БЫСТРОЕ ПРОТОТИПИРОВАНИЕ ВСТРАИВАЕМЫХ ПРОГРАММИРУЕМЫХ СИСТЕМ НА ПЛИС ДЛЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ
Аннотация
Рассматривается процесс быстрого прототипирования мобильных мультимедийных систем трансформационного кодирования изображений по схеме L2L (lossless-to-lossy): сжатие и восстановление изображения как без потерь, так и с контролируемым внесением артефактов. За основу берется отладочный модуль Xilinx ML-401, в качестве основного управляющего ядра используется встроенный софт-процессор MicroBlaze. Процессоры дискретного косинусного преобразования (ДКП) представляются в виде модулей на языке описания аппаратуры VHDL, которые подключаются к софт-процессору MicroBlaze в виде сопроцессора, результат обработки изображений выводится через VGA-интерфейс на экран монитора. Предлагается архитектура рекурсивного процессора вычисления ДКП – обратного ДКП, которая может рассматриваться как базовая при построении кодеров класса L2L.
Об авторах
В. В. Ключеня
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Н. А. Петровский
Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники
Беларусь
Беларусь
Список литературы
1. Spanias, A. Audio Signal Processing and Coding / A. Spanias, T. Painter, V. Atti. – Hoboken : Wiley, 2007. – 486 р.
2. Гонсалес, Р. Цифровая обработка изображений / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2005. – 1072 с.
3. A real time image processing subsystem: GEZGIN / N. Ismailoglu [et al.] // Proc. of the 16th Annual AIAA/USU Conf. on Small Satellites. – Logan, 2002. – Vol. SSC02-VIII-3. – P. 10.
4. Using FPGA and JAVA in rapid prototyping of a real-time H.264/AVC decoder / A. Petrovsky [et al.] // Zeszyty Naukowe Telekomunikacja i Elektrotechnika. – 2009. – Vol. 2009, № 12. – P. 43–55.
5. Suzuki, T. Realization of lossless-to-lossy image coding compatible with JPEG standard by direct-lifting of DCT-IDCT / T. Suzuki, M. Ikehara // 17th IEEE Intern. Conf. on Image Processing (ICIP). – Hong Kong, 2010. – P. 389–392.
6. Vaidyanathan, P.P. The role of lossless systems in modern digital signal processing: A tutorial / P.P. Vaidyanathan, Z. Doğanata // IEEE Trans. Educ. – 1989. – Vol. 32, № 3. – P. 181– 197.
7. Зотов, В.Ю. Проектирование встраиваемых микропроцессорных систем на основе ПЛИС фирмы Xilinx / В.Ю. Зотов. – М. : Горячая линия – Телеком, 2006. – 520 с.
8. MicroBlaze Processor Reference Guide Embedded Development Kit EDK 14.5 UG081 (v14.5) [Электронный ресурс]. – 2015. – Режим доступа : http://www.xilinx.com/support/ documentation/sw_manuals/mb_ref_guide. pdf. – Дата доступа : 20.06.2015.
9. Немудров, В. Система-на-кристалле. Проектирование и развитие / В. Немудров, Г. Мартин. – М. : Техносфера, 2004. – 216 с.
10. Иванюк, А.А. Проектирование встраиваемых цифровых устройств и систем / А.А. Иванюк. – Минск : Бестпринт, 2012. – 337 с.
11. Петровский, А.А. Быстрое проектирование систем мультимедиа от прототипа / А.А. Петровский, А.В. Станкевич. – Минск : Бестпринт, 2011. – 412 с.
12. FPGA-based Implementation of Signal Processing Systems / R. Woods [et al.]. – Chichester : Wiley, 2008. – 364 р.
13. Rao, K. Techniques and Standards for Image, Video, and Audio Coding / K. Rao, J. Hwang. – Upper Saddle Rive : Prentice Hall, 1996. – 563 р.
14. Suzuki, T. Integer DCT based on direct-lifting of DCT-IDCT for lossless-to-lossy image coding / T. Suzuki, M. Ikehara // IEEE Trans. Image Process. – 2010. – Vol. 19, № 11. – P. 2958–2965.
15. A high-throughput and area-efficient video transform core with a time division strategy / Y.-H. Chen [et al.] // IEEE Trans. VLSI Syst. – 2013. – Vol. PP, № 99. – P. 10.
16. Ключеня, В.В. Модуль вычисления прямого и обратного ДКП для систем сжатия данных / В.В. Ключеня, А.А. Петровский // Труды 16-й Междунар. конф. «Цифровая обработка сигналов и ее применение» (DSPA’2014). – М., 2014. – Т. 2. – С. 642–645.
17. Миано, Д. Форматы и алгоритмы сжатия изображений в действии / Д. Миано. – М. : Триумф, 2003. – 336 с.
18. Loeffler, C. Practical fast 1-D DCT algorithms with 11 multiplications / C. Loeffler, A. Lightenberg, G. Moschytz // Proc. IEEE Intern. Conf. Acoust., Speech, Signal Process. (ICASSP). – Glasgow, 1989. – Vol. 2. – P. 988–991.
19. Kliuchenia, V. FPGA architecture of DCT processor based lifting steps for real-time embedded applications / V. Kliuchenia // Proc. 11th Intern. Conf. Pattern recognition and information processing (PRIP’2011). – Minsk, 2011. – P. 259–262.
20. White, S.A. Applications of distributed arithmetic to digital signal processing: A tutorial review / S.A. White // IEEE ASSP Mag. – 1989. – Vol. 6, № 3. – P. 4–19.
21. Fox, T.W. Rapid prototyping of field programmable gate array-based discrete cosine transform approximations / T.W. Fox, L.E. Turner // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. – 2003. – Vol. 2003, № 6. – P. 543–554.
22. Ключеня, В.В. Выбор оптимальной реализации структурного решения процессора ДКП на распределенной арифметике / В.В. Ключеня, А.А. Петровский // Доклады БГУИР. – 2010. – № 7. – С. 66–75.
23. Бибило, П.Н. Основы языка VHDL : учеб. пособие / П.Н. Бибило. – 6-е изд. – М. : ЛИБРОКОМ, 2014. – 328 с.
24. Rosinger, H.-P. Connecting customized IP to the microblaze soft processor using the fast simplex link (FSL) channel : Tech. Rep. XAPP 529 / H.-P. Rosinger // [Electronic resource]. – 2004. – Mode of access : http://www.xilinx.com/support/documentation/application_notes/xapp529.pdf. – Date of access : 29.06.2015.
25. Петровский, Н.А. Процессор обработки изображения на многополосном вейвлетпреобразовании в алгебре кватернионов / Н.А. Петровский // Доклады БГУИР. - 2011. – Т. 61, № 7. – С. 76–82.
Рецензия
Для цитирования:
Ключеня В.В., Петровский Н.А. БЫСТРОЕ ПРОТОТИПИРОВАНИЕ ВСТРАИВАЕМЫХ ПРОГРАММИРУЕМЫХ СИСТЕМ НА ПЛИС ДЛЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ. Информатика. 2015;(3):13-28.
For citation:
Kliuchenia V.V., Petrovsky N.A. RAPID PROTOTYPING OF EMBEDDED PROGRAMMABLE SYSTEMS ON FPGA FOR MULTIMEDIA APPLICATIONS. Informatics. 2015;(3):13-28. (In Russ.)
Просмотров: 873
Послать статью по эл. почте 