可重构阵列处理器上HEVC流水线并行化设计与实现

为了解决新一代高效视频编码(HEVC)标准中计算复杂度大幅增加导致的编码速度降低问题和专用硬件实现编码器灵活性差的问题,提出了一种基于可重构阵列处理器的HEVC流水线并行化实现方法。该方法将编码块的处理过程划分为不同的流水线等级,根据算法特性设计流水线并行映射方案,并基于可重构阵列处理器的握手机制设计流水线调度方式,使得同一时刻各流水级并行处理不同的编码块,从而加速视频图像的编码过程。实验结果表明:该方案与非流水线实现相比,编码时间减少了约66%;与在现场可编程门阵列(FPGA)上通过模式决策并行化实现加速的方案相比,编码时间减少了18%;与HEVC官方测试模型HM16.8相比,平均PSNR值增加了0.0219 dB。

视频阵列处理器HEVC去块滤波算法动态重构实现

去块滤波算法是高效视频编码标准(high-efficiency video coding,HEVC)的重要组成部分,专用硬件实现的去块滤波电路结构难以满足不断革新的算法需求,可重构计算兼具计算高效性和编程灵活性成为研究热点。基于指令流与数据流混合驱动可重构视频阵列处理器(reconfigurable video array processor,RVAP),提出一种可重构的HEVC编码去块滤波电路的并行化实现方法,依据数据流图分析实现去块滤波算法的最大化并行,提高计算效率;通过强/弱滤波方式的灵活切换,提高计算资源利用率。实验结果表明,所提方法在满足算法灵活切换和计算速度要求的同时,硬件资源减少了47.6%,时钟频率达167 MHz。

新型汽车红外夜视系统的研究与开发

通过对新型汽车红外夜视系统的原理分析、系统设计和技术研究,对现有红外夜视技术及相关器件进行了借鉴、移植与改造,并对摄像机的选型、红外灯的改进以及视频处理电路的制作等从理论与实践上进行了深入探索。所提出的设计思路与技术方法,可为相关行业研究人员提供参考。

实时视场拼接系统的设计与实现

当要求的场景尺寸超出一个光学传感器的范围时,同时取得完整的场景就成为一个难点。针对这一问题,采用多个光学传感器同时对场景进行采集,可以得到几幅互相有一定重叠的场景图像。应用改进的相位相关算法对重叠图像进行快速配准,应用渐入渐出融合算法消除拼缝,实现无缝大视场拼接。并将整套算法在以TMS320DM642为核心处理器的平台上实现,得以构成一个小型化视频拼接系统。实验结果表明,该系统可以自动地对存在一定重叠和旋转的两幅768×494分辨率、25帧/秒的视频图像进行拼接,获得无缝、清晰的大视场视频图像,满足系统实时性的要求。

某空间光谱成像仪热管理初析

某空间光谱成像仪光谱范围覆盖可见光、中短波红外、长波红外等多个谱段,配置多台视频处理器和脉冲管制冷机,在狭小空间内形成了复杂的内热源分布。由于上述内热源总热耗高达数百瓦,而制冷机更有低于10℃的控温要求,导致成像仪散热面面积需求很大,同时也造成成像仪功耗资源紧张。文章基于热管理理念,对成像仪内热源进行热设计,使排散废热和控温所用能量最大程度减小,在控制散热面面积的同时节省主动控温功耗,较为圆满地解决了成像仪内热源热设计难题。

基于DSP和FPGA的视频图像处理系统设计

介绍了基于TMS320C6416和EP1C4F400C8的实时视频图像处理系统的设计原理。系统以DSP为图像处理核心,以FPGA为数据采集和传输的逻辑控制单元,利用乒乓操作实现数据的缓冲和处理。详细地讨论了视频数据采集部分的结构和FPGA的控制逻辑,以及DSP响应中断后数据的转移和处理。实验表明,此系统实时性和稳定性均达到了设计要求,具有很大实用价值。

