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视频编解码使用 视频处理中的fpga使用

视频编解码应用 视频处理中的fpga应用-视频处理是目前多媒体领域最热门的技术,主要分为视频编解码和目标信息识别两大类。前者为了节省视频数据的传输带宽,主要依靠传统的信息论理论,目前已经比较成熟;后者则为了提取用户信息,是了人工智能、计算机以及信息论等多门学科研究成果的交集,目前还处于快速发展阶段。

视频处理是现在多媒体范畴最抢手的技能,首要分为视频编解码和方针信息辨认两大类。前者为了节省视频数据的传输带宽,首要依托传统的信息论理论,现在现已比较老练;后者则为了提取用户信息,是了人工智能、核算机以及信息论等多门学科研讨成果的交集,现在还处于快速开展阶段。

1.视频编解码运用

尽管现在正在运用的视频编解码器多达数百种,可是,为了完成规范化并期望选用的编解码器能供给最佳的基准,大多数消费设备只选用了少量几种编解码器。

现在常用的3类视频编解码器如下所列:(1)MPEG-2。该技能今日仍在很多运用,首要用于播送信号和DVD电影的编码,乃至现在刻在蓝光DVD上的商业视频节目也是用MPEG-2进行编码。跟着大多数的HD DVD选用VC-1和H.264规范进行编码,这种状况行将有所改动。(2)MPEG4。MPEG-1、MPEG-2规范基础上构成的MPEG-4包含了许多组成部分,算上正在同意过程中的部分,总共有22个。它能以更低的速率传输与MPEG-2相同质量的视频图画,而且MPEG-4引入了描绘天然的或组成的方针等新概念来构成场景并支撑与用户的交互,给视频节目制造商供给了改善的内容维护功用和创立更灵敏、可复用内容的才能。因为这些改善,视频能够经过宽带链路进行传输,卫星和DVB供给商也选用了MPEG-4。(3)H.264/MPEG-4 AVC。H.264(MPEG-4第10部分)高档视频编码(AVC),首要以其高数据紧缩率和质量而出名。由世界电信联盟电信规范局(ITU-T)视频编码组开发的H.264包含了丰厚的视频处理功用。

视频编解码运用 视频处理中的fpga运用

2.视频辨认

移动方针的视频检测与盯梢是图画处理、剖析运用的一个重要范畴,是当时相关范畴的研讨前沿。移动方针视频检测与盯梢技能,在机器人视觉、交通监测、可视预警、机器导航等民用范畴有着广泛的运用,一起在火力阻拦、导弹电视和红外视频制导等军用方面也发挥着重要作用。可辨认的视频行为包含:a. 忽然侵略检测、b. 移动物体检测、c. 运动途径检测、d. 留传物体检测、e. 指向挨近检测、f. 移走物体检测这6大类。

其间,各类编解码算法,特别是视频处理算法对核算功用的要求现已远远超出了传统 DSP 处理器的才能。在这些运用中,FPGA可用做协处理器来承当功用要害的处理工作,也能够作为独立的视频处理引擎。与规范数字信号处理器比较,FPGA结构的并行核算特性可支撑更高的采样速率和更大的数据吞吐才能,功用可达3至4倍,一起核算成效也更高。

Xilinx公司的视频处理发资源

在完成中,视频处理涉及到多相网络视频服务器转化器、二维FIR滤波器和屏幕显现到掩盖、阿尔法混合等简略作用以及格局和色彩空间转化等杂乱处理。关于这些算法,Xilinx FPGA是其抱负的开发渠道,其强壮的DSP处理才能意味着有或许支撑十分高的分辨率(画质高达1080p),而且能够缩小大型DSP阵列的尺度。而且FPGA是可从头编程的硬件,可灵敏测验新颖、高功用、根据硬件的视频和图画算法。除了FPGA器材这一并行、灵敏的优势外,Xilinx还供给了一下三方面的资源。

1.很多的IP

Xilinx供给了视频IP模块组,以供在视频监控体系中快速规划、仿真、完成和验证视频和图画处理算法。其间包含规划DVR用的根本基元和高档算法。此外,Xilinx及其合作伙伴供给了一系列紧缩编码、解码和编解码解决计划,从为需求快速完成的人供给现成的内核,为期望得到高质量和更低比特率的用户供给结构模块参阅规划和硬件渠道。将Xilinx FPGA用于某些编解码模块中的极端深重的处理使命,能够灵敏支撑多通道HD编码,经过削减或扫除DSP处理器阵列很多节省本钱,并轻松地将从接口到进一步视频处理的更多功用和才能集成到体系中,然后能在相同的体系中支撑不同的装备、额定的通道或新的编解码计划。Xilinx FPGA可经过强化体系逻辑和完成新外设进一步下降DVR体系本钱。Xilinx及其合作伙伴还为网络视频服务器监控体系的快速开展供给体系接口:先进的存储器接口、PCIExpress、德州仪器的VLYNQ和EMIF接口、硬盘接口和ITU-RBT656接口。

2.Xilinx东西简化规划

Xilinx System Generator for DSP答应运用Xilinx视频IP模块组构建和调试Simulink中的高功用DVR体系。运用System Generator开发并完成视频处理算法,能够获得经过完全验证和能够轻松履行的规划。 Xilinx已开宣布各种经过预测验的新式视频IP模块组,用户能够在System Generator内拖放模块来轻松构建视频/印象体系,然后省下用HDL言语编写这些根本构建模块的宝贵时间。

为了处理从开发板到PC的巨大的视频数据流,System Generator for DSP引入了另一种新颖的高速硬件协同仿真(经过以太网接口),完成低推迟的高流量,在System Generator环境中构建视频/印象体系极端有用。

另一种根据MATLAB言语的规划东西是Xilinx开发的AccelDSP归纳东西,这是根据高档MATLAB言语的东西,用于为Xilinx FPGA规划DSP模块。此东西可完成浮点到定点的主动转化,能生成可归纳的VHDL或Verilog言语,而且能够为验证创立测验渠道。而且能够直接使用MATLAB算法生成定点C++模型或System Generator模块。AccelDSP是Xilinx XtremeDSP解决计划的一个要害组件,它集最先进的FPGA、规划东西、知识产权内核、合作伙伴关系于一体。

3.开发板资源

为了加快用户完成所需的视频处理资源,Xilinx供给了很多的开发板资源,还揭露相应开发板的原理图和PCB图,攻略供给了视频入门套件的内容简介,并描绘了该套件供给的Xilinx 软件的装置办法。在Xilinx供给的开发板上,可经过先进的规划东西和现成的IP核快速开发相应的视频处理产品

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