嵌入式的JPEG2000编解码系统的设计与实现

由于数字图像／视频的数据量巨大，对其进行压缩编码以便于存 储和传输是普遍的做法。传统上衡量一种图像／视频编码算法的主要 指标有两个：压缩效率和重建质量。怎样以最小的数据率得到最好的 质量是所有编码标准关注的焦点。 近年来，伴随着互联网的持续扩张和移动通信的快速发展，涌现 出了大批的多媒体业务，其中包括视频会议、可视电话、视频监控、 网络电视、手机电视、远程医疗、数字图书馆，等等。这些新兴业务 在压缩效率和重建质量的基础之上，希望图像／视频编码技术提供一 些新的特性，主要有： ●编码时延尽可能小； ·精确的码流速率控制； ●强健的抗误码能力； ·在同一码流中实现无损和有损压缩； ·可伸缩性——能够根据需要动态地调整码率、质量、分辨率； ·安全性，版权保护。 JPEG2000是新一代图像／视频编码标准，它采用小波变换代替了 传统的基于分块的DCT变换，不仅从根本上解决了以往标准无法避 免的块效应，而且很好地实现了上面所列的特性。这是由于小波变换 具有与人眼视觉系统相符的多分辨率分析能力，现代应用所需要的许 多特性，如多分辨率编码、多层质量控制、嵌入式码流等，均能与小 波图像编码结构非常自然地融合在一起。 在理论分析上，JPEG2000相比其他一些图像／视频编码标准具有 很多独特的优势，但在实际应用上，它并没有像人们所预期的那样迅 速得到推广。究其原因，一方面是由于它推出较晚，市场在很大程度 上已被其他标准占领。而另一方面，广大厂商之前没有给予它足够的 支持，缺乏成熟而廉价的产品和解决方案。拿芯片来说，目前知名芯 片厂商中仅有AnalogDevice有比较完整的相关产品系列。本文致力 于设计一个用硬件实现的完整的JPEG2000编解码系统，力图能够充 分体现JPEG2000标准的优点，并且具备体积小、功耗少、成本低、 接口全、控制简单等特点，初步适应部分实际应用的需要。所做工作 摘要 具体包括以下内容： (1)研究了JPEG2000编码标准中的相关思想和算法，主要包 括小波变换、多分辨率分析、EBCOT等，从原理上分析JPEG2000 获得上面这些好处的内在原因。 (2)确定系统设计的总体方案。基于需求分析的讨论，给出系 统组成框图，并选择合适的芯片和组件，确保它们可以达到系统各项 指标的要求。 (3)划分模块，对系统的各个部分进行详细的设计和实现，主 要是利用EDA工具绘制电路原理图和PCB板图。在电路板加工完成 后焊接和调试各模块。 (4)编写系统的软件，包括特定模块的驱动程序、固件以及整 体控制程序。 (5)总结全部工作，进而提出今后的研究方向和改进思路。

神经网络图像压缩算法的FPGA实现技术研究

神经网络图像压缩是图像压缩和神经网络领域的主要研究方向之一，基于多层前馈神经网络的压缩算法在神经网络压缩算法中最有代表性。本文结合国家某科研项目对该类算法的硬件实现进行研究，具有重要的理论和实用价值。 本文重点研究用FPGA(现场可编程门阵列)实现神经网络图像压缩的技术问题， 论文提出了一种用FPGA实现图像压缩算法的技术方案，并提出该方案中重要模块的设计方案，详细给出了设计思路、模块结构及硬件时序仿真结果。 本文首先介绍了神经网络图像压缩的现状，研究了三层前馈神经网络理论以及BP算法。给出了基于三层前馈式BP网络的图像压缩及解压缩算法，选择合适的传输函数，使用一些图像对神经网络进行了训练，得出网络的重要参数，完成了针对图像压缩的BP网络设计。 其次，本文针对给出的基于三层前馈式BP神经网络的图像压缩及解压缩算法，对主要的硬件实现方案进行了对比，论证了使用FPGA实现的优点，提出了一种用FPGA实现图像压缩算法的技术方案。然后，对FPGA实现方案中的主要模块的电路设计思路和设计结构进行了研究，提出了针对通用设计方法的相应改进，给出了时序仿真波形图及图像压缩算法的FPGA电路原理图。 最后，分析和硬件仿真结果表明，本文所提出的基于FPGA的神经网络压缩方案合理可行，具有一定先进性和实用性，对相关研究工作具有重要参考价值。

