多标准可配置的视频编码亚像素插值结构

针对视频编码中存在的各种不同的亚像素插值方法,提出了一种支持多种标准的可配置插值结构.该结构采用2个独立的8阶插值滤波器,每个滤波器配置一个独立参数寄存器,可灵活配置任意1/4像素位置的滤波系数,从而实现对各种亚像素插值方法的支持.2个滤波器采用两步法策略进行插值,可以减少约46%的计算量.采用SMIC 0.13μm CMOS标准单元工艺对该结构进行综合,其工作频率可以达到 400MHz,面积约为32.6k门.实验结果显示,该滤波结构工作在250MHz时,可满足1920×1080、30fps的高清视频应用的实时插值计算.     

一种GNSS卫星轨道高精度实时插值方法

针对GNSS导航信号模拟源中多星座轨道计算实时性问题,从计算效率、精度等角度分析和对比了牛顿多项式和埃尔米特多项式插值算法的性能,通过对牛顿插值的加“窗”改进,使得卫星位置、速度的插值精度显著提高.算例结果表明,该方法能够在等间距时间点上多个卫星位置已知、速度未知的条件下,高精度实时地内插出卫星的位置和速度,其中卫星位置插值精度为mm级,速度插值精度小于1e-5 m/s,计算量为广播星历直接计算的1/7,位置和速度的拟合精度均优于三阶埃尔米特插值结果.     

基于相位相关的快速亚像素全局运动估计

为了实现亚像素级图像快速全局运动估计,提出了一种基于相位相关的快速亚像素全局运动估计方法。首先对待计算的两幅图像进行下采样并计算整像素级的全局运动矢量,然后选取两幅图像重叠的部分进行插值,再计算亚像素级的全局运动矢量。最后,将整像素级和亚像素级的计算结果进行加权计算,得出亚像素级的全局运动位移。实验结果表明,文中算法对噪声影响、光照变化和局部遮挡具有较好的鲁棒性,同时能够有效地提高运动估计的精确性和计算效率。     

舰船稳性计算中附体影响的一种处理方法

提出在静水力曲线、邦戎曲线以及船形稳度力臂插值曲线计算中对附体处理的一种新方法,即建立在三次样条插值函数积分基础上的附体体积分布法.该方法将附体按体积与体积中心等效的条件分布到船体型值点上,其中船体体积与体积中心采用三次样条插值函数积分法进行计算,以此来修正其对船舶静力计算结果的影响.按该方法对某船带附体的静水力曲线、船形稳度力臂插值曲线进行了计算,并对计算结果进行了分析,表明该方法在工程应用中可获得满意效果.     

曲面拟合法和梯度法相结合的图像亚像素配准算法

针对传统亚像素配准算法存在精度不高、计算复杂的问题,提出了一种曲面拟合法和梯度法相结合的图像亚像素配准算法。采用9点相关系数曲面拟合法对图像进行粗配准,求得一个相对粗略的亚像素配准位置;在两幅图像中选取相同尺寸的子区图像,在粗略的亚像素配准位置基础上,采用梯度法最终获得精确的亚像素配准位置。不同平移关系下的样本图像亚像素配准对比实验结果表明,该算法实现了曲面拟合法和梯度法的优势互补,有效提高了图像配准的精度,最大配准绝对误差由0.17像素降低为0.02像素。     

单硬件限制下的电磁环境加速绘制

单硬件实现的高效电磁环境绘制适用范围更广;但是,并行光线投射绘制电磁环境时,其效率受硬件性能制约。在研究硬件限制并行光线投射效率的基础上,提出一种面向硬件制约的像素插值方法。当硬件限制并行光线投射绘制不能实时完成时,减少并行投射的光线数量,即部分图像像素由光线投射生成,其余像素插值生成。像素插值以图像质量换取执行效率,当图像更新停顿时重新使用光线投射生成插值获得的像素,以恢复图像内容。实验结果表明,低硬件配置条件下,像素插值能够大幅度提高绘制图像的生成效率。同时,对比多个体数据的绘制效果和误差统计得出:电磁环境数据场最适合使用像素插值方法。     

高炮随动系统性能测量算法

针对火炮调炮精度检测中存在的不足, 提出了一种基于双目立体视觉的三重交会测量方法,在炮身管上附加球状标志物,利用CCD摄像机获取标志物图像,通过标志物成像的几何投影关系计算球心的三维坐标.为了降低图像识别误差的影响,对投影的识别位置进行拓展和细化,并对球心投影边界进行插值,摄像机光心与插值点连线射线形成了一个锥体,两摄像机的锥体分别与炮台球面相交形成曲面,计算两曲面公共部分的形心,即为球心位置.通过确定球心位置,对炮身管的高低角、方位角进行计算,从而检测火炮调炮的性能.实验证明,该算法简单、快速,具有较高的精度.     

从探头阵列到标准测量点的磁场值转换

针对目前在消磁站对舰船进行磁场测量时,探头阵列所测磁场值不是舰船标准测量点的磁场值这一情况,讨论依据探头阵列(基准测量点)测量出来的磁场值,采用二次二维插值算法计算舰船标准测量点上的磁场值.实验结果表明,该方法计算精度高,具有较高的应用价值.     

二值化编码和相位相关的鲁棒景像匹配方法

结合二值化编码和相位相关,提出了一种快速有效的鲁棒景像匹配方法.首先利用2×2窗口上主对角线上像素灰度值的升降对实时图和基准子图进行二值化编码;然后,搜索二值化后的实时图在基准图中的位置,即,根据二值化后的实时图和基准子图的相位相关函数进行定位.多组实验与分析表明,该景像匹配定位算法对部分遮挡、图像灰度与对比度变化以及复杂噪声干扰等都具有比较强的鲁棒性.     

