專利名稱:一種基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及運動模糊圖像復(fù)原技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種基于多核的運動模糊圖像復(fù) 原系統(tǒng),完成運動模糊圖像補償,適用于高速運動模糊圖像復(fù)原研究。
背景技術(shù):
高精度實時光學(xué)遙感運動成像要求平臺理想運動,但平臺在外部環(huán)境與內(nèi)部擾動 影響下會形成復(fù)雜多模的非理想運動,導(dǎo)致光學(xué)遙感運動成像發(fā)生模糊、散焦、變形、像素 混疊,而導(dǎo)致嚴(yán)重降質(zhì)。遙感運動成像信息量多,分辨率高,而且圖像復(fù)原算法一般比較復(fù) 雜,計算量很大。因此高速圖像復(fù)原系統(tǒng)的研究和研制顯得尤為重要,具有很高的科學(xué)價值 和巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。圖像處理的硬件單元一般用數(shù)字圖像處理器DSP (Digital SignalProcessor)來 實現(xiàn)。DSP不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序, 它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器;FPGA(Field-Programmable Gate Array),即現(xiàn)場可編程門陣列,它是作為專用集成電路(ASIC)領(lǐng)域中的一種半定制 電路而出現(xiàn)的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點; DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM)即雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器,相比于單數(shù)據(jù)速 率(SDR,Single Data Rate) SDRAM只在一個時鐘周期的上升沿傳輸一次數(shù)據(jù),它能在一個 時鐘周期內(nèi)的上升沿和下降沿傳輸兩次數(shù)據(jù)。DDR內(nèi)存可以在與SDRAM相同的總線頻率下 達(dá)到更高的數(shù)據(jù)傳輸率。采用FPGA預(yù)處理、DDR SDRAM高速緩存和雙DSP核心并行計算的 架構(gòu)有利于構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)處理流程和方便處理任務(wù)的分配,提高系統(tǒng)的并行程度和資源 利用率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種基于多核的運動模糊 圖像補復(fù)原系統(tǒng),能夠提高圖像復(fù)原處理的效率。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),包括視頻采集和解碼模塊、預(yù)處理和邏 輯中轉(zhuǎn)模塊、由η個并聯(lián)的數(shù)字信號處理器DSP組成的雙核處理模塊、由η個雙數(shù)據(jù)速率同 步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器DDR SDRAM組成的高速數(shù)據(jù)緩存模塊,以及視頻編碼和回放模塊,η 個DDR SDRAM對應(yīng)η個數(shù)字信號處理器DSP ;η為大于或等于2的整數(shù);上述各模塊的連接關(guān)系為視頻采集和解碼模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模 塊;所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊采用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA實現(xiàn),連接DSP的外部存 儲器接口 EMIF和DDR SDRAM ;所述雙核處理模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊,該雙核 處理模塊中的η個DSP采用并行處理方式,η個DSP相互之間的握手通過連到FPGA上的各 個DSP的中斷、通用I/O管腳來實現(xiàn);所述高速數(shù)據(jù)緩存模塊中的η個DDR SDRAM連接所述 預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;所述視頻編碼和回放模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;
