no-img
ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده

طراحی فشرده ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA | ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده


ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده
مطالب ویژه
گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .

ادامه مطلب

DOC
طراحی فشرده  ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA
doc
تیر ۳۰, ۱۳۹۸
7mb
۲۴,۰۰۰ تومان
۲۴,۰۰۰ تومان – خرید

طراحی فشرده ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA


طراحی فشرده  ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA :پایان نامه آماده ارشد

 

چکیده

پایان نامه آماده ارشد: تبدیل موجک در میدانهای مختلف علم بطور کامิل قابิل اجراسิت در واقิع تبิدیلی ریاضิی بิิرای کิิاربرد در علิิوم اسิิت . مطالعิิاتی کิิه بิิر روی تبิิدیل موجิิک انجิิام شิิده باعิิث پیشرفتهایی در پิردازش تصิویر وفشิرده سิازی دیتิا گردیิده اسิت . پیشิرفتهای اخیิر، ایิن تبิدیل را پایิه رمزگิذارها در اسิتانداردهای فشิرده سิازی سิاخته اسิت . پیิاده سิازی نิرم افزاری تبدیل موجک گسسิته بิا  کิاربرد در سیسิتمهای زمิان واقعิی تنگناهิایی را پدیิدار می کند بنابراین پیاده سازی  سิخت افิزاری تبิدیل موجิک گسسิته ، یکิی از عنิاوین مิورد علاقه اسิت . هิدف از ایิن کิار فิراهم سิازی اطلاعิات مقิدماتی و آزمิایش امکانپิذیربودن پیاده سิازی سิخت افิزاری تبิدیل موجิک گسسิته بิرای کิاربرد در فشิرده سิازی تصิویر است . در ایิن پิروژه یิک طิرح سิخت افิزاری  بิرای تبิدیل موجิک گسسิته پیشิنهاد شิده است که این طـرح می توانـد بعنـوان طرح اولیه پیشنهادی برای کاربرد در ابزارهิای چنิد رسانه ای بکار گرفته شود .

انگیزه پژوهش :

پایان نامه آماده ارشد:یکิی از عوامิل مهิم در پهنิه اینترنิت امิروزه تقاضิای اسิتفاده از تصิاویر و ویิدئو اسิت .

اخیراًاستفاده از کاربردهای چند رسانه ای١  در وسایل دسิتی و قابิل حمิل  پهنิای بانิد قابิل دسترس بی سیم رامحدودساخته است . پهنای بانิد حتิی درارتباطิات جدیิد هิم محิدود اسิت .

فشرده ساز تصویر JPEG که امروزه بطور گسترده ای بکار می رود، طิی چنิد سิال اخیิر کامل شده است . تبدیل موجิک کิه اسิاس تکنیکهิایی ماننิد ٢٠٠٠ JPEG در فشิرده سิازی تصิویر اسิت برتریهิای قابิل تิوجهی نسิبت بิه روشิهای قิرار دادی ،از نظิررنج فشิرده سازی دارد.امروزه پیاده سازیها با تبدیل موجک هنوز درحال توسعه و تکامل هستند. پیิاده سิازیهایی بิا سิخت افิزار مิوثر و انิرژی انعطิاف پิذیر کิه مิی توانิد توابิع چنิد رسิانه ای برای پردازش تصویر، رمزگذاری و رمزبرداری را در دسترس قرار دهد. وبه خصิوص برای دستگاههای بی سیم قابل حمل دستی بسیار مهم هستند.

