检索结果-南通市图书馆

作者：赵雷天津大学

学位级别：硕士

视频信号处理芯片是数字电视的核心芯片之一,其主要功能是将输入源通过信号处理转换成显示终端所要求的格式,并且利用OSD菜单调节实现多种显示功能。本论文的研究来源于天津市科技发展计划项目《视频信号处理芯片的研发》,视频图像缩放... 详细信息

视频信号处理芯片是数字电视的核心芯片之一,其主要功能是将输入源通过信号处理转换成显示终端所要求的格式,并且利用OSD菜单调节实现多种显示功能。本论文的研究来源于天津市科技发展计划项目《视频信号处理芯片的研发》,视频图像缩放技术是该项目课题中的重要组成部分。本文通过对现有视频图像缩放算法研究和分析,提出了适于视频信号处理芯片的缩放算法以及硬件实现架构,最后给出了视频缩放模块的仿真和FPGA验证结果。本文研究了现行的两类主要算法:基于像素位置的插值算法和基于图像内容的插值,分别采用了三次样条插值和基于边沿检测的插值缩放算法(方向性关联插值算法和拉普拉斯边沿检测插值算法)。三次样条插值结构简单,可以实现水平和垂直分离的行缩放和列缩放。基于边沿检测算法在三次样条结构基础上对图像的边沿方向进行检测,并在边沿方向上进行菱形插值处理,以降低插值过程中损失的图像边沿信息。仿真结果对比显示,此类算法拥有比三次样条插值算法更好的图像处理质量。同时通过外部MCU的可控制性和OSD人机交互菜单的属性调节达到了系统的可配置性和扩展性,实现多种格式之间的转换和宽屏的多功能显示。本文采用自顶向下(Top-Down)的设计方法,按照系统功能模块划分、模块的RTL级代码设计、软件功能仿真、逻辑综合以及FPGA硬件功能验证等主流IC设计流程,提出了一种具有可配置的视频缩放IP软核的设计方案。到目前为止,本项目已经完成了FPGA验证,通过了天津市科委的验收。

关键词：视频信号处理芯片视频格式转换视频缩放图像插值宽屏转换

视频信号处理芯片中高速数据存储系统的设计与实现

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视频信号处理芯片中高速数据存储系统的设计与实现

作者：田华贵州大学

学位级别：硕士

随着数字电视和移动多媒体终端的不断涌现,视频信号处理芯片正以市场为向导,朝着更高性能方向发展。存储器是视频信号处理芯片中的关键部分之一。DDR SDRAM因其大容量、高速率和良好的兼容性在视频信号处理芯片中可实现高速数据的存储... 详细信息

随着数字电视和移动多媒体终端的不断涌现,视频信号处理芯片正以市场为向导,朝着更高性能方向发展。存储器是视频信号处理芯片中的关键部分之一。DDR SDRAM因其大容量、高速率和良好的兼容性在视频信号处理芯片中可实现高速数据的存储。本论文属于天津市科技发展计划项目“视频信号处理芯片的研发”中的一部分,主要研究了视频信号处理芯片中数据存储子系统的设计,提出了一种可复用DDR SDRAM控制器解决方案,包括可复用层次结构设计、数据通路同步时序控制问题的解决、对设计的功能检验方案的确定及仿真测试。本文首先分析了DDR SDRAM控制器在视频信号处理芯片中的重要性。在第二章对DDR SDRAM器件本身与设计相关的特性进行了重点阐述。在对DDR SDRAM器件特性介绍的基础上,第三章中提出了实际的设计方案,并在文中着重讨论了DDR控制器设计中数据通路的时序同步控制问题。文章在第四章中提出了系统化的仿真、验证方案,并根据方案对设计进行了功能仿真和综合验证。设计功能在FPGA验证平台上得到正确实现。本文第一次提出了基于可复用技术的分层逻辑设计概念,在理论和实际上实现了以DDR SDRAM控制器为核心的高速数据存储系统。针对DDR器件的时序同步问题,本文从数据通路设计中寻找突破点。在对数据通路进行控制设计时,从具体的时序同步性要求入手,重点研究利用FPGA自带的DCM和延时单元进行时序控制的方法。将对应研究结果应用到实际设计中,收到了理想的结果。