高速PCB设计新手入门及进阶教程

高速PCB设计新手入门及进阶教---高清晰硬件设计指导

嵌入式硬件系统设计与开发实例详解

嵌入式硬件系统设计与开发实例详解----硬件设计指导

ARM嵌入式系统开发典型模块---华清远见高清版本

华清远见高清版本---嵌入式专家，高清晰版本，强力推荐硬件入门设计指导书

基于S3C2440 ARM的信号采集与传输硬件系统的研究与设计

在当前数字信息技术和网络技术高速发展的时代,嵌入式系统已经广泛渗 透到科学研究,工程设计,军事技术等领域以及人们的日常生活"随着国内外 嵌入式产品的进一步开发和推广,嵌入式技术和人们的生活结合得越来越紧密" 由于嵌入式系统已经让我们享受了许多便利的生活,而且越来越受重视, Mrr的Dav记Clark首度提出了/后PC时代0一词,指出个人计算机只是提供在 这个过渡时期的解决方案,而非最佳的方式,最终发展应用将不再停留在桌上 的个人计算机,而是从桌面上蔓延下来,进入用户的日常生活中"也就是说, 将来的嵌入式系统应用发展趋势将向软硬件系统集成!SOC设计!应用程序以 及内容服务这几个方面发展" 本文是基于一个有待开发的项目,想要达成的目标是一个便携式的数据显 示仪器,外接一个数据采集卡,就可以整合成为一个实用的嵌入式数据采集仪 器,包括数据的采集!存储!显示等基本模块,再加上USB传输,串口以及网 络传输"优势是仪器的体积小,功耗也在容许的范围内" 为了满足项目的需求,需要设计整个嵌入式系统底层的硬件平台"该平台 采用结构化!模块化的方案进行系统的硬件设计和调试;为了保证操作系统和 应用程序有足够的空间,系统采用了64MB的NANDFlash,64MB的SDRAM; 为了保证电路的稳定运行,设计了两路降压电路;外围接口采用了串口和网络 接口的方式,这样就构成了一个可以简易调试的最小系统板"并且为了大容量 存储和系统的快速启动,系统也扩展了一个母板,包含有NorFlash,USB接口 电路,SD接口电路;并且保留了音频接口和视频接口,方便二次开发的需要" 本文着重实践了硬件设计的整个流程,包括原理图的设计,PCB的布局以 及走线,打板,焊接以及调试"硬件的制作与测试是本文的重点所在,本文尝 试采用不同的方法调试硬件,以期达到预定的效果,验证硬件的可行性,并且 在产生错误的时候及时发现问题所在" 基于微处理器53C2440的嵌入式数据采集平台,具有体积小!功耗低!功 能强大的优势,而且随着芯片价格的降低,成本也可以控制在一个比较小的范 围,所以在工业测量领域具有较为广阔的前景

基于FPGA硬件设计和仿真方法探索与研究

本文以数字基带传输系统的FPGA硬件实现为例,重点研究并讨 论了FPGA硬件设计与科学计算软件仿真交叉使用的几种方法"对传 统的FPGA设计流程进行改进,提出了适合预设计系统的特点和需求 的新的设计方法"主要内容包括三个方面:系统设计中融入FPGA硬 件设计和Matlab软件仿真相结合的方法;基于DSPBuilde:的FPGA 设计方法;基于Scllab/Scicos一HDL的FPGA设计方法的探索和研究" 在基于FPGA和Matlab相结合的设计方法中,在设计之初借助 Matlab仿真并产生滤波器的抽头系数,在设计中利用Matlab代替 FPGA完成开方!对数等运算,实时输出运算结果,在设计的最后利 用Matlab验证设计的正确性并分析系统的性能"此外,本文还为 Matlab在FPGA设计过程中的辅助功能集成了可视化的界面,增强程 序的可移植性"最后将设计下载到FPGA芯片中,并使用示波器观察 输出波形,通过统计误码率分析系统的性能"在基于DSPBuilder的设计方法的研究中,首先讨论该设计方法的意义及设计流程,进而以设计数字基带传输系统为例,阐述该设计方法的应用与实现,最后通过设计过程总结该设计方法的优势与不足

