視頻獲取與處理技術(shù)-文庫吧
2025-04-23 04:25 本頁面
【正文】 常用于圖像平滑、尖銳化、輪廓增強、空間濾波、模板匹配等。若用 MxM卷積核矩陣對一幅圖進行卷積時，每個象素的輸出需 MxM次乘法和MXM1次加法。 – 二維正交變換：如 FFT、 DCT和 KL變換等。用于圖像增強、復(fù)原、數(shù)據(jù)壓縮等 。 視頻獲取與處理技術(shù) – 坐標(biāo)變換： 常用于圖像放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、移動等。 – 統(tǒng)計量計算：如計算密度直方圖、均值、協(xié)方差矩陣等。用于 KL變換、圖像分割等。 ? 圖像的上述處理都是十分復(fù)雜的。例子： 裝配機器人視覺系統(tǒng)，其識別零件的理論和算法都已解決，但處理一幅 512X512X8bit的圖像，把零件與其背景、零件和零件分割出來，算法中使用 3X3卷積運算，對應(yīng) 25fps的實時處理，需 512*512*9*2*25/s=118MOPS。 要求 CPU速度 10100倍，即118011800M,運算速度要求驚人 。 ? 解決辦法：大型機、小型高速陣列機和專用處理芯片(DSP)。 DSP是最經(jīng)濟的方案。它犧牲了計算機的通用性，針對視頻信號二維向量特點及大量的向量乘、加運算，專門設(shè)計，直接用硬件實現(xiàn)算法 (如卷積運算、 DCT變換等 ),不采用 Von Neumann結(jié)構(gòu) ,而采用 HARVARD結(jié)構(gòu)。 視頻獲取與處理技術(shù) ? DSP的結(jié)構(gòu) – DSP使用 VLSI技術(shù)，是一種集成度很高的數(shù)字信號處理器芯片，主要用于圖像、語音等的信號處理，自 1987年以來， DSP產(chǎn)品越來越多，應(yīng)用也越來越廣泛。 – DSP采用一種非 Von Neumann結(jié)構(gòu)－ HARVARD結(jié)構(gòu)。典型的HARVARD結(jié)構(gòu)使用雙體存儲器，分別保存數(shù)據(jù)和指令 (程序 ),通過獨立的總線從分離的存儲器中并行地取指令和數(shù)據(jù)。 – 使用了 HARVARD結(jié)構(gòu)的 DSP， 一個時鐘周期就可完成一般微處理器需 25個時鐘周期完成的一次乘法運算。 – DSP一般使用更靈活的、適合二維向量處理的流水線結(jié)構(gòu)。如INMOS公司的卷積芯片 A110， 21個加法器可組成 NXM結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的卷積核。 視頻獲取與處理技術(shù) ? DSP舉例 ① INMOS公司的A110卷積器。 做3X7卷積，卷積系數(shù)矩陣為Cij,I=1,2,3。j=1,2,…7 ， 如圖所示的二維流水線結(jié)構(gòu)。流水線沖滿時一個時鐘脈沖即可輸出一個卷積結(jié)果： 視頻獲取與處理技術(shù) ② CCube公司的 CL450 MPEGⅠ 解碼器。它有自己的 CPU和 DRAM，DRAM里是用于解碼的微程序。主機通過主機接口向CL450發(fā)送壓縮數(shù)據(jù)流和宏命令。 視頻獲取與處理技術(shù) ③ Creative 公司的專用音頻 D
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