上述各模塊的工作流程為①所述視頻采集和解碼模塊將采集并解碼的每幀圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給預(yù)處理和邏輯 中轉(zhuǎn)模塊;②預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊對視頻采集和解碼模塊輸出的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處 理,將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為η部分,通過FPGA實現(xiàn)的DDR控制器以突發(fā)模式將η部分 的圖像數(shù)據(jù)分別存儲在η個DDR SDRAM中;其中,DDR控制器在時鐘的上升沿和下降沿傳輸 數(shù)據(jù);
③每個DSP通過所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊從自身對應(yīng)的DDRSDRAM獲取中圖像 數(shù)據(jù),并進(jìn)行圖像復(fù)原,將復(fù)原后的圖像發(fā)送給預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;④預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊將各DSP復(fù)原的圖像合并成完整的一幀圖像并輸出給 視頻編碼和回放模塊;⑤視頻編碼和回放模塊編碼和回放預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊合并成的完整圖像。較佳地,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括一控制模塊;該控制模塊基于嵌入WinCE的ARM控制器,通過主機(jī)接口 HPI總線與其中一個DSP 相連,在用戶選擇算法后,改變HPI共享存儲區(qū)中指示復(fù)原算法類型的數(shù)據(jù);與控制模塊相連的DSP,進(jìn)一步檢測到所述HPI共享存儲區(qū)中指示復(fù)原算法類型 的數(shù)據(jù)改變后,通過所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊改變其他DSP的復(fù)原算法類型,然后各個 DSP開始用改變后的復(fù)原算法進(jìn)行圖像復(fù)原。較佳地,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接在DDR SDRAM和預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊之間的η 個雙向先入先出存儲器FIFO控制器,雙向FIFO控制器和DDRSDRAM為一對一的關(guān)系。較佳地,所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊包括用FPGA實現(xiàn)的預(yù)處理單元、數(shù)據(jù)分配單 元、DDR控制器;預(yù)處理單元對來自視頻采集和解碼模塊的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理后的 數(shù)據(jù)等候數(shù)據(jù)分配模塊處理;數(shù)據(jù)分配模塊將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為η部分;在DDR控制器的讀寫時序控制下,以突發(fā)模式將數(shù)據(jù)分配模塊劃分的η部分圖像 數(shù)據(jù)分別存儲到η個DDR SDRAM中;其中,DDR控制器在時鐘的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù);在DDR控制器的讀寫時序控制下,DDR SDRAM中的圖像數(shù)據(jù)不斷地傳遞到對應(yīng)的 DSP ;最后,數(shù)據(jù)分配模塊從各DSP獲取復(fù)原的圖像,并合并成完整的一幀圖像后輸出 給視頻編碼和回放模塊。由以上所述可以看出,本發(fā)明將對視頻的處理工作分配給兩部分,由FPGA的預(yù)處 理進(jìn)行預(yù)處理,由并行的DSP進(jìn)行圖像補償,從而提高了圖像補償和復(fù)原的效率。而且, 本發(fā)明采用DDR SDRAM作為圖像數(shù)據(jù)的緩存區(qū),能夠滿足大量數(shù)據(jù)緩存的需求,而且DDR SDRAM能夠在時鐘的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù),這與SDR SDRAM只能在時鐘周期的下降沿 傳輸數(shù)據(jù)相比,能夠大大提高數(shù)據(jù)傳輸速率。可見,采用FPGA預(yù)處理、DDR SDRAM高速緩存和雙DSP核心并行計算的架構(gòu)有利 于構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)處理流程和方便處理任務(wù)的分配,提高系統(tǒng)的并行程度和資源利用率。其次,本發(fā)明采用控制模塊選擇復(fù)原算法,大大增加了本系統(tǒng)的靈活性。
