JPEG是联合图像专家组(Joint Picture Expert Group)的英文缩写,是国际标准化组织(ISO)和CCITT联合制定的静态图像压缩编码标准。JPEG的基于DCT变换有损压缩具有高压缩比特点,被广泛应用在数据量极大的多媒体以及带宽资源宝贵的网络程序中。 动态图像的JPEG编解码处理要求图像恢复质量高、实时性强,本课题就是针对这两个方面的要求展开的研究。该系统由图像编码服务器端和图像解码客户端组成。其中,服务器端实时采集摄像头传送的动态图像,进行JPEG编码,通过网络传送码流到客户端;客户端接收码流,经过JPEG解码,恢复出原始图像送VGA显示。设计结果完全达到了实时性的要求。 本文从系统实现的角度出发,首先分析了系统开发平台,介绍FPGA的结构特点以及它的设计流程和指导原则;然后从JPEG图像压缩技术发展的历程出发,分析JPEG标准实现高压缩比高质量图像处理的原理;针对FPGA在算法实现上的特点,以及JPEG算法处理的原理,按照编码和解码顺序,研究设计了基于改进的DA算法的FDCT和IDCT变换,以及按发生频率进行优化的霍夫曼查找表结构,并且从系统整体上对JPEG编解码进行简化,以提高系统的处理性能。最后,通过分析Nios嵌入式微处理器可定制特性,根据SOPC Builder中Avalon总线的要求,把图像采集,JPEG图像压缩和网络传输转变成用户自定义模块,在SOPC Builder下把用户自定义模块添加到系统中,由Nios嵌入式软核的控制下运行,在FPGA芯片上实现整个JPEG实时图像编解码系统(soc)。 在FPGA上实现硬件模块化的JPEG算法,具有造价低功耗低,性能稳定,图像恢复后质量高等优点,适用于精度要求高且需要对图像进行逐帧处理的远程微小目标识别和跟踪系统中以及广电系统中前期的非线性编辑工作以及数字电影的动画特技制作,对降低成本和提高图像处理速度两方面都有非常重大的现实意义。通过在FPGA上实现JPEG编解码,进一步探索FPGA在数字图像处理上的优势所在,深入了解进行此类硬件模块设计的技术特点,是本课题的重要学术意义所在。
上传时间: 2013-04-24
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嵌入式系统;数据采集;网络传输;无线传输;存储
上传时间: 2013-07-27
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基于嵌入式技术的远程监控系统可以达到动态、无死角的监控目的,可以对一些特殊环境进行远程监视和控制,且不受湿度、温度等条件的影响,广泛应用于军事、交通、智能家居、医疗监护等多个领域。可以解决传统监控系统将图像采集设备固定在一个地方而使监控范围有限,适用场合少等弊端。 本文设计了一款基于ARM和FPGA的远程监控系统。首先在对远程监控系统功能分析的基础上,设计了以ARM为主控制器和FPGA为辅助控制器的硬件电路,采用ARM芯片控制图像采集、速度采集、网络传输等干扰小的模块,采用FPGA芯片控制电机驱动、舵机驱动、电池监控等干扰大的模块,大大提高了系统的稳定性;其次设计了基于WinCE操作系统的图像采集、GPIO、PWM、外中断EINT-19的流接口驱动程序;同时设计了基于WinCE操作系统的图像采集及压缩、网络通信、车模速度采集的应用程序;FPGA内部逻辑电路采用Verilog语言完成电源监控、舵机控制、直流电机控制等功能。 本系统集图像采集和压缩、运动控制、网络传输于一体。其图像采集速度达30帧/秒,图像分辨率达640x480,JPEG压缩比达10:1,控制命令响应时间为1s,网络传输速率达10Mbps。其功能扩展容易,功耗低,体积小,抗干扰能力强,具有很好的市场前景。
上传时间: 2013-06-18