 

پیش زمینه

پایان نامه آماده ارشد: فشิرده سิازی اطلاعิات کิامپیوتری یิک تکنولิوژی توانمنิد و قิوی اسิت ، کิه نقิش بسิیار مهمی را در امر اطلاعات بازی می کند. در میان انواع مختلف دیتاها، که به طิور مشิترک بر روی شิبکه منتقิل مิی شิوند دیتاهิای تصิویری و ویิدئویی تิوده ای از ترافیิک بیิت هิا را

تشิکیل مิی دهنิد بิرای مثิال برآوردهิای جิاری نشิان مิی دهิد کิه بิالغ بิر ۴٠% از حجิم اینترنิิت را دیتاهิิای تصิิویری تشิิکیل مิิی دهنิิد ترکیิิب رشิิد انفجิิاری ارزش دیتاهิิای تصویری و ویدئویی همิراه بิاموانع تکنولิوژیکی تحویิل فشิرده سิازی را کิاری بิا ارزش مิิی سิิازد. در میิิان چنิิدین اسิิتاندارد فشิิرده سิิازی قابิิل دسิิترس ، امิิروزه اسิิتفاده از اسิิتاندارد فشิิرده سิิازی تصิิویر JPEG گسิิترش زیิิادی یافتิิه اسิิت . JPEG از تبิิدیل کسینوسی گسسته استفاده می کند. بطوریکه تبิدیل بิرای بلوکهิای ٨×٨ دیتิای تصิویر بکิار بิرده مิی شิود. اسิتاندارد جدیิدتر JPEG2000 بิر پایิه تبิدیل موجิک ، تحلیلิی چنิد دقتิی (رزلوشنی ) از تصویر عرضه مิی کنิد کิه بิا مشخصิات سิطح پิایین بینิایی انسิان بهتิرین تطابق رادارد. تبدیل کسینوسی گسسิته ضิرورتاً یکتิا اسิت . امิا تبิدیل موجิک ممکิن اسิت چنิิدین تحقิิق داشิิته باشิิد. تبิิدیل موجิิک اصิิول مناسิิبتری بิิرای نمิิایش تصิิاویر بิิه مิิا عرضิه مิی کنิد، بิه ایิن دلیิل کิه مิی توانิد اطلاعิات را در مقیิاس هิای گونิاگون بิا تغییิر کنتراسิิت محلิิی ، بخิิوبی سิิاختار مقیิิاس بิิزرگ نمิิایش دهิิد و بنิิابراین بิิرای دیتاهิิای تصویری مناسبتر است .

پایان نامه آماده ارشد: آرایه های گیتิی قابิل برنامิه ریิزی میิدانی (FPGAS) بิه سิرعت نمونิه طิرح را عرضิه می کنند. FPGA دستگاههایی هستند، کิه مิی تواننิد بิدون تحمیิل هزینิه هิای مهندسิی غیิر قابิิل بازگشิิت کิิه نوعิิاً در سิิاخت IC مرسิิوم اسิิت ، بิิرای بدسิิت آوردن توابิิع مختلิิف برنامิิه ریิิزی شิิوند. همچنิิین بิิا اسิิتفاده از ایิิن قطعิิات مشิิکلات خطิิایิิابی و سิิیم بنิิدی مدارهای آزمایشگاهی بسیار کمتิر مิی شิود، و طراحิی قابิل حمิل مิی شิوند. در ایิن کิار، معماری تبدیل موجک روی سخت افزار FPGA با قابلیت تغییر ساختار اجرا می شود پایه کิิار روی FPGA از نิิوع xilinx  اسิิت . طิิرح برپایิิه اجิิرا چنิิد سิิطح  تبิิدیل گسسิิته موجک (DWT )است درطراحی xilinx virtex FPGA  بکار می رود.

پیاده سازی طرح می تواندبرای عملکرد بصورت پردازشگر کمکی برای فشرده سิازی ویิا حتی بصورت بخشی از الگوریتم برای کاربرد در دستگاههای تلفن همراه استفاده شิود امิا یک اشکال FPGA،ناشی ازبلوکهای قابل پیکربنิدی  درشิت اسิت . همچنิین طิرح FPGA اغلب در ترمهای فضا و زمان مانند یک طرح IC نیست .

مقدمه :

بسط کاربردهای چند رسิانه ای نیازمنิد تبิدیل تصิاویر بิا کیفیิت بิالا بิر روی شิبکه اسิت .