此外,本發(fā)明還在FPGA和DDR SDRAM之間加入雙向FIFO控制器,這使得在向DDR SDRAM中寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)的時候能夠有序?qū)懭牒妥x取。
圖1為本發(fā)明的基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)框圖;圖3為本發(fā)明預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊的功能框圖;圖4為雙核處理模塊的松耦合結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),如圖1和圖2所示,本發(fā)明的圖像復(fù)原系統(tǒng)包括視頻采集和解碼模塊1、預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2、由η個并聯(lián)的DSP 組成的雙核處理模塊3、由η個DDR SDRAM組成的高速數(shù)據(jù)緩存模塊4以及視頻編碼和回放 模塊6。其中,η個DDRSDRAM對應(yīng)η個DSP ;η為大于或等于2的整數(shù)。本發(fā)明實施例與η =2為例。視頻采集和解碼模塊1,與預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2相連,將采集和解碼后的視頻 發(fā)送至預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2。預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2,采用FPGA實現(xiàn),該模塊首先承擔(dān)著對視頻采集和解碼 模塊1輸出的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的任務(wù),如視頻圖像二值化、濾波等核心計算前必 須的圖像處理算法;其次,F(xiàn)PGA實現(xiàn)的DDR控制器邏輯在雙核處理模塊3和高速數(shù)據(jù)緩存 模塊4之間起一個橋梁的作用,即把DSP的外部存儲器接口(EMIF)和高速數(shù)據(jù)緩存模塊4 的DDRSDRAM連接起來。在此連接情況下,F(xiàn)PGA將處理后的圖像數(shù)據(jù)分為η = 2部分,通過 DDR控制器以突發(fā)模式將這兩部分的圖像數(shù)據(jù)分別存儲在2個DDR SDRAM中;從DDR SDRAM 讀取DSP請求的圖像數(shù)據(jù),將各DSP復(fù)原的圖像合并成完整的一幀圖像并發(fā)送給視頻編碼 和回放模塊6。雙核處理模塊3中的η個DSP采用并行處理方式;每個DSP通過預(yù)處理和邏輯中 轉(zhuǎn)模塊2從自身對應(yīng)的DDR SDRAM獲取中圖像數(shù)據(jù),并進(jìn)行圖像復(fù)原;兩個DSP相互之間的 握手通過連到FPGA上的各個DSP的中斷、通用I/O管腳來實現(xiàn)。高速數(shù)據(jù)緩存模塊4中的兩個DDR SDRAM,用于DSP對各分塊圖像進(jìn)行復(fù)原的時候 緩存圖像數(shù)據(jù)。視頻編碼和回放模塊,用于編碼和回放預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊合并成的完整圖像。上述各模塊的工作流程為①視頻采集和解碼模塊將采集并解碼的每幀圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn) 模塊。②預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊對視頻采集和解碼模塊輸出的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處 理,將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為兩部分,通過FPGA實現(xiàn)的DDR控制器以突發(fā)模式將兩部分 的圖像數(shù)據(jù)分別存儲在兩個DDR SDRAM中;其中,DDR控制器在時鐘的上升沿和下降沿傳輸 數(shù)據(jù)。
③每個DSP通過所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊從自身對應(yīng)的DDRSDRAM獲取中圖像 數(shù)據(jù),并進(jìn)行圖像復(fù)原,將復(fù)原后的圖像發(fā)送給預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;④預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊將各DSP復(fù)原的圖像合并成完整的一幀圖像并輸出給 視頻編碼和回放模塊;⑤視頻編碼和回放模塊編碼和回放預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊合并成的完整圖像。