐标提取和AXI4-Stream接口高速传输

基于ZYNQ-7000片上系统(SOC)的嵌入式图像处理模块实现了特征点提取和高速数据传输,降低了图像处理部分的功耗,同时提高了处理速度。为了同时发挥ZYNQ芯片中处理器系统(PS)和可编程逻辑(PL)的优势,在PL中实现计算密集型的图像处理过程以提高处理速度,而在PS中控制系统的流程以提高模块的灵活性,还利用Vivado HLS高层次综合工具生成特征提取和坐标计算的IP核。所提出的图像处理和传输方案具有较高的处理速度,比基于ARM的方案实现速度提升了15.6倍。

图像处理中RGB与HLS之间的转换

本文研究了图像颜色模型中两种主要的模型——ＲＧＢ模型和ＨＬＳ模型之间的一种互换算法。该算法对利用计算机去处理图像亮度，而不希望改变它的色调和饱和度时，具有一定的实用价值。

基于HLS的雷达信号处理FPGA设计

现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)由于其强大的并行信号处理能力,在雷达实时信号处理方面得到广泛应用。本文介绍了高层次综合(High Level Synthesis,HLS)方法在雷达信号处理FPGA设计领域的开发流程及应用优势,相对于传统的设计方法,其具有开发效率高、测试验证简单、可重构等优点。以雷达信号处理中的矩阵自相关算法为例对比了HLS设计与传统开发方式,获得了几乎相同的性能,而开发时间缩短了75%以上。

基于HLS的矩阵求逆算法设计优化

本文主要研究了HLS多层动态边界循环的优化策略。HLS利用C/C++语言完成算法设计和验证,通过高级综合工具自动生成RTL代码,显著缩短了算法FPGA设计复杂度及实现效率,在信号处理算法实现方面有着显著的优势。但对于具有多层动态循环边界的算法,由于各层循环的数据依赖性及循环边界的不可预知性,HLS难以实现理想的结果。本文以Cholesky分解矩阵求逆算法为例,通过对矩阵求逆计算过程数据计算顺序、数据依赖性、运算步骤进行了分析与理论计算,提出了一种将多层循环优化为单层、两层循环的方法,解决了流水线优化指令高效应用问题。实现结果表明,经过优化后,在资源增加较少的情况下,矩阵求逆延迟性能提升118倍。