H.264作为新一代视频编码标准,相比上一代视频编码标准MPEG2,在相同画质下,平均节约64﹪的码流。该标准仅设定了码流的语法结构和解码器结构,实现灵活性极大,其规定了三个档次,每个档次支持一组特定的编码功能,并支持一类特定的应用,因此。H.264的编码器的设计可以根据需求的不同而不同。 H.264虽然具有优异的压缩性能,但是其复杂度却比一般编码器高的多。本文对H.264进行了编码复杂度分析,并统计了整个软件编码中计算量的分布。H.264中采用了率失真优化算法,提高了帧内预测编码的效率。在该算法下进行帧内预测时,为了得到一个宏块的预测模式,需要进行592次率失真代价计算。因此为了降低帧内预测模式选择的计算复杂度,本文改进了帧内预测模式选择算法。实践证明,在PSNR值的损失可以忽略不计的情况下,该算法相比原算法,帧内编码时间平均节约60﹪以上,对编码的实时性有较大帮助。 为了实现实时编码,考虑到FPGA的高效运算速度和使用灵活性,本文还研究了H.264编码器基本档次的FPGA实现。首先研究了H.264编码器硬件实现架构,并对影响编码速度,且具有硬件实现优越性的几个重要部分进行了算法研究和FPGA.实现。本文主要研究了H.264编码器中整数DCT变换、量化、Zig-Zag扫描、CAVLC编码以及反量化、逆整数DCT变换等部分。分别对这些模块进行了综合和时序仿真,并将验证后通过的系统模块下载到Xilinx virtex-Ⅱ Pro的FPGA中,进行了在线测试,验证了该系统对输入的残差数据实时压缩编码的功能。 本文对H.264编码器帧内预测模式选择算法的改进,算法实现简单,对软件编码的实时性有很大帮助。本文对在单片FPGA上实现H.264编码器做出了探索性尝试,这对H.264编码器芯片的设计有着积极的借鉴性。
上传时间: 2013-05-25
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信息技术的不断发展,对信息的安全提出了更高的要求.在应用公钥密码体制的时候,对密钥长度要求越来越大,处理的速度要求越来越快.而基于椭圆曲线离散对数问题的椭圆曲线密码体制,因其每比特最大的安全性,受到了越来越广泛的注意.椭圆曲线密码体制(ECC:Elliptic Curve Cryptosystem)的快速实现也成为一个关注的方面.该文按照确定有限域、选取曲线参数、划分结构模块、优化模块算法、实现模块设计,验证模块功能的顺序进行书写.为了硬件实现上的方便,设计选择了含有Ⅱ型优化正规基的伽略域GF(2191),并在该域上构造了随机的椭圆曲线.根据层次化、结构化的设计思路,将椭圆曲线上的标量乘法运算划分成两个运算层次:椭圆曲线上的运算和有限域上的运算.模块划分之后,利用自底向上的设计思路,主要针对有限域上的乘法运算进行了重要的改进,并对加法群中的标量乘运算的算法进行了分析、证明,以达到面积优化和快速执行的效果.具体设计中,采用硬件描述语言Verilog HDL,在Mentor Graphics公司出品的FPGA Advantage平台上进行电路设计.完成了各个模块的设计输入和仿真.设计选用了Altera公司的APEX Ⅱ系列器件,利用第一方软件Quartus Ⅱ 2.2进行综合、布局、布线和时序仿真.文中给出了椭圆曲线上的点加、倍点和标量乘法模块的具体设计结构框图.并且根据椭圆曲线的标量乘特点,提出了合适的验证方案.该设计完成了椭圆曲线上的标量乘法运算.设计主要针对资源受限的应用环境:改进了有限域上的乘法运算、使用了没有预处理的标量乘算法.改进后的椭圆曲线标量乘法需要2,741,998个逻辑单元,在100MHz的时钟约束下,运行一次标量乘法运算需要567.69us.该次设计的结果可以直接用来构造椭圆曲线上的签名、验证、密钥交换等算法.