基于MPC8270的媒体网关硬件设计

随着信息业务的飞速增长，以IP为代表的数据业务量将大大超过话音业务 量。从发展的角度来看，下～代网络是传统的以电路交换为主的PSTN网络逐渐 向以分组交换为主的网络转移，它承载了原有的PSTN网络的所有业务，并增加 了～些新的业务。这样，媒体网关将在两种异质网络之间扮演着转换的角色n1。 本文研究采用高性能的通信处理器PowerPC(8270)作为媒体网关处理器的 设计方案。提出了一种基于高性能通信处理器MPC8270设计媒体网关E1硬件接 口的新方法，该方法采用ATMEGl28单片机实现对E1成帧器／收发器MT9075B的 控制，使MPC8270专门处理E1数据同IP数据格式的变换，减轻了MPC8270软硬 件设计的复杂性，提高了它的执行效率。

基于FPGA和DSP的车牌识别系统的硬件设计与实现

随着交通工具的迅猛发展,智能交通系统( Intelligent Transportation Systems ,简称ITS) 在交通管理中受到广泛的关注。而在ITS中,车牌识别(LicensePlate Recognition ,简称LPR)是其核心技术。车牌识别系统主要由数据采集和车牌识别算法两个部分组成。由于车牌清晰程度、摄像机性能、气候条件等因素的影响,牌照中的字符可能出现不清楚、扭曲、缺损或污迹干扰,这都给识别造成一定难度。因此,在复杂背景中快速准确地进行车牌定位成为车牌识别系统的难点。 本文研究和设计了一种集图象采集，图象识别，图象传输等于一体的实时嵌 入式系统。该平台包括硬件系统设计与应用程序开发两个方面，充分利用TI公司的C6000系列DSP强大的并行运算能力、以及FPGA的灵活时序逻辑控制技术，从硬件方面实现系统的高速运行。 本文的主要工作有两部分组成，具体如下： (1) 在硬件设计方面：实现由 A/D、电源、FPGA、DSP 以及 SDRAM 和 FLASH 所组成的车牌识别系统；设计并完成系统的原理图和印制板 图；完成电路板调试，以及完成 FPGA 在高速图像采集中的 verilog 应用程序开发。 (2) 在软件开发方面：完成 Philips 公司的 SAA7113H 的配置代码开发， 以及 DSP 底层的部分驱动程序开发。该系统能够实现 25 帧每秒的数字视频流图像数据的输出，并由 FPGA 负责完成一幅 720×572 数据量的图像采集。DSP 负责系统的嵌入式操作，包括系统的控制和车牌识别算法的实现。 目前，嵌入式车牌识别系统硬件平台已经搭建成功，系统软件代码程序也已 经开发完成。本系统能够实现高速图像采集、嵌入式操作与车牌识别算法、UART数据通信等功能，具有速度快、稳定性高、体积小、功耗低等特点，为车牌识别算法提供一个较好的验证平台

基于DSP的网络摄像机硬件设计与实现

随着计算机技术和图像处理技术的发展，传统的监控系统中简单的 文字与声音信息已经不能满足人们的需求。前端一体化、视频数字化、 监控网络化、系统集成化是视频监控系统公认的发展方向。网络监控系 统是计算机技术、图像处理技术、通信技术的结合，是集成了信息技术 和控制技术的新一代监控系统，代表了监控系统的发展潮流。 本文基于 TI 公司的高端 DSP 芯片，运用图像处理技术、数字信号处 理技术、网络通信技术设计实现了网络摄像机的硬件系统。它以 DSP 为 核心与视频解码芯片及外存储器协同工作，摄像头传送来的视频信号数 字化后由 DSP 芯片进行压缩，通过图像压缩算法进行压缩处理后传送到 网络上进行传输。 本系统在保证系统功能尽可能完善的基础上，自行设计硬件原理图， 并由原理图设计 PCB 图，最终制成自主 DSP 板，并针对特定的硬件结构 编制底层软件。把视频压缩和处理功能集成到一个体积很小的设备内， 可以直接连入以太网，做到硬件结构上的进一步精练，提高系统的可操 作性、集成度、稳定性和可靠性，降低产品总体成本，并具有一定的保 密性。