嵌入式车道偏离报警系统硬件设计

应对高速公路行驶车辆偏离车道造成重大交通事故这一现实问题,介绍了基于嵌入式视频信号处理器DM642的车道偏离报警系统,详细阐述了其硬件设计,简单介绍了决策软件框架。经多次高速公路实验表明:系统运行稳定、结构便携、误报率低,具有广泛应用前景。

电子内窥镜的技术进展

本文介绍了近年来电子内窥镜的技术发展进程。主要从影响图像质量的因素———CCD的结构、视频处理器的技术应用、电子内窥镜的工艺水平及电子内窥镜的产品开发与临床应用等几方面分别进行了分析和评述。同时,对电子内窥镜的技术和应用前景做一展望。

CCD视频信号集成处理器的暗电平自动校正

在应用CCD视频信号集成处理器(视频处理器)的相机系统中,在目标亮度不变的情况下,当增益参数设置较大时,视频处理器的暗电平自动校正过程会导致CCD图像在开始阶段出现灰度值"渐变"和"突变"现象。以EXAR公司XRD98L59为例,对视频处理器内部结构和暗电平自动校正的工作过程进行分析,建立了暗电平自动校正过程的数学模型,通过实验确定了各项参数的值。根据模型计算结果,将相机系统准备时间调整为5s,解决了CCD图像在开始阶段灰度值"渐变"和"突变"的问题。

主动式车辆红外夜视系统的研究

由于车辆红外夜视系统对于夜间驾驶具有重要意义,车辆夜视技术得到了很快的发展,同时被逐渐应用于车辆上,车辆夜视系统的应用将成为一种趋势。在本论文中对车辆主动式红外夜视系统的成像原理、系统总体设计和技术设计进行研究,通过对现有红外夜视技术及相关器件的借鉴与改造,对红外发光二极管的照射距离增加和系统使用中实际技术问题及解决方案从理论与实践上进行了探索。所提出的设计思路与技术方法,可为相关行业研究人员提供参考。

一种野战便携式内窥镜视频系统的研制

目的:研制一种野战便携式内窥镜视频系统。方法:将主控制器TMS320DM368、图像传感器MT9P301、LED照明单元、LED显示器、光学接口和Wi-Fi模块一体化设计,集成在一个微型手持主机上。系统通过手持主机按键或无线脚踏开关2种方式进行采集图像;采用1 800 m Ah锂电池供电,通过市电或太阳能进行充电。结果:经过临床测试,研制的便携式内窥镜视频系统可以与相应的医用内窥镜配接,适合于内窥镜检查及手术的实时观察、记录和回放,可通过Wi-Fi实现远程医疗。结论:便携式内窥镜视频系统体积小、性能稳定、操作方便、自我续航能力强,非常适合野战医疗。

TMS320DM642为核心的视频图像处理器外围电路设计

探讨以TMS320DM642为核心的实时视频数字图像处理器的总体结构。重点阐述图像处理器的外围电路设计,包括其各部分功能以及所选用的主要器件,同时针对视频图像处理算法的性质,对视频图像处理过程中图像数据的存放位置给出了一定原则。该设计系统充分发挥数字信号处理器(DSP)TMS320DM642的高性能特点。最后指出该设计系统的主要特点及其自身具有的优越性。

多功能雷达视频模拟器的研制

论述了雷达视频模拟器的设计思想及用计算机模拟目标及杂波的方法。模拟器采用PC机加数字信号处理器 (digitalsignalprocessor,DSP)组合的结构 ,根据多功能视频信号模拟的要求 ,利用伪独立杂波产生法 ,实时产生包含目标和杂波的视频回波信号。该模拟器经与雷达信号处理机联调 ,证明此设计合理 。

TMS320C6X为核心的实时视频图像处理器的初步设计

探讨了TMS32 0C6X实时视频数字图像处理器的总体结构、各个部分的构成、功能以及所选用的主要器件 ,阐述了该设计方案的主要特点。最后指出了视频图像处理器关键器件的一些新进展。