روش واضح برای تطابق با ایิن نیิاز، افิزایش پهنิای بانิد قابิل دسิترس بิرای هิر اسิتفاده کننده است . که البته این راه حل مشکلات اقتصิادی و تکنولิوژیکی خิود را دارد. راه دیگิر کاهش حجم دیتایی است که باید انتقิال یابิد. در طิی١۵ سิال گذشิته  پیشิرفتهای زیิادی در زمینิه فشิرده سิازی تصิویر بوجิود آمิده اسิت بิرای پیشิرفت بیشิتر در زمینิه کิد کิردن تصویر گروههای پژوهشی زیادی شروع به استفاده از تبدیل موجک نموده اند.

در ایิن فصิل مิا بطิور خلاصิه فشิرده سิازی تصิویر، طبیعิت موجิک و بعضิی نکิات برجسته تکنیکهای فشرده سازی تصویر با استفاده از تبدیل موجک را شิرح مิی دهิیم زیิرا این تبدیل روشی سریع برای بسط این حوزه است .

پایان نامه آماده ارشد: عبارت فشرده سازی به فرایندکاهش دیتای موردنیاز بิرای بیิان یิک مقิدار اطلاعิات ماننิد یک تصویراشاره می کند. فشرده سิازی تصิویربا فشิرده سิازی دیتิا تفิاوت دارد. هنگิامی کิه روشิهای فشิرده سิازی دیتิا بิرای فشิرده سิازی تصิویر بکิار بิرده شิد، نتิایج خิوبی بدست نیامد. درروشهای فشرده سازی باحذف دیتิا، دیتิا (ماننิد فایلهิای اجرایิی یิا اسิناد و غیره ) فشิرده مิی شิد. وقتิی بسิط داده مิی شิد دقیقิاً عิین دیتิای اصิلی را مิی داد. آنهิا نیิاز دارنิิد وقتิิی بسิิط داده مิิی شิิوند دقیقิิاً بازتولیิิد شิิوند بطورمثิิال درکامپیوترهิิا شخصิิی

برنامิه هิای فشิرده سิازی ماننิد Winzip و یิا AdobeAcrobat فشิرده سิازی بิا حิذف دیتิا را انجิام مิی دهنิد. از سิوی دیگิر تصิاویر بิه بازسิازی دقیิق نیิاز ندارنิد یิک تقریิب خوب از دیتای اصلی برای بسیاری از اهداف تا زمانی که خطای بین دیتای اصلی ودیتิای فشرده سازی شده قابل تحمل باشد کافی است .

تکنیکهای فشرده سازی با حذف می توانند در ایิن کاربردهิا بکارگرفتิه شิوند بิه دلیิل اینکิه تصิاویر خิواص آمิاری معینิی دارنิد  مิی تواننิد رمزگิذارهای (encoders) بخصوصิی بิิرای آنهิิا طراحิิی شิิده ، بکิิار گرفتิิه شิิوند. اغلิิب برخิิی از جزئیิิات تصิิویر مิิی تواننิิد بمنظور حفظ پهنای باند یا فضای ذخیره سازی  قربانی شود.

در تصاویر دیجیتال پیکسل های همسایه همبسิته هسิتند و بنิابراین دارای اطلاعิات اضิافی هسิتند. زیิرا مقิدارهر پیکسิل رامิی تิوان از همسิایه هิایش پิیش بینิی کิرد قبิل از اینکิه تصویر فشرده شود، پیکسل هایی که وابسิته هسิتند بایิد شิناخته شิوند. هิدف بنیิادی فشิرده سازی کاهش افزونگی است افزونگی به معنی بخش هایی ازسیگنال ، که موردتوجه گیرنิده سیگنال ( سیستم بینิایی انسิان ) واقิع نخواهิد شิد. سิه نิوع افزونگิی کิه مิی تواننิد تعریิف

شوند عبارتند از:

پایان نامه آماده ارشد: افزونگی مکانی ١:  همبستگی بین مقادیر پیکسل های همسایه است

افزونگی طیفی ٢: همبستگی بین سطوح رنگ یا باندهای طیف آنها است .