基于B-样条分形插值的垂直尺度因子的计算方法

将线性分形插值推广到B-样条上,可避免线性分形插值局限性,进一步扩大分形理论的应用范围。分形插值应用的关键问题,是如何合理地确定垂直尺度因子di的值,而它的计算却没有一种很有效的方法。通过解析方法,获得了均匀B-样条分形插值“S”点的代数解,从而,可准确计算出垂直尺度因子,解决了影响B-样条分形插值应用的难题。     

面向GPU的5G新型无线电的高吞吐率LDPC译码器

提出了一种基于图形处理单元(graphic processing unit, GPU)的5G软件无线电准循环低密度奇偶校验(low density parity check, LDPC)码译码器,为了节省片上和片下带宽,采用码字缩短和打孔技术、两级量化和数据打包方案,以提升数据带宽的利用率。实验基于Nvidia RTX 2080Ti GPU平台实现了高码率情况下的最小和近似译码算法的并行译码,通过分析GPU上的最优线程设置,将码率为5/6的(2 080,1 760) LDPC算法的译码吞吐率提升至1.38 Gbit/s,译码吞吐率性能优于现有其他基于GPU的LDPC译码器。     

用DirectShow实现网络视频

目前市场上的网络监控技术一般用昂贵的硬件设备来支撑,投资较大。在深入研究微软的DirectX9.0的基础上,提出如何用DirectShow软件技术和普通的数字摄像头来实现网络视频的监控和实现技术,内容涉及通信协议、视频的编码与解码技术、视频的编码格式和COM组件编程技术等,最终的实验结果令人满意,且费用低廉,技术可靠,为在高速局域网内构建视频监控系统提供有效的技术支持。     

多维TCM的编码符号同步方法

针对多维TCM译码中的编码符号同步问题,提出了两种同步方法:累计度量和同步法、回溯初始状态比较同步法。其中累计度量和同步法适用于非完全透明的编码,而回溯初始状态比较同步法对完全透明的编码和非完全透明的编码都适用。它们都直接利用Viterbi译码器的中间结果,计算量少,简单有效。     

基于DM642的X264移植及优化

X264算法需要经过移植和优化才能满足实时处理的要求。文中首先分析了如何向DM642平台上移植X264代码,通过存储器优化、线性汇编改写等一系列优化措施实现了摄像头实时采集视频、编码及显示。最后完成了采集、回放独立编码运行于后台的Ping-Pong机制。实验表明,对CIF格式视频编码性能由优化前不足0.5帧/s达到20帧/s以上,此时PSNR下降不足3 dB。     

基于DSP的弹载视频图像实时消旋系统实现

提出了一种基于高速DSP芯片的电子消旋方法,利用旋转算法对每一场图像的亮度、色度分量进行反向旋转处理,再使用线性差值法对像素进行重新采样输出,从而实现旋转彩色视频图像的实时消旋.     

图像超分辨率卷积神经网络加速算法

为了实现模型的实时和嵌入式运行，提出了一种轻量级的卷积神经网络结构。通过采用较小的滤波器尺寸和引入深度可分离卷积，可大量减少模型参数，提高模型非线性表达能力；在网络末端引入子像素卷积层，直接从原始低分辨率图像学习到高分辨率图像的映射，计算成本为原来的1/k²(k为放大因子)。在Set5数据集上的实验表明，所提模型的速度较经典的图像超分辨率重建算法速度提高了25.8倍，能够在通用GPU上实时运行，峰值信噪比平均提高了0.17 dB，并且参数只有它的35%。     

LDPC-Coded MIMO-OFDM系统的一种判决反馈信道估计算法

研究了LDPC编码在MIMO-OFDM系统中的应用,提出了基于LDPC编码的MIMO-OFDM系统的一种改进判决反馈信道估计算法,该算法一方面利用多步预测和干扰对消技术改进了判决反馈算法的精度,另一方面利用空时解码后的序列和LDPC译码后的序列进行了两级反馈信道估计。该算法在利用LDPC码优异的低误码性能改善信道估计精度的同时,有效地改进了LDPC帧过长导致时变信道条件下的信道估计不精确的问题。     

FPGA参数化多标准高吞吐率基4 Viterbi译码器

为了同时达到高性能和灵活性的目标，提出了一种基于FPGA的参数化多标准自适应基4 Viterbi译码器。译码器采用3-9可变约束长度，1/2、1/3可变码率，支持任意截断长度的纠错译码，并采用了码字无符号量化、加比选单元设计优化和归一化判断逻辑分离策略优化了关键路径设计，提高了译码器工作频率。实验结果表明，该译码器能根据用户设定的参数改变结构，在多种通信标准之间实现动态切换；性能达到了541Mbps，明显优于相关工作；对GPRS、WiMAX、LTE、CDMA、3G等通信标准都取得了良好的误码性能，可满足多种通信标准的译码需求。     

光纤光栅技术与应用专题讲座(二) 第4讲 基于光纤光栅编解码器的OCDMA系统

光纤光栅凭借良好的时/频域特性,迅速成为光码分多址编解码器实现方法的一个重要研究方向,在时域、频域和时/频域二维等编解码方案中都得到了广泛而深入的研究。文中对光码分多址技术及光纤光栅编解码器的原理进行了综述,并对基于光纤光栅的时域相位编解码、频谱相位编解码和时/频域二维编解码这三种编解码方案进行了介绍。