溶液浓度变化实时检测系统的设计

设计了一套基于DSP视频信号处理的浓度检测系统,用于实时动态监测溶液的二维浓度分布变化。利用马赫-曾德尔干涉仪检测溶液折射率变化,用CCD现场记录干涉条纹,最后用DSP实时处理干涉条纹视频图像以获取溶液浓度变化。介绍了系统的硬件框架以及视频信号处理算法。实验测试显示,该系统能对单一溶质溶液浓度变化进行实时定量检测;在多溶质条件下,通过分析主要溶质浓度的变化,能定量估算主要溶质的浓度变化。以铁在浓度为0.5mol/L的H2SO4溶液中、扫描速度为2mV·s-1的动电位极化实验为例,测得阳极活化区的电位为-0.428V时,电极/溶液界面处FeSO4的浓度峰值为(9.2±0.2)×10-3 mol/L。实验结果表明,该系统精度较高,稳定性好,能够对溶液浓度变化进行实时在线检测。

CCD视频信号处理器件单粒子效应试验

文章利用重离子地面模拟源,采用图像分析方法,开展了CCD视频信号处理器件单粒子效应系统性试验与测试研究。首先介绍了器件单粒子效应(SEE)试验方案、试验测试系统组成;然后通过试验研究获得了器件单粒子翻转(SEU)和单粒子锁定(SEL)特征参数,评估了视频信号处理器件单粒子翻转、单粒子锁定效应对系统成像性能的影响。试验结果表明:地面试验测试系统可有效实时判断、统计该器件单粒子效应发生事件,并能直观实时观察到单粒子事件发生时遥感图像的变化;视频信号处理器件随着重离子LET值增大,其单粒子截面呈增加趋势,器件对重离子诱发的单粒子效应比较敏感;单粒子锁定对光学遥感器成像任务的危害程度高于单粒子翻转。最后给出了采取单粒子锁定防护建议。

一种新的实时通用视频处理器的设计

实时通用视频处理器是图像处理系统的核心，协调实时通用视频处理器的A/D、DSP、D／A三者的时序，使DSP有更多的时间处理图像数据是设计的关键。在分析国内外文献中提出的逆程和正程工作方式下的视频处理器原理和结构后，又提出一种新的全程工作方式的视频处理器设计方案，并对三种工作方式的电路及工作原理进行了比较。

多媒体监控网络视频多画面全动态显示的设计与实现

本文详细讨论了基于计算机网络的多媒体视频监控系统视频多画面全动态显示的设计原理和实现方法 ,通过多画面处理器和视频切换卡的设计与应用 ,最终实现了基于分时机制和消息映射模式的视频多画面全动态显示 。

基于TMS320DM368处理器的便携式内窥镜视频系统的电路设计

目的设计一种便携式内窥镜视频系统的控制电路。方法以TMS320DM368处理器为主控制器,嵌入式Linux为操作系统,利用MT9P301图像传感器采集图像。通过视频输入及输出电路、存储单元电路、按键显示电路、LED照明电路、WIFI电路等把获得的图像显示在LCD上,并通过WIFI同步显示在HDTV上。系统采用锂电池进行供电,并可通过市电或太阳能进行充电。结果经过临床测试,该电路可实现内窥镜视频系统图像的拍摄、缩放、存储、传输等功能。结论电路性能稳定,功耗低、自我续航能力强,可满足便携式内镜视频系统的运需求。

机场导航站综合监控系统的前端采集装置设计

设计了一套集音视频采集、环境数据采集于一体的机场导航站综合监控系统的前端采集装置。采用ARM处理器S3C2410和GO7007SB芯片设计了嵌入式音视频压缩主板,可将音视频数据采集、压缩、打包为MPEG4码流后,通过以太网上传到监控中心管理软件。环境采集卡采集的数据可以通过音视频采集主板实现透明传输,采用GM8125实现串口扩展后可接入5条RS485总线,同时采集上百个底层监测设备,具有较强灵活性和负载能力。