上传时间: 2013-05-24
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随着社会的进步,经济的发展以及我国入世以后汽车行业的迅速发展,使得国内交通车辆与日剧增,随之带来的交通拥挤、交通堵塞、车辆盗窃等一系列问题成为人们生活中最直接的安全隐患。运用无线通信技术、ARM技术和GPS定位技术的车辆监控系统可以有效的解决这些问题,满足运输效率和安全保障的需要,并且带来极大的经济效益和社会效益。 通过对车辆监控系统和相关技术的研究与分析,本文提出了基于ARM和GPS的车辆监控系统研究。与传统的单片机控制的车辆监控系统相比,该系统克服了单片机系统因其功能简单、无操作系统、程序移植性差而只能满足简单控制的缺点,能实现复杂任务的监控,例如显示复杂的电子地图、数据进行复杂计算、高端产品甚至有网络互联和Web浏览功能等等。同时该系统采用了GPRS无线通讯方式,具有资源利用率高、传输速率高、计费合理等特点,解决了以往采用SMS短消息通讯技术中存在的通讯费用高、消息延时和消息丢失等问题,提高了系统的实时性和可靠性。 论文首先介绍了在车辆监控系统中应用的GPS全球卫星定位技术和GPRS通用无线分组业务,在GPS定位技术中介绍了GPS系统组成、GPS信号和编码、定位原理以及GPS误差;在GPRS通讯技术中介绍了GPRS的概念、GPRS网络的总体结构、GPRS的主要优点及发展动向。 论文随后分为车辆监控系统总体结构与功能、车载端的研究与设计、监控中心的研究与数据库设计三大部分进行介绍。车辆监控系统由车载端、监控中心和两者之间的通讯网络三部分组成,车载端主要由GPS定位模块、GPRS通信模块和ARM数据处理与控制模块这三大模块构成;监控中心包括Internet接入设备、中心服务器、监控端计算机以及一些辅助设备等。车载端分布在各个移动车辆上,负责接受OPS卫星定位信息,通过数据控制处理器解算出车辆所处的位置坐标,坐标数据经过处理后通过GPRS模块,最后将数据通过通讯网络GPRS发送到监控中心的信息服务器,信息服务器将收到的车台数据经过预处理之后分发给监控终端。
上传时间: 2013-06-14
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本文从AES的算法原理和基于ARM核嵌入式系统的开发着手,研究了AES算法的设计原则、数学知识、整体结构、算法描述以及AES存住的优点利局限性。 针对ARM核的体系结构及特点,对AES算法进行了优化设计,提出了从AES算法本身和其结构两个方面进行优化的方法,在算法本身优化方面是把加密模块中的字节替换运算、列混合运算和解密模块中的逆列混合运算中原来的复杂的运算分别转换为简单的循环移位、乘和异或运算。在算法结构优化方面是在输入输山接口上采用了4个32位的寄存器对128bits数据进行了并行输入并行输出的优化设计;在密钥扩展上的优化设计是采用内部扩展,即在进行每一轮的运算过程的同时算出下一轮的密钥,并把下一轮的密钥暂存在SRAM里,使得密钥扩展与加/解密运算并行执行;加密和解密优化设计是将轮函数查表操作中的四个操作表查询工作合并成一个操作表查询工作,同时为了使加密代码在解密代码中可重用,节省硬件资源,在解密过程中采用了与加密相一致的过程顺序。 根据上述的优化设计,基于ARM核嵌入式系统的ADS开发环境,提出了AES实现的软硬件方案、AES加密模块和解密模块的实现方案以及测试方案,总结了基于ARM下的高效编程技巧及混合接口规则,在集成开发环境下对算法进行了实现,分别得出了初始密钥为128bits、192bits和256bits下的加密与解密的结果,并得剑了正确验证。在性能测试的过程中应用编译器的优化选项和其它优化技巧优化了算法,使算法具有较高的加密速度。
上传时间: 2013-04-24
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高性能滤波器是现代信号处理的一种基本电路,传统的设计思想和方法运算量大,存在优化复杂的缺点。本文采用Pspice 的仿真优化工具对二阶低通滤波器基于通带宽度的目标进行了优化和仿真,结果表明优化目标和仿
上传时间: 2013-06-25
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多功能车辆总线一类设备是一个在列车通信网(TCN,TrainCommunication Network)中普遍使用的网络接口单元。目前我国的新式列车大多采用列车通信网传输列车中大量的控制和服务信息。但使用的列车通信网产品主要为国外进口,因此迫切需要研制具有自主知识产权的列车通信网产品。 论文以一类设备控制器的设计为核心,采取自顶向下的模块设计方法。将设备控制器分为同步层和数据处理层来分别实现对帧的发送与接收处理和对帧数据的提取与存储处理。 同步层包含帧的识别模块、曼彻斯特译码模块、曼彻斯特编码与帧封装三个模块。帧识别模块检测帧的起始位并对帧类型进行判断。译码模块根据采集的样本值来判断曼彻斯特编码的值,采样的难点在于非理想信号带来的采样误差,论文使用结合位同步的多点采样法来提高采样质量。帧分界符中的非数据符不需要进行曼彻斯特编码,编码时在非数据符位关闭编码电路使非数据符保持原来的编码输出。 数据处理层以主控单元(MCU,Main Control Unit)和通信存储器为设计核心。MCU是控制器的核心,对接收的主帧进行分析,判断是从通信存储器相应端口取出应答从帧并发送,还是准备接收从帧并存入通信存储器。通信存储器存储设备的通信数据,合适的地址分配能简化MCU的控制程序,论文固定了通信存储器端口大小使MCU可以根据一个固定的公式进行端口的遍历从而简化了MCU程序的复杂度。数据在传输中由于受到干扰和冲突等问题而出现错误,论文采用循环冗余检验码结合偶检验扩展来对传输数据进行差错控制。 最后,使用FPGA和硬件描述语言Verilog HDL开发出了MVB一类设备。目前该一类设备已运用在SS4G电力机车的制动控制单元(BCU.Brake Control Unit)中并在铁道科学研究院通过了TCN通信测试。一类设备的成功研制为列车通信网中总线管理器等高类设备的开发奠定了坚实的基础。
上传时间: 2013-07-27
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·本书从软件设计的角度,全面、系统地介绍了ARM处理器的基本体系结构和软件设计与优化方法。内容包括:ARM处理器基础;ARM/Thumb指令集;C语言与汇编语言程序的设计与优化;基本运算、操作的优化;基于ARM的DSP;异常与中断处理;固件与嵌入式OS;cache与存储器管理;ARMv6体系结构的特点等。全书内容完整,针对各种不同的ARM内核系统结构都有详尽论述,并有大量的例子和源代码。附录给出了完
上传时间: 2013-04-24
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·Linux下H.264解码器的优化实现
上传时间: 2013-07-15
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·【内容简介】本书系统地叙述模拟退火算法、遗传算法、禁忌搜索、神经网络化算法、混沌 优化、混合优化策略等智能优化算法的基本理论和实现技术以及最新进展和应 用,并从结构上对算法进行统一描述,着重强调混合策略的开发与应用.
标签: 优化算法
上传时间: 2013-05-24
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8位单片机的C语言优化技巧8位单片机的C语言优化技巧
上传时间: 2013-07-11
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