【摘要】：全球第三代移動通訊技術(shù)已經(jīng)邁向成熟階段,而全球第四代移動通訊技術(shù)已經(jīng)悄然而至,視像采集和視像處理已經(jīng)成為移動通訊智能終端的重要組成部分。集成圖像信號處理和視頻信號處理器的系統(tǒng)級芯片方案在高像素消費類電子產(chǎn)品中有長足發(fā)展。本論文主要研究基于移動智能終端的視像信號處理技術(shù)及其實現(xiàn),這將為移動智能終端的多媒體系統(tǒng)新架構(gòu)的研究奠定了基礎(chǔ)。論文在研究移動智能終端應(yīng)用處理器的基礎(chǔ)上,設(shè)計了適合移動智能終端解決方案的圖像信號處理器和視頻信號處理器架構(gòu),實現(xiàn)了視像信號處理系統(tǒng),在提高主控芯片集成度的同時,降低了功耗和成本。論文主要針對移動終端視頻采集的特點和高清視頻處理的需求進行相應(yīng)的理論研究和算法實現(xiàn)。詳細研究了圖像抗?jié)u暈技術(shù)、自適應(yīng)自動白平衡技術(shù)和AVS視頻壓縮技術(shù)的算法理論及電路設(shè)計,搭建了FPGA軟硬件驗證平臺,并使用CMOS圖像傳感器OV5647,對數(shù)字圖像處理器進行了FPGA板級驗證。設(shè)計的視像信號處理系統(tǒng)在功耗、性能等方面達到預(yù)期效果,該系統(tǒng)被應(yīng)用于移動智能應(yīng)用處理器芯片之中,并采用28nm進行了流片。本文主要創(chuàng)新工作有:1.提出一種創(chuàng)新的抗?jié)u暈圖像算法,在有效消除漸暈的同時,改善了由鏡頭所引起的圖像色彩不均勻。該算法首先利用統(tǒng)計方法得到圖像中心點以及RGB三個通道的補償因子曲線并進行線性擬合,而后通過計算得到各通道的衰減速率,最后利用各通道的衰減速率對圖像進行補償。經(jīng)過算法處理后,圖像相對照度提高到97.62%,漸暈現(xiàn)象消失。同時圖像的相對色度提高了12.8%,達到83.14%,圖像色彩變得均勻。2.提出一種高效基于流水線設(shè)計的環(huán)形濾波器架構(gòu)。該架構(gòu)應(yīng)用于AVS高清視頻解碼器流水的第四級,在實現(xiàn)面積最優(yōu)的同時提高了高清視頻解碼效率,達到高效、低成本的視頻去塊效應(yīng)的目的,在1080P@30fps的高清實時解碼情況下,面積為19.1Kgate(不含內(nèi)部SRAM),成本更優(yōu)。3.提出一種新型圖像邊界擴展算法以重構(gòu)出界的參考宏塊,實現(xiàn)了圖像無限制運動向量(Unlimited Motion Vector,UMV)的獲取,從而完善圖像邊界的運動補償效果。解決了在AVS視頻解碼過程中由于參考宏塊出界而導(dǎo)致視頻解碼效率降低的問題。本模塊打開UMV后綜合的芯片面積僅增加面積1.5%,而AVS視頻解碼系統(tǒng)采用UMV比不采用UMV解碼效率明顯提高。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.8
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本文編號：2530244