由本發(fā)明圖像復(fù)原系統(tǒng)可以看出,本發(fā)明采用FPGA預(yù)處理、DDRSDRAM高速緩存和 雙DSP核心并行計算的架構(gòu)有利于構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)處理流程和方便處理任務(wù)的分配,提高 系統(tǒng)的并行程度和資源利用率。下面對各重要模塊的功能進(jìn)行詳細(xì)描述。預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2,負(fù)責(zé)除圖像復(fù)原算法外的所有邏輯控制和圖像預(yù)處理任務(wù),如圖3所示,這主要包括視頻的輸入輸出、視頻幀在進(jìn)行復(fù)原之前必需的圖像預(yù)處 理算法、高速數(shù)據(jù)緩存模塊4核心器件DDRSDRAM與雙核處理模塊3存儲器接口的時序控制 和圖像并行處理前的數(shù)據(jù)分配等。DDR SDRAM的引入大大提高了雙核處理模塊3處理和存 儲圖像的效率。具體來說,如圖3所示,預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊包括用FPGA實現(xiàn)的預(yù)處理單元、數(shù) 據(jù)分配單元和DDR控制器;預(yù)處理單元對來自視頻采集和解碼模塊的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理后的 數(shù)據(jù)等候數(shù)據(jù)分配模塊處理。數(shù)據(jù)分配模塊將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為η部分。DDR控制器用于控制DDR SDRAM數(shù)據(jù)讀寫的時序。在DDR控制器的讀寫時序控制 下,以突發(fā)模式將η = 2部分的圖像數(shù)據(jù)分別存儲到2個DDRSDRAM中。其中,DDR控制器 在時鐘的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)DSP從DDR SDRAM獲取數(shù)據(jù)時,在DDR控制器讀寫時序控制下,DDR SDRAM中的 圖像數(shù)據(jù)不斷地傳遞到對應(yīng)的DSP。最后數(shù)據(jù)分配模塊從各DSP獲取復(fù)原的圖像,并合并成完整的一幀圖像后輸出給 視頻編碼和回放模塊。雙核處理模塊3,由兩個并聯(lián)的DSP核心協(xié)同完成模糊圖像復(fù)原算法。如圖2所 示,兩個DSP稱為DSP-A和DSP-B,兩個DSP相互之間的握手通過連到FPGA上的各個DSP的 中斷、通用I/O管腳來實現(xiàn)。雙核處理模塊3中的兩個核心是基于MIMD(多指令流多數(shù)據(jù) 流)系統(tǒng)的,這種系統(tǒng)一般由緊耦合系統(tǒng)和松耦合系統(tǒng)兩種結(jié)構(gòu)來描述。緊耦合系統(tǒng)通過 共享的存儲器來實現(xiàn)處理器之間的通信,處理器之間的聯(lián)系比較緊密。松耦合系統(tǒng)中每個 處理器節(jié)點帶有存儲器,處理器之間通過消息傳遞的方式來相互通信。本發(fā)明采用基于松 耦合的結(jié)構(gòu),其體系結(jié)構(gòu)如圖4所示,每個DSP通過緩存連接外部總線,該外部總線接入預(yù) 處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2。每個DSP帶有存儲器,該存儲器即為圖2中的DDR SDRAM, DSP不 與DDR SDRAM直接通信,而是通過外部總線和預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2相互通信??梢?,本發(fā)明采用雙DSP并行處理系統(tǒng),多DSP通信方式不受DSP通信控制接口的 限制、各DSP間沒有耦合作用而且支持突發(fā)式、海量數(shù)據(jù)高速通信,在數(shù)據(jù)吞吐量大、數(shù)字 運算復(fù)雜的場合得到廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明采用DDR SDRAM作為圖像數(shù)據(jù)的緩存區(qū)。由于在圖像處理等高速數(shù)據(jù)場合下,需要高速緩存大量的數(shù)據(jù),傳統(tǒng)的SDRAM已不能滿足這種大量數(shù)據(jù)緩存的需求,而DDR SDRAM(DoubIe Data Rage,雙數(shù)據(jù)速率)由于其速度快、容量大的特點能很好的滿足這種需 求,因此,如圖2所示,本發(fā)明的高速數(shù)據(jù)緩存模塊4使用了兩塊DDR SDRAM作為圖像數(shù)據(jù)的 緩存區(qū)。與SDR SDRAM只能在時鐘周期的下降沿傳輸數(shù)據(jù)不同,這種DDRSDRAM在時鐘的上 升沿和下降沿都能傳輸數(shù)據(jù)。因此DDR SDRAM的傳輸速率是SDR SDRAM傳輸速率的兩倍。 