关键词：视频信号处理芯片 DDR 控制器时序同步可复用

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视频信号处理芯片子系统的功能验证

视频信号处理芯片子系统的功能验证

作者：赵迎春天津大学

学位级别：硕士

功能验证已成为芯片设计的重大瓶颈。据统计,在现代IC设计中,功能验证所花费的时间约占整个设计周期的60%0%,但却仍有超过2/3的芯片设计需要重新流片以纠正功能错误。目前基于仿真的验证依然是业界采用的主要验证方式,然而传统的基于仿... 详细信息

功能验证已成为芯片设计的重大瓶颈。据统计,在现代IC设计中,功能验证所花费的时间约占整个设计周期的60%0%,但却仍有超过2/3的芯片设计需要重新流片以纠正功能错误。目前基于仿真的验证依然是业界采用的主要验证方式,然而传统的基于仿真的验证存在可观察性低、可控性差以及自动化水平低等缺陷,如何快速有效地实现功能验证平台完成功能验证成为当今IC设计验证领域的重要研究方向之一。本论文属于天津市科技发展计划项目“视频信号处理芯片的研发”中的一部分,主要研究了视频信号处理芯片子系统的功能验证,提出了一种适合视频信号处理芯片子系统验证的解决方案,包括验证路线的制定、功能验证方法的确定、验证流程的规划和验证语言及工具的选择。论文分析了视频处理芯片的架构,并据此将整个视频信号处理芯片的验证归结为OSD子系统的验证和格式转换子系统的验证;根据这两大子系统各自的特点,论文制定了层次化验证和自底向上验证相结合的验证路线及相应的功能验证方法;借鉴当前流行的验证技术和方法,论文描述了适合视频信号处理芯片子系统验证的定向测试和约束随机测试相结合的激励产生方式、基于断言和数据比对的结果检查机制、功能覆盖率和代码覆盖率相结合的覆盖率机制以及基于VMM方法学思想的层次化验证平台构建等验证流程中的关键环节。论文选择SystemVerilog语言作为视频信号处理芯片子系统的验证语言、Mentor的Questasim 6.2e作为验证工具。最后根据OSD子系统和格式转换子系统的设计规范以及提出的功能验证方案,论文详细讨论了这两大子系统各自的激励产生方式、结果检查方式以及验证平台架构等验证流程中的关键环节,对这两大子系统进行了功能验证。仿真验证的实验表明,采用本文的功能验证方案可以将激励产生、结果检查和覆盖率衡量机制三者有机的结合在一起,极大的改善了验证过程的可观察性和可控制性,提高了验证过程的自动化水平,从而有效地缩减了设计的研发周期,保证了设计的成功流片。

关键词：功能验证 SystemVerilog 断言约束随机激励覆盖率视频信号处理芯片

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基于SVA的视频信号处理芯片功能验证

基于SVA的视频信号处理芯片功能验证

作者：丁三川天津大学

学位级别：硕士

随着集成电路技术的迅猛发展,片上系统芯片SoC(System on a Chip)设计能力的快速发展与成熟,芯片规模不断扩大,功能日趋复杂,SoC的功能验证(function verification)问题成为芯片设计中的巨大挑战。在现代IC设计中,功能验证占用了约50%～... 详细信息

