检索结果-南通市图书馆

作者：侯敬轩北京交通大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,视频趋向于高清化、超高清化、高帧率化。同时,与视频相关的商业应用不断涌现。视频技术的进步和新商业应用的出现给我们的生活带来便利,但视频数据量的激增给数据的存储和网络传输带来极大挑战。视频压缩/编码一直... 详细信息

随着科学技术的发展,视频趋向于高清化、超高清化、高帧率化。同时,与视频相关的商业应用不断涌现。视频技术的进步和新商业应用的出现给我们的生活带来便利,但视频数据量的激增给数据的存储和网络传输带来极大挑战。视频压缩/编码一直是缓解这一挑战的有效工具。但是视频编码会导致视频质量下降,所以在不增加数据量的情况下,提高视频质量成了现实需求。实现这一需求的途径之一就是对压缩后的视频进行后处理。视频后处理算法主要包括去隔行、帧率转换和帧图像增强等。本文将目前广泛应用的卷积神经网络应用到视频的后处理中,提高了压缩后视频的质量,完成的工作主要包括:(1)基于卷积神经网络的帧图像增强算法:为了应对压缩导致的失真,本文提出一种基于卷积神经网络的自学习视频增强方案。方案利用卷积神经网络,在编码端以压缩前与压缩后的帧图像为样本,训练端到端的映射,在解码端以低质量的视频序列与神经网络参数即可重建高质量视频序列。(2)基于卷积神经网络的帧率提升算法:帧率提升算法主要用来增加视频帧频以消除低帧率视频序列可能存在的运动模糊及影像抖动问题。为了达到这一目的,本文提出一种基于卷积神经网络的自学习帧率提升方案。方案中利用卷积神经网络,以两相邻帧预测待插值帧。与传统的基于块运动补偿的帧率提升算法相比,本文方法基于全局预测,可有效避免孔洞效应和遮挡效应。(3)基于卷积神经网络的非对称立体视频压缩后处理算法:在多视点视频编码中,非对称立体视频压缩是一种广泛使用的视频压缩方法。虽然非对称的编码方法的压缩效率相对于对称的编码方法有一定程度提升,但也使得两视角间视频的质量存在一定差距。针对这种情况,本文提出利用高质量视频信息,辅助低质量视角视频进行后处理的方案。对低质量视角视频帧中的宏块,在对应的高质量视角视频帧中寻找匹配的宏块,组成宏块组,最后利用宏块组重建低质量视角视频的高频信息。

关键词：视频压缩卷积神经网络后处理帧图像增强帧率提升自学习

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低照度高速图像采集与传输系统设计

低照度高速图像采集与传输系统设计

作者：朱兵华中科技大学

学位级别：硕士

低照度图像采集传输系统在军事、监控和科学探测领域有着广泛的应用,低照度CCD成像技术比较有代表性的是电子倍增CCD技术和超高灵敏度CCD技术,这是具有各自适用领域的两种截然不同的低照度CCD技术,但是这些技术也有它们的共同点:都是通... 详细信息

低照度图像采集传输系统在军事、监控和科学探测领域有着广泛的应用,低照度CCD成像技术比较有代表性的是电子倍增CCD技术和超高灵敏度CCD技术,这是具有各自适用领域的两种截然不同的低照度CCD技术,但是这些技术也有它们的共同点:都是通过提高传感器的灵敏度实现良好的低照度成像性能。图像数据的传输可以采用的方案很多,Camera Link、千兆以太网、IEEE1394和USB都是常用的图像数据传输接口,几种接口各有优缺点,本论文从实际应用需求出发选择了USB3.0传输接口,并根据所选控制器特性,设计了一种简单实用的专用于图像数据的传输方案。文章主要工作是:论述低照度CCD技术的原理和几种常用数据传输接口。介绍普通CCD的原理和构造,在这一基础上进一步介绍了低照度CCD的构造以及由此带来的优点和缺点;通过几种常用数据传输接口的介绍和优缺点比较,最终根据实际应用需求选择了合适的传输接口和低照度CCD图像传感器。低照度图像采集前端的设计。包括硬件和驱动设计,实现了自动曝光功能模块,最后在分析CCD原理的基础上开发了提高图像采集前端帧率的技术。高速数据传输后端的设计。包括硬件和驱动设计,分析了所选USB控制器的特性,设计了一种简单实用的专用于图像数据传输的方案。系统整体测试。通过客观的性能测试,一方面验证了帧率提升技术的可行性,另一方面证明系统能够达到应用需求。