但是本發(fā)明中采用的DSP處理器的接口不能直接和DDR存儲器接口相連,因此兩者之間的 數(shù)據(jù)交換需要通過預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2實現(xiàn)的DDR控制器來完成。 控制模塊5的核心基于嵌入WinCE的ARM控制器,控制模塊5包括一觸摸屏,用 戶通過觸摸屏能選擇不同的圖像復(fù)原算法,并能實時預(yù)覽當(dāng)前采集視頻和算法處理后的視 頻。為了便于演示和比較各種圖像復(fù)原算法的優(yōu)劣,本發(fā)明圖像復(fù)原系統(tǒng)進(jìn)一步包括 控制模塊5來完成算法的選擇??刂颇K5基于嵌入WinCE的ARM控制器完成,它通過主 機(jī)接口(HPI,Host Port Interface)總線與其中一個DSP例如DSP-A相連,以完成兩者間 的通訊。當(dāng)用戶選定某種算法時,控制模塊5改變HPI共享存儲區(qū)中指示復(fù)原算法類型的 數(shù)據(jù),當(dāng)DSP-A檢測到HPI共享存儲區(qū)中該數(shù)據(jù)發(fā)生變化時,通過FPGA改變DSP-B的復(fù)原 算法類型,然后兩個DSP開始用改變后的復(fù)原算法進(jìn)行圖像復(fù)原。較佳地,控制模塊5含一個電阻式觸摸屏,打開算法設(shè)定程序后用戶可以方便地 通過觸摸屏選擇不同的圖像復(fù)原算法??刂颇K5還可以進(jìn)一步實時預(yù)覽當(dāng)前采集視頻和 算法處理后的視頻,在這種情況下,預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2復(fù)原前后的數(shù)據(jù)通過某一個 DSP發(fā)送給控制模塊5。在實際中,為了保證圖像數(shù)據(jù)的有序性,在FPGA和兩個DDR SDRAM之間各加入一 個雙向FIFO是很有必要的,這使得在向DDR SDRAM中寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)的時候能夠有序 寫入和讀取。該FIFO并未在圖4中示出,如果需要增加,則在圖4中存儲器與外部總線之 間增加FIFO。本發(fā)明圖像復(fù)原系統(tǒng)的工作過程為從視頻采集和解碼模塊輸出的每幀圖像信號首先送到FPGA進(jìn)行圖像預(yù)處理,處 理后的數(shù)據(jù)等分為兩部分,通過FPGA實現(xiàn)的DDR控制器以突發(fā)模式將其存儲在分別對應(yīng)兩 個DSP核心的兩個DDR SDRAM中。在DSP-A和DSP-B的DMA控制器作用下,DDR SDRAM中 存儲的數(shù)據(jù)通過FIFO不斷地轉(zhuǎn)移到DSP片內(nèi)RAM中,然后兩個DSP對各自分配到的圖像進(jìn) 行圖像復(fù)原。兩路復(fù)原后的圖像數(shù)據(jù)由FPGA的邏輯時序控制并重構(gòu)成單幀圖像,由預(yù)處理 和邏輯中轉(zhuǎn)模塊2控制輸出回放。綜上所述,以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),其特征在于該系統(tǒng)包括視頻采集和解碼模塊、預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊、由n個并聯(lián)的數(shù)字信號處理器DSP組成的雙核處理模塊、由n個雙數(shù)據(jù)速率同步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器DDR SDRAM組成的高速數(shù)據(jù)緩存模塊,以及視頻編碼和回放模塊,n個DDR SDRAM對應(yīng)n個數(shù)字信號處理器DSP;n為大于或等于2的整數(shù);上述各模塊的連接關(guān)系為視頻采集和解碼模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊采用現(xiàn)場可編程邏輯門陣列FPGA實現(xiàn),連接DSP的外部存儲器接口EMIF和DDR SDRAM;所述雙核處理模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊,該雙核處理模塊中的n個DSP采用并行處理方式,n個DSP相互之間的握手通過連到FPGA上的各個DSP的中斷、通用I/O管腳來實現(xiàn);所述高速數(shù)據(jù)緩存模塊中的n個DDR SDRAM連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;所述視頻編碼和回放模塊連接所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;上述各模塊的工作流程為①所述視頻采集和解碼模塊將采集并解碼的每幀圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;②預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊對視頻采集和解碼模塊輸出的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為n部分,通過FPGA實現(xiàn)的DDR控制器以突發(fā)模式將n部分的圖像數(shù)據(jù)分別存儲在n個DDR