طراحی، شبیه سازی و پباده سازی سخت افزاری الگوریتمی جهت فشرده سازی بلادرنگ ویدیو در بستر fpga

امروزه نیاز روزافزون به ارسال و ذخیره سازی اطلاعات، فشرده سازی را به امری بسیار ضروری تبدیل کرده است داده های ویدیویی بسیاری به صورت روزافزون درکاربردهای متنوع و متفاوتی در حال تولید، ذخیره، و ارسال هستند که نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره انسان ها و کاربردهای اکتشافی، فضایی و نظامی ایفا می کنند. در بسیاری از این کاربردها نیاز است که تصاویر ویدیویی به صورت بلادرنگ ارسال و ذخیره شوند. در کاربردهای بلادرنگ موضوع بسیار مهم سرعت پردازش است تا بتوان حجم داده های ورودی را به صورت بلادرنگ فشرده کرد، همچنین قابلیت انعطاف سیستم و توانایی به روزرسانی آن با هزینه کم نیز بسیار مورد توجه می باشند. برای افزایش سرعت یکی از بهترین راهکارها استفاده از پردازش موازی می باشد. یک راه کار مناسب برای دستیابی به پردازش موازی استفاده از fpga ها می باشد؛ که توانایی موازی سازی و قابلیت انعطاف بالایی دارند. قابلیت موازی سازی راه کار مناسبی جهت بالا بردن سرعت است که با استفاده از آن می توان با یک طراحی مناسب سرعت و کارایی بالایی برای طرح مورد نظر فراهم کرد. در این پایان نامه، به دنبال ارائه روشی جهت فشرده سازی برخط ویدیو در بستر fpga هستیم. در این راستا ابتدا یک الگوریتم فشرده سازی بلوکی مبتنی بر موجک با پیچیدگی کم و مناسب با بستر سخت افزاری طراحی میکنیم. الگریتم طراحی شده قابلیت موازی سازی بالایی داشته و برداشته شده از الگوریتم های فشرده سازی بلوکی موجود مانند ebcot و sbhp، است، و سپس سخت افزار مطلوب را بر اساس نیاز، طراحی و مونتاژ می کنیم. در پایان تبدیل موجک دو بعدی به روش طرح بالابری در بستر سخت افزار طراحی شده پیاده سازی شد. زمان انجام یک سطح تبدیل موجک بر رویfpga spartan 3 xc3s400 با فرکانس کاری 78mhz برابر 3.65ms است و تعداد برش های مورد استفاده برای پیاده سازی تبدیل موجک 1117 است که در مقایسه با دو روش پیاده سازی شده تبدیل موجک به روش طرح بالابری نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی بهبود طرح پیشنهادی از نظر استفاده از منابع موجود در fpga است.