关键词：低照度CCD成像 USB3.0图像传输帧率提升自动曝光

基于FPGA的视频格式转换系统的设计与实现

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基于FPGA的视频格式转换系统的设计与实现

作者：柏化春湖南工业大学

学位级别：硕士

随着图像显示技术，特别是大屏幕高分辨率的显示器的不断发展，人们对视频图像的质量要求越来越高。为了使原有传统视频图像能在大屏幕显示器上获得最佳的显示效果，这就需要对视频进行相关的格式转换。本课题就是围绕视频格式的相关转... 详细信息

随着图像显示技术，特别是大屏幕高分辨率的显示器的不断发展，人们对视频图像的质量要求越来越高。为了使原有传统视频图像能在大屏幕显示器上获得最佳的显示效果，这就需要对视频进行相关的格式转换。本课题就是围绕视频格式的相关转换而展开的。本课题主要是以分辨率为720×576、场频为50Hz的隔行扫描的模拟视频转换成分辨率为1024×768、帧频和场频均为60Hz的逐行视频为例，对系统的设计与实现进行了研究。首先对视频进行去隔行处理，本系统选用的是空间插值算法中的行复制法，该算法与其它算法相比较，更易于硬件实现。然后是视频的帧率提升，把隔行扫描的50Hz的场频变换到逐行扫描的60Hz的帧频，由于它们之间存在着帧差，又不是整数倍关系，本系统采用的是分段插帧法，及每五帧为一组进行线性插帧，同时进行相应的时域提升，在SRAM的配合与FPGA的控制下将50Hz的场频转换成60Hz的帧频。最后是分辨率的转换，本系统以分辨率为720×576转换成分辨率为1024×768为例，使用双线性插值算法在适当的像素点之间进行相应的插值，以达到分辨率放大的目的。本系统主要采用了Altera公司生产的高性能、低成本Cyclone II系列FPGA芯片EP2C8F256C6来实现视频格式转换的。首先在Altera公司开发的软件Quartus II9.0中进行各处理算法程序的编写，然后通过JTAG端口将程序保存到外部的EEPROM里，系统工作时再对EEPROM中的程序进行调用。与以往视频格式转换系统相比，这种方案可以应对不同的视频格式进行相应参数修改，同时，还可以很方便地对程序算法进行更改。本系统实现了对SAA7111A的寄存器配置、存储器的乒乓操作控制以及去隔行、帧频提升、分辨率转换等图像处理算法。通过使用CCD图像传感器信号作为系统的视频源信号，以产品商所提供的LVDS-DVI视频转接盒和DELL公司生产的LCD显示器来验证了视频格式转换系统的功能与工作状态。测试结果表明，该系统的软硬件能较好的对视频图像进行格式转换，达到了设计的预期目标。

关键词：视频格式转换去隔行处理帧率提升分辨率变换

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基于FPGA的实时视频信号处理系统的设计

基于FPGA的实时视频信号处理系统的设计

作者：张晓娟太原理工大学

学位级别：硕士

实时视频信号处理的实时性与自动聚焦技术休戚相关。电子技术和数字图像处理技术的发展,使自动聚焦技术向基于数字图像处理的方向发展,基于图像高频分量值的自动聚焦技术应用而生。视频信号的格式转换和实现问题也是当前研究的重点。本... 详细信息

