Υλοποίηση σε FPGA τεχνολογία του διακριτού μετασχηματισμού κυματιδίου για το πρότυπο JPEG XS

Οι διάφορες νέες λειτουργικότητες, ανάγκες και απαιτήσεις σε ποιότητα, της σύγχρονης εποχής, όσον αφορά την εικόνα, την αποθήκευση, την συμπίεση είτε και την προβολή της, προϋποθέτουν τη συνεχή ανάπτυξη των μοντέλων και των συστημάτων. Σε αυτή τη διαδικασία η ομάδα της Joint Photographic Experts Gro...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Παλισίδης, Χριστόδουλος
Άλλοι συγγραφείς: Θεοδωρίδης, Γεώργιος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2020
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/12976
Περιγραφή
Περίληψη:Οι διάφορες νέες λειτουργικότητες, ανάγκες και απαιτήσεις σε ποιότητα, της σύγχρονης εποχής, όσον αφορά την εικόνα, την αποθήκευση, την συμπίεση είτε και την προβολή της, προϋποθέτουν τη συνεχή ανάπτυξη των μοντέλων και των συστημάτων. Σε αυτή τη διαδικασία η ομάδα της Joint Photographic Experts Group, ή αλλιώς JPEG, εμφανίζει πλήρη ευαισθητοποίηση, καθιστώντας την ένα σημαντικό πρωταγωνιστή της σύγχρονης πραγματικότητας, στον τομέα της επεξεργασίας εικόνας. Σε αυτή την κατεύθυνση και για την εξυπηρέτηση μίας νέας κατηγορίας αναγκών, η επιτροπή της JPEG δημοσίευσε το κωδικοποιητή JPEG XS. Ένα σημαντικό κομμάτι στη λειτουργία του κωδικοποιητή, καταλαμβάνει ο διακριτός μετασχηματισμός κυματιδίου που το πρότυπο χρησιμοποιεί. Λόγω της πολυπλοκότητας του και της καίριας συμβολής του στο αποτέλεσμα της τελικής συμπίεσης των δεδομένων του κωδικοποιητή, ο μετασχηματισμός αυτός, με τον ιδιαίτερο τρόπο που εκτελείται στο πρότυπο, αποτέλεσε το αντικείμενο ενδιαφέροντος και ενασχόλησης της παρούσας εργασίας. Προχωρήσαμε λοιπόν στη μελέτη αυτού με σκοπό την ανάπτυξη μίας αρχιτεκτονικής για υλοποίηση του συγκεκριμένου κωδικοποιητή σε υλικό. Φυσικά, η αναζήτηση και σχεδίαση της βέλτιστης υλοποίησης είναι πάντα ο επιθυμητός στόχος. Στην προσπάθεια αυτή, κινηθήκαμε προς την καλύτερη δυνατή εξοικονόμηση πόρων υλικού και τη ταχύτερη δυνατή εξαγωγή αποτελεσμάτων .Εξάλλου, τα πεδία αυτά είναι πάντα το επίκεντρο ενδιαφέροντος και το πεδίο της περισσότερης έρευνας και ανάπτυξης. Την ολοκλήρωση της σχεδίασης μας ακολούθησαν τα βήματα της επαλήθευσης, για την εξακρίβωση της ορθότητας της λειτουργίας αυτής ,όπως και αυτά της σύνθεσης και υλοποίησης της αρχιτεκτονικής μας. Τα τελευταία πραγματοποιήθηκαν φυσικά με τη βοήθεια του κατάλληλου ειδικού εργαλείου βοηθώντας μας να εξάγουμε χρήσιμα συμπεράσματα όσον αφορά την απόδοση και την αξιολόγηση του σχεδιασμού μας. Η υλοποίηση της αρχιτεκτονικής μας, έγινε και δοκιμάστηκε σε FPGA συσκευές διαφορετικών οικογενειών, όπως η Virtex7, η Kintex7 και η Spartan7. Αυτό μας έδωσε τη δυνατότητα να προβούμε σε κάποιες διαδικασίες συγκρίσεων. Τα αποτελέσματα που εξαγάγαμε προέκυψαν να συμβαδίζουν με τα αναμενόμενα, με την υλοποίηση στην οικογένεια της Virtex7 να ικανοποιεί τις απαιτήσεις της σύγχρονης εποχής ως προς την ανάλυση εικόνας. Από την άλλη ,η υλοποίηση στην οικογένεια Kintex7 ίσως συναντάει προβλήματα στις απαιτήσεις της Full HD ανάλυσης, ενώ αυτή της οικογενείας Spartan7 κρίνεται αρκετά ανεπαρκής.