افزونگิิิی زمิิิانی٣ : همبسิิิتگی بิิิین فریمهิิิای مجิิิاور در یิิิک سิิิکانس از تصิิิاویر (در کاربردهای ویدئو)است .

درفشرده سิازی تصิویر روی دومิورد اول بิرای تصิویر تمرکิز کิرده ایิم ، زیิرا کิار مิا روی تصاویر ساکن است . و بنابراین کاهش زمانی شرح داده نمی شود.

١-١ اصول فشرده سازی تصویر

طرح نوعی فشرده ساز تصویر با اتلاف درشکل ١-١نشان داده شده است .

سیسิิิتم شิิิامل اجิิิزاء اصิิิلی بنامهิิิای رمิิิزگิิิذار منبิิิع ، کิิิوانتیزه کننิิิده و رمิิิزگิิิذار انتروپิی (entropy) اسิت . سิیگنال ورودی (تصิویر) افزونگیهิای زیิادی دارد، کิه بิرای دستیابی به فشرده سازی نیازمند حذف است . بنابراین برای بردن سیگنال ورودی به حิوزه فرکانس بعضی از انواع تبدیل مانند تبدیل کسینوسی ، فوریه یิا  موجิک گسسิته بکิار بิرده می شوند. خروجی از مبدل حوزه فرکิانس بิا اسิتفاده از بعضิی طิرح هิای کิوانتیزه کิردن کิوانتیزه مิی شิود. سิپس بิرای تولیิد سิیگنال فشิرده شิده سิیگنال دسิتخوش رمิزگิذاری انتروپی می شود. تبدیل موجک عمدتاً روی بخش مؤلفه های رمزگذار منبع اعمال می شิود و این نقطه تمرکز ما در این پروژه است .

رمزگذر منبع

رمزگذر منبع اولین بخش عمده سیستم فشرده سازی تصิویر اسิت مبิدلهای خطิی متنิوعی مانند تبدیل فوریه گسسته (DFT)، تبدیل کسینوسی گسسته (DCT) و تبدیل موجک گسسิته (DWT) در دسترس هستند که ماروی این تبدیل (DWT) تمرکز می کنیم .

١ کوانتیزه کننده :

یک کوانتیزه کننده دقิت مقิادیر تولیิد شิده از رمิزگิذار را کิاهش مิی دهิد و بنิابراین تعิداد بیتهای مورد نیاز برای ذخیره کردن ضرایب تبدیل را کم می کند. این پروسه پراتلاف است وکิิوانتیزه مิิی توانิิدروی هرضิิریب بطิิورتکی انجิิام شิิود. کิิه درایิิن صิิورت کิิوانتیزه

عددی ١ نامیده می شود. اگิر کิوانتیزه بิر روی گروهิی از ضิرایب بิا هิم انجิام شิود آنگิاه کوانتیزه برداری ٢ نامیده می شود.

 

٣

٣-١-١ رمزگذاری آنتروپی

 

پایان نامه آماده ارشد:رمزگิذاری آنتروپิی فشิرده سิازی بیشิتری روی مقิادیر کิوانتیزه شิده انجิام مิی دهิد، کิه اینکاربرای  فشرده سازی بهتر انجام می شود. چندین رمزگذار آنتروپิی کิه بิه طิور معิول بکار برده مิی شิوند رمิزگิذارهافمن ۴، رمิز گذارحسิابی ۵  هسิتند بิرای بهتิر شิدن کิارایی تکنیک فشرده سازی مهم است که از این سه قسمت بهترین را داشته باشیم .

 

٢-١ تئوری تبدیل موجک

روش تبدیل موجک برای فشิرده سิازی تصิویر،مانند دیگิر طرحهิای فشิرده سิازی  اغلิب همان رویه را دنبال مิی کنิد تبิدیل موجิک گسسิته تิابع ، رمิزگิذار منبิع را تشิکیل مิی دهิد.

تئوری تبدیل موجک در ادامه تشریح می شود.

 

١-٢-١ تاریخچه

گر چه تبدیل فوریه اصلی ترین تبدیل و