实时视频信号处理的实时性与自动聚焦技术休戚相关。电子技术和数字图像处理技术的发展,使自动聚焦技术向基于数字图像处理的方向发展,基于图像高频分量值的自动聚焦技术应用而生。视频信号的格式转换和实现问题也是当前研究的重点。本文在着重介绍一种一体化摄像机完成自动聚焦功能的同时,完成了实时视频信号处理系统的设计,其内容包括以下几点：（1）自动聚焦分为聚焦调节和聚焦监测两部分。聚焦调节又包括变倍跟踪和聚焦搜索。变倍跟踪即对图像进行变倍时,聚焦电机要根据变焦跟踪曲线跟随变倍电机转动相应的步数;聚焦搜索即根据搜索算法在变倍跟踪结束后再进行一次自动聚焦。聚焦监测的主要作用是判断是否需要重启自动聚焦以及重启自动聚焦的条件。（2）对灰度差分法进行了改进,增加了相邻像素的比较,这样就增大了聚焦评价函数的绝对值,提高了自动聚焦的精准度。（3）提出了一种新的聚焦搜索算法,其主要特点是：步长根据聚焦评价函数的斜率的倒数来确定,且在两次比较聚焦评价函数值后再确定最佳聚焦点。这样不仅提高了聚焦速度,避免落入局部最大值圈套,而且对视频信号变化速度快引起的聚焦失败有一定的抵制作用。（4）对805lIP核进行了详细分析论证,设计了基于FPGA的8051IP核,各个模块用VHDL语言实现,并用Modelsim进行了仿真验证。（5）电机驱动和聚焦搜索程序由C语言完成,在KeilC环境下编译,并最终生成.coe文件下载到805lIP核中驱动电机完成变倍跟踪和聚焦搜索。（6）对视频信号进行了后端处理,包括图像放大、帧率提升和颜色空间转换,并用VHDL语言实现。（7）在完成了系统软件的描述后,进行了系统硬件的搭建,包括FPGA板、视频信号采集板和镜头之间的连接。整个视频信号处理系统在XUPV5-LX110T FPGA上验证,变倍放大后具有自动聚焦功能,自动聚焦执行时间在2秒以内,视频信号的分辨率由736*576提升到1024*768,格式由8位YCbCr信号变为24位的RGB信号。该系统还可以进行扩展,例如对图像进行压缩编码、解码、本地存储及以太网传输等。

关键词：自动聚焦一体化摄像机 8051IP核帧率提升色空间转换 FPGA

HDTV中基于ME/MC的插帧倍频FPGA实现架构研究

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HDTV中基于ME/MC的插帧倍频FPGA实现架构研究

作者：陈孙阳上海交通大学

学位级别：硕士

按照计划,我国将于2015年关闭模拟电视,全面进入数字电视时代。液晶面板由于体积小巧、外形美观、价格实惠等优点在数字电视中得到广泛的应用。随着显示尺寸的增大,液晶面板中固有的残影(shadow)、运动模糊(motion blur)等现象变得尤为... 详细信息