随着集成电路技术的迅猛发展,片上系统芯片SoC(System on a Chip)设计能力的快速发展与成熟,芯片规模不断扩大,功能日趋复杂,SoC的功能验证(function verification)问题成为芯片设计中的巨大挑战。在现代IC设计中,功能验证占用了约50%～70%的设计周期,随着设计规模的增长,这个比例还将增大。功能验证已成为当今IC设计流程中的最大瓶颈(bottleneck)。功能验证的主流方法是基于仿真的动态验证。然而,传统的基于仿真的验证方法存在着明显的不足:验证过程的可观察性和可控性差,调试困难,验证环境的可重用性很差,自动化水平低。针对上述问题,本文论述了基于SystemVerilog断言(SystemVerilog Assertion,SVA)的功能验证方法,并根据SVA的特点,设计了一种层级化的验证平台(Testbench),阐述了基于SVA的功能验证的验证流程,根据视频信号处理芯片(Video Signal Process Chip,VSPC)的设计规范和实现规范,采用自底向上(down-top)的方法,制定了一种层级化的验证计划,完成了VSPC的功能验证(限于篇幅,本文只介绍了数据存取系统和中央控制系统的验证)。对每一个层级,根据设计规范和实现规范,开发相应的SVA检验器,选择验证案例(case),采用受控激励(Directed-Stimulus)和约束随机激励(Constraint-Random-Stimulus)相结合的激励产生方式,结合覆盖率驱动验证(Coverage Driven Verification,CDV)思想,利用仿真过程中SVA收集的功能覆盖(Function Coverage)统计信息指导激励的产生。实践证明,基于SVA的验证可以将验证环境的三要素——激励产生、检查机制和覆盖率统计有机地结合在一起,使得各个要素的优势发挥到最大,优化了验证环境,改善了验证过程的可观察性和可控制性,简化了调试过程,提高了验证环境的可重用性和验证过程的自动化水平,改善了功能验证的质量和效率,从而可以有效地缩减设计的研发周期,增加设计成功的信心,保证设计的成功流片。本课题来源于天津市科技发展计划项目“视频信号处理芯片的研发”。目前该项目已通过天津市科委的验收。

关键词：功能验证 SVA 约束随机激励覆盖率驱动视频信号处理芯片

视频图像空间域分辨率变换子系统的研究与实现

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视频图像空间域分辨率变换子系统的研究与实现

作者：周智平天津大学

学位级别：硕士

视频信号处理芯片是数字电视的核心芯片之一,其主要功能是将输入源通过信号处理转换成显示终端所要求的格式,并且实现图像增强、OSD菜单显示等其他辅助功能。随着数字电视的不断发展,该芯片展现出了巨大的市场前景和发展空间。空间域分... 详细信息

视频信号处理芯片是数字电视的核心芯片之一,其主要功能是将输入源通过信号处理转换成显示终端所要求的格式,并且实现图像增强、OSD菜单显示等其他辅助功能。随着数字电视的不断发展,该芯片展现出了巨大的市场前景和发展空间。空间域分辨率变换系统负责实现视频信号处理芯片中视频处理的功能,包括帧频提升,去隔行和尺寸缩放三个部分,本文重点研究并讨论了空间域分辨率变换系统中帧频提升子系统和视频缩放子系统的设计与实现。对帧频提升子系统,本文在对多种运动估计算法分析研究的基础上,并从硬件实现的角度考虑,提出了一种基于块匹配的运动补偿算法,该算法在占用较少硬件资源的前提下实现了较佳的性能,文中对其中的运动估计器进行了电路设计与实现。对视频缩放子系统,考虑到实现画中画(PIP)功能的需要,本文分别对尺寸放大和尺寸缩小算法进行了研究与讨论,其中尺寸缩小算法的作用是产生子画面,而尺寸放大算法则是用来产生宽屏主画面。在对多种尺寸缩小算法研究的基础上,本文提出了一种基于图像映射子块的尺寸缩小算法,由该算法得到的图像具有较好的完整性,且算法简单,便于硬件实现。尺寸放大采用的是双三次插值算法,本文通过可配置的电路设计,硬件实现了3种宽屏显示以及这三种显示模式的切换。此外,在视频缩放算法电路实现的基础上,本文提出了实现PIP功能的芯片架构,并进行了可行性的分析与讨论。本文最后对空间域分辨率变换子系统进行了功能仿真与验证,并给出了仿真结果和实现效果图。

关键词：视频信号处理芯片帧频提升运动估计画中画尺寸缩放