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SPIHT的可伸縮碼流PILZ編碼器的實(shí)現(xiàn)和研究
多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)越來(lái)越多的用于處理視頻及多媒體信息。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)以盡力而為的方式提供數(shù)據(jù)傳輸,帶寬波動(dòng)、延遲和丟包現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,因此,傳統(tǒng)的非可伸縮性編碼生成的碼流難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的波動(dòng),加上終端設(shè)備的多樣性,這都給視頻的推廣和發(fā)展產(chǎn)生了巨大的挑戰(zhàn)。

SPIHT的可伸縮碼流PILZ編碼器的實(shí)現(xiàn)和研究          為此,希望采用新的PILZ編碼器來(lái)提供網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)的視頻編碼。在這里針對(duì)空域模型下的可伸縮編碼,采用DWT與SPIHT相結(jié)合設(shè)計(jì)并完成一個(gè)可伸縮的碼流PILZ編碼器。介紹并分析視頻編碼系統(tǒng),對(duì)編碼系統(tǒng)中的時(shí)域模型,空域模型,熵編碼的關(guān)鍵技術(shù)逐一進(jìn)行了分析,分析并比較了空域模型下DCT變換和DWT變換各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在研究小波理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,介紹了小波變換原理的原理和*性,對(duì)提升小波后采用的EZW、SPIHT兩種編碼算法進(jìn)行了分析和比較,闡述了光電編碼器的發(fā)展簡(jiǎn)史、光柵信號(hào)的細(xì)分處理方法、可編程邏輯器件的基本設(shè)計(jì)思想、以及一般性可編程邏輯設(shè)計(jì)的理論。 其次針對(duì)以往設(shè)計(jì)的不足,采用了以高度集成的FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列)芯片為核心的設(shè)計(jì)方式,實(shí)現(xiàn)六路光電編碼器信號(hào)的同步實(shí)時(shí)處理。坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的六個(gè)編碼器所傳出的數(shù)據(jù)*在FPGA芯片中進(jìn)行細(xì)分、辨向、計(jì)數(shù)以及鎖存?zhèn)鬏斕幚?zui后所得的數(shù)據(jù)以串行通訊的方式傳送到PC機(jī)。設(shè)定了FPGA芯片外圍電路和PC機(jī)數(shù)據(jù)接收程序的功能。 接下來(lái)詳細(xì)介紹了使用VHDL語(yǔ)言開(kāi)發(fā)FPGA芯片的細(xì)分、辨向、計(jì)數(shù)、鎖存以及串行傳輸處理等全部功能;用Borland C++ Builder開(kāi)發(fā)了PC機(jī)上的串行接口、數(shù)據(jù)采集軟件;設(shè)計(jì)并制作了FPGA芯片及其外圍電路的電路板。進(jìn)行了一系列的軟硬件實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了信號(hào)采集系統(tǒng)的可行性。討論了兩種編碼方法能使的小波變換后的數(shù)據(jù)得到壓縮并實(shí)現(xiàn)可伸縮編碼器的原因。重點(diǎn)討論了PILZ編碼器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其中各個(gè)模塊的運(yùn)行流程和關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn),包括了9/7提升小波構(gòu)造的方法,給出了SPIHT編碼的流程和許多關(guān)鍵的實(shí)現(xiàn)代碼,并介紹了PILZ編碼器對(duì)產(chǎn)生的碼流的組織方式。zui后通過(guò)逐步測(cè)試系統(tǒng)的各個(gè)部分的功能驗(yàn)證了PILZ編碼器各個(gè)模塊的的作用,通過(guò)測(cè)試zui后的結(jié)果可以看出PILZ編碼器通過(guò)DWT和SPHIT相結(jié)合可以有效地對(duì)碼流完成壓縮和可伸縮編碼。