按照计划,我国将于2015年关闭模拟电视,全面进入数字电视时代。液晶面板由于体积小巧、外形美观、价格实惠等优点在数字电视中得到广泛的应用。随着显示尺寸的增大,液晶面板中固有的残影(shadow)、运动模糊(motion blur)等现象变得尤为突出,尤其在表现快速运动场景时视觉效果下降较为严重。为了解决该问题,有的厂商从液晶面板的物理特性出发,降低面板的液晶分子响应时间;有的通过简单的帧重复提高画面的刷新频率;也有的在两帧图像之间插入黑帧、灰帧的方法提高刷新频率。这些简单的处理方法对于视觉效果的提升并不明显。近期的研究热点主要是基于运动估计和运动补偿(Motion Estimation and Motion Compensation,ME/MC)的倍频方法。每两帧图像之间通过运算内插出一帧虚拟图像,当这幅运算出来的虚拟图像逼近“中间状态”这一理想情况时,视觉效果将改善。本课题正是在这样的背景下提出来,主要研究运动估计器及倍频处理的硬件实现电路。本文研究的硬件实现电路基于仿真过的插帧倍频算法,并在该算法的基础上根据硬件实现的特点和要求进行了裁剪,使之能够满足视频信号实时处理的要求,同时又不降低主观视觉效果。本文主要工作如下: (1)改进了Lai等人提出的奇偶阵列结构运动估计器。改进后的运动估计器保持了高速、并行计算的特点,同时使电路的工作频率有所提升;(2)实现了Lai结构和改进结构的运动估计器;验证了奇偶阵列运动估计器的功能和时序;(3)配置了多口内存控制器(MPMC)的IP Core,搭建了仿真平台,测试通过了多个口同时读写内存的功能;(4)提出了将视频帧划分为垂直的条带进行处理的方案,减少了访问外部存储器的总次数和时间;(5)提出了采用多级存储的方式分别缓存帧数据、搜索窗数据和宏块内部数据的方案。将数据分级存储后,降低了ME/MC处理模块与外部存储器之间的带宽需求;本文首先回顾了ME/MC算法的基础理论及其在插帧倍频处理中的应用,接着阐述了基于ME/MC的插帧倍频算法实现的各个步骤。然后提出了一个整体的硬件实现电路和多级存储结构、系统接口、流水处理以及主控状态机的设计方案。第四章研究现有的全搜索运动估计器的实现架构,并对Lai结构进行了改进,给出了实现结果。第五章给出了多口内存控制器的综合与仿真结果以及系统基本调试平台的搭建方案。第六章对全文进行了总结并展望课题未来的研究和发展。

关键词：高清电视运动估计运动补偿帧率提升 VLSI

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数字视频格式转换算法研究

数字视频格式转换算法研究

作者：刘阳西安电子科技大学

学位级别：硕士

随着视频技术的蓬勃发展,目前视频领域内大量格式标准共存,这些多样化的格式为我们提出了一个新课题,那就是视频格式转换。本文通过对多种算法进行模拟、分析和比较,分别建立了用于去隔行和帧率提升的算法。在分析其可行性及性能方面做... 详细信息

随着视频技术的蓬勃发展,目前视频领域内大量格式标准共存,这些多样化的格式为我们提出了一个新课题,那就是视频格式转换。本文通过对多种算法进行模拟、分析和比较,分别建立了用于去隔行和帧率提升的算法。在分析其可行性及性能方面做了如下工作: （1）去隔行算法方面:考察了已有的去隔行算法,分析了这些算法对不同序列所产生的效果,并利用运动自适应滤波器将这些算法的性能综合起来,从而在一定程度上达到折中。（2）运动估计方面:考察了当今视频格式转换领域中占主流地位的三维递归搜索块匹配算法。分析了它在矢量一致性、算法硬件实现等方面独特的优越性,并将其作为本文后续工作中运动估计的基本算法。考虑到实际运动场景中存在大量全局运动,而该算法又对全局运动不能得到令人满意的效果。因此本文在最优匹配准则中考虑了全局参数对运动矢量精确性的影响,从而能够更好地反应场景中的全局运动。（3）帧率提升方面:分析了场复制算法和简单的运动补偿平均算法的缺陷,指出对图像局部细节处理会因为运动矢量的不精确而导致赝像并提出了一种基于运动补偿插值的帧率提升算法。

关键词：数字视频格式转换去隔行帧率提升

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视频后处理中的视频增强算法研究

视频后处理中的视频增强算法研究

作者：张志龙北京邮电大学

学位级别：硕士

随着数字电视时代的到来和高清晰度平板显示器件的出现,人们对画面显示质量的要求越来越高。由于视频信号进入显示设备之前,经过了很多步骤的处理,信息损失导致了视频信号质量的下降。另外平板显示器自身的特性会影响显示效果。根据视... 详细信息