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随着图像采集系统的广泛应用,人们对CCD探测系统的要求日益提高。传统的CCD探测系统由于结构复杂,造价较高,己不能满足日益广泛的应用需要。本文设计了一套基于单片FPGA的小型化与经济化的CCD探测系统,能够满足空间光强的测量并实现光信号的识别和处理。 本文研究了CCD探测系统的基本结构。设计了基于单片FPGA的CCD探测系统的硬件电路原理图,完成了硬件电路板制作与调试。系统FPGA选用Altera公司的低成本FPGA芯片EP2C20Q240,电路板采用双层板设计,实现了CCD探测系统的小型化与经济化的目标。利用FPGA器件实现了CCD驱动时序脉冲的设计、实现了单采样与相关双采样的控制程序设计,利用FPGA的数字信号处理功能实现了相关双采样的信号处理。基于FPGA的可编程特性,在不改变外部电路的基础上,通过程序的改变,对CCD驱动频率、模数转换器采样时刻的选择进行方便调节。系统与上位机的数据传输接口采用了网络传输方案,充分发挥了网络传输的远距离传输、远程访问、信息共享等优势,系统采用基于FPGA的NiosⅡ嵌入式处理器系统,通过对其应用软件的开发,实现了系统与上位机之间数据的可靠性传输。
上传时间: 2013-08-06
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基于人工电视监视的交通检测方法存在检测效率低、实时性差的缺点,提出了基于视频序列的交通参数和交通事件检测系统。将采集和预处理后的视频信号通过DSP处理,检测视频交通参数和交通事件,提取的交通参数和交通事件等分析结果通过TCP/IP网络传输协议传给视频分析识别终端,在视频分析识别终端上存储、显示交通参数与交通事件和视频信息,设置系统参数,同时可以进行查询、检索以及管理交通参数与交通事件。该系统实现了对车流量、车速、抛落物、行人和停车等交通参数与事件的实时性检测。
上传时间: 2013-11-12
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设计了一种基于C8051F340微处理器的新型光缆性能试验机的控制系统。针对传统试验机的不足,简化了设计方案、提高了采集数据的精度、改进了控制台的设计和数据转递的方式、增加了语音告警和提示功能。该方案能广泛应用于数据采集、工业监控和网络传输等领域。对硬件和软件设计中的关键技术进行了说明。
上传时间: 2013-11-16
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雨量信息是气象信息的主要组成部分,是山洪防治决策的重要依据,它的实时性和可靠性决定了决策的正确性和科学性。目前,多数雨量采集系统采用传统的采集手段和数据传输方式,满足不了雨量信息实时采集的要求。基于GPRS的雨量采集系统,通过对雨量信息的远程自动化采集,然后进行信息的网络传输与数字化管理,实现了雨量数据的准确采集,为有效预警山洪提供了科学的依据。
上传时间: 2014-01-23
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雨量信息是气象信息的主要组成部分,是山洪防治决策的重要依据,它的实时性和可靠性决定了决策的正确性和科学性。目前,多数雨量采集系统采用传统的采集手段和数据传输方式,满足不了雨量信息实时采集的要求。基于GPRS的雨量采集系统,通过对雨量信息的远程自动化采集,然后进行信息的网络传输与数字化管理,实现了雨量数据的准确采集,为有效预警山洪提供了科学的依据。
上传时间: 2013-11-10
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网络传输协议总结
上传时间: 2013-11-09
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采用集成了以太网控制器的PIC18F97J60高性能单片机,提出并实现了一种新型的集成以太网接口的压力检测仪表。根据PIC18F97J60单片机的特点和工作原理,设计了压力传感器信号调理电路、Butterworth低通滤波器电路和以太网接口电路,开发了基于以太网协议栈的应用程序。实际使用表明,该压力检测仪表可以直接接入以太网,实现了兼容TCP/IP协议和UDP协议两种报文格式的压力检测数据实时在线读取与网络传输功能。
上传时间: 2014-05-25
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