SDRAM中;其中,DDR控制器在時鐘的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù);③每個DSP通過所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊從自身對應(yīng)的DDRSDRAM獲取中圖像數(shù)據(jù),并進(jìn)行圖像復(fù)原,將復(fù)原后的圖像發(fā)送給預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊;④預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊將各DSP復(fù)原的圖像合并成完整的一幀圖像并輸出給視頻編碼和回放模塊;⑤視頻編碼和回放模塊編碼和回放預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊合并成的完整圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)進(jìn)一 步包括一控制模塊;該控制模塊基于嵌入WinCE的ARM控制器,通過主機(jī)接口 HPI總線與其中一個DSP相 連,在用戶選擇算法后,改變HPI共享存儲區(qū)中指示復(fù)原算法類型的數(shù)據(jù);與控制模塊相連的DSP,進(jìn)一步檢測到所述HPI共享存儲區(qū)中指示復(fù)原算法類型的數(shù) 據(jù)改變后,通過所述預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊改變其他DSP的復(fù)原算法類型,然后各個DSP開 始用改變后的復(fù)原算法進(jìn)行圖像復(fù)原。
3.如權(quán)利要求1所述的基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)進(jìn)一 步包括連接在DDR SDRAM和預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊之間的η個雙向先入先出存儲器FIFO 控制器,雙向FIFO控制器和DDR SDRAM為一對一的關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),其特征在于,所述預(yù)處理 和邏輯中轉(zhuǎn)模塊包括用FPGA實現(xiàn)的預(yù)處理單元、數(shù)據(jù)分配單元、DDR控制器;預(yù)處理單元對來自視頻采集和解碼模塊的每幀圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,預(yù)處理后的數(shù)據(jù) 等候數(shù)據(jù)分配模塊處理;數(shù)據(jù)分配模塊將預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)分為η部分;在DDR控制器的讀寫時序控制下,以突發(fā)模式將數(shù)據(jù)分配模塊劃分的η部分圖像數(shù)據(jù) 分別存儲到η個DDR SDRAM中;其中,DDR控制器在時鐘的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù);在DDR控制器的讀寫時序控制下,DDR SDRAM中的圖像數(shù)據(jù)不斷地傳遞到對應(yīng)的DSP ;最后,數(shù)據(jù)分配模塊從各DSP獲取復(fù)原的圖像,并合并成完整的一幀圖像后輸出給視 頻編碼和回放模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于多核的運動模糊圖像復(fù)原系統(tǒng),該系統(tǒng)中的預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊將視頻采集和解碼模塊采集到的視頻幀進(jìn)行預(yù)處理后暫存在高速數(shù)據(jù)緩存模塊,預(yù)處理模塊核心計算采用FPGA完成,高速數(shù)據(jù)緩存模塊基于DDR SDRAM;雙核處理模塊通過預(yù)處理和邏輯中轉(zhuǎn)模塊讀取高速數(shù)據(jù)緩存中的視頻幀并進(jìn)行圖像補償,雙核處理模塊采用兩個DSP構(gòu)建,并行處理后的視頻在回放模塊中回放。本系統(tǒng)把對視頻的處理工作分配給兩部分,經(jīng)FPGA的預(yù)處理加上基于DDR SDRAM數(shù)據(jù)緩存的高速讀寫,雙DSP核心并行計算的高效性能夠更有效的完成圖像補償和復(fù)原的任務(wù)。
文檔編號G11B20/10GK101882302SQ201010189839
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者倪國強(qiáng), 馮亮, 梁炯, 石明珠, 許廷發(fā) 申請人:北京理工大學(xué)