随着数字电视时代的到来和高清晰度平板显示器件的出现,人们对画面显示质量的要求越来越高。由于视频信号进入显示设备之前,经过了很多步骤的处理,信息损失导致了视频信号质量的下降。另外平板显示器自身的特性会影响显示效果。根据视频质量下降的表现,可以将影响质量问题分为动态和静态两大类。动态问题是指物体快速运动时才会出现的问题,例如运动模糊和运动颤抖;静态问题是指在视频序列中始终存在、与物体是否运动无关的问题,例如各类噪声、边缘模糊、对比度差等。后处理模块作为视频解码器和显示设备衔接模块,其功能之一就是直接应对这些问题,增强视频信号,提升显示效果。后处理的效果主要靠主观评测,很难形成标准,厂商大都根据自己的理解和市场定位开发产品。本文主要研究后处理中的帧率提升技术(FRC)、自适应对比度增强技术(ACE)和去块效应滤波技术(BNR)。这些技术是视频后处理技术的重要组成部分,属于视频增强范畴,对提升视频质量起到很大作用。论文第三章提出基于特征匹配和主导物体跟踪的帧率提升算法以解决运动模糊和运动颤抖问题,在双边运动估计(BIME)的框架下增添了匹配结果分析和主导物体跟踪模块,有针对性地处理图像中人眼比较敏感的主导物体。针对视频对比度问题,论文第四章提出了一种自适应对比度增强算法,它是对双边直方图均衡(BBHE)的改进,在对直方图预处理之后再进行双边均衡,并对颜色分量实行增强,处理后的图像自然、增强效果明显。论文第五章提出的基于盲检测的去块效应滤波结合斜率均方差(MSDS)和H.264中环路滤波器的思想,对视频压缩引起的块噪声进行分析和处理,有效抑制了块效应。

关键词：视频增强帧率提升自适应对比度增强去块效应滤波

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数字视频后处理芯片的算法研究

数字视频后处理芯片的算法研究

作者：朱昕荣浙江大学

学位级别：硕士

随着生活水平的提高，人们对电视图像质量的要求越来越高，传统的电视系统已不能满足人们的需要，能提高电视图像质量同时成本又不太高的方案的吸引力是显然的，现在的图像处理技术已能达到这种水平，我们可以通过去隔行、帧率提升、图... 详细信息

随着生活水平的提高，人们对电视图像质量的要求越来越高，传统的电视系统已不能满足人们的需要，能提高电视图像质量同时成本又不太高的方案的吸引力是显然的，现在的图像处理技术已能达到这种水平，我们可以通过去隔行、帧率提升、图像增强和降噪等方法将现行的隔行扫描、扫描频率偏低的视频信号转换成逐行扫描、扫描频率较高、图像质量较高和信噪比较高的视频信号。本文首先介绍视频后处理的理论基础，然后着重介绍了我们芯片中采用的三维递归搜索块匹配运动估计算法，以及块的二次采样及运动矢量场后处理，这种算法能够估计出物体的真正运动，能保证运动场的平滑性和正确性，特别适合应用于运动补偿的视频格式转换处理上，而且算法的复杂度小，便于硬件实现。然后介绍了各种用于视频格式转化的算法，比较它们的优缺点，在前人提出的时间递归运动补偿算法基础上，提出了一种新型的边缘保护的运动补偿去隔行算法，时间递归算法由于没有考虑到当前像素周围的边沿方向，会在移动边沿上产生阶梯效应，同时时间递归由于采用了中值滤波方案，会丧失一部分垂直清晰度，本文就是从这两方面提出了改进，增加了一个5×3的边沿检测窗口，使中值滤波在最相关的方向上进行，同时从前一场中获得垂直空间方向上的高频信息以抵消低通滤波造成的高频分量的损失。对经过这样处理的视频图像数据再做增强处理，用中值滤波器去除噪声，用锐度控制算法对图像做边缘增强，最后提出了视频后处理芯片的体系结构。

关键词：视频格式转换去隔行运动估计帧率提升

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基于FPGA的超高清视频格式转换器设计

基于FPGA的超高清视频格式转换器设计

作者：王铖江苏大学

学位级别：硕士

视频格式转换是面向不同用户的显示需求而产生的一种图像编码转换技术。超高清图像视频转换是将现有的高清数字视频进行格式转换并利用超高清视频显示器进行输出显示,目前4K2K视频显示设备已经投入市场,但我国的电视信号还没有超高清节... 详细信息

视频格式转换是面向不同用户的显示需求而产生的一种图像编码转换技术。超高清图像视频转换是将现有的高清数字视频进行格式转换并利用超高清视频显示器进行输出显示,目前4K2K视频显示设备已经投入市场,但我国的电视信号还没有超高清节目源的输入。通过视频格式转换技术将常用的1080P格式的高清视频源转换为4K2K的视频格式已成为格式转换领域中的一个热点。论文主要分为以下几个方面对超高清图像视频格式转换进行介绍的:首先,介绍了超高清视频图像格式转换课题的背景和研究意义,以及现有超高清视频图像技术的发展状况。其次,根据超高清图像视频技术发展在现实中遇到的障碍,设计一种格式转换器用来解决超高清图像视频源的不足,并对设计中要解决的问题进行理论分析和设计验证。主要包括:1.探讨图像的超分辨率重建技术和视频帧率的转换技术以及图像色域空间转换的问题,对图像的超分辨率转换算法进行了深入研究,引用了一种改进型的图像插值重建算法,并在Matlab仿真软件上进行了算法的验证。在保证了图像重建效果的基础上,设计了加快图像处理速度的流水线结构,利用Modelsim仿真软件和ISE开发套件对系统设计的代码进行了仿真调试,不仅提高了图像的显示效果,而且提高了系统硬件的利用率;2.在讨论视频帧率转换的理论研究上,针对运动图像进行了帧率提升的系统实现方案,实现了帧率从25Hz到30Hz的转换,保证视频显示的效果,充分利用FPGA的芯片资源,减轻了因为格式转换过程中造成的图像损失效果;最后,利用现有的FPGA开发平台对项目进行了整体评估,最后表明1080P图像视频通过该系统的处理,能够流畅的转换为4K2K超高清格式视频数据进行输出显示。

关键词：格式转换超高清数字视频图像超分辨率重建图像处理帧率提升

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基于运动补偿的视频格式转换算法研究

基于运动补偿的视频格式转换算法研究

作者：张丽晓天津大学

学位级别：硕士

随着视频技术的快速发展,视频领域内大量格式标准共存,各格式间的交互需求越来越多,这些多样化的格式为我们提出了一个新课题——视频格式转换。视频格式转换主要包括:变扫描率、去隔行和帧率变换。本论文对多种视频格式转换算法进行了... 详细信息

随着视频技术的快速发展,视频领域内大量格式标准共存,各格式间的交互需求越来越多,这些多样化的格式为我们提出了一个新课题——视频格式转换。视频格式转换主要包括:变扫描率、去隔行和帧率变换。本论文对多种视频格式转换算法进行了分析比较,在此基础上,基于运动补偿分别提出了去隔行和帧率提升算法。（1）运动估计方面,考察了当今视频格式转换领域中占主流地位的三维递归搜索块匹配算法,分析了它在矢量一致性、算法硬件实现等方面独特的优越性,对该算法的预测矢量、扫描顺序和误差判据进行改进和优化,并将其作为本文后续工作中运动估计的基本算法。（2）去隔行方面,分析了已有算法的优缺点,提出了基于运动补偿的去隔行算法。该算法首先采用改进的三维递归搜索块匹配算法结合双向运动估计计算出运动矢量,再通过矢量中值滤波平滑矢量场,最后根据运动矢量的大小判断当前块的运动状态,对静止块和运动块分别采用不同方法进行自适应补偿插值来内插重建场。实验结果表明,本文提出的去隔行算法与传统算法相比,具有较好的主客观效果。（3）帧率提升方面,在研究现有帧率提升算法的基础上,提出了一种新的帧率提升算法。运动估计部分仍利用改进的三维递归搜索块匹配算法和双向运动估计估计出运动矢量,然后采用矢量中值滤波来平滑矢量场,并引入分级块腐蚀方法去除“块斑”,最后采用中值滤波运动补偿算法进行补偿得到重建帧。通过对不同算法主客观质量和算法复杂度的比较,验证了本文算法的优越性。

关键词：视频格式转换去隔行帧率提升三维递归搜索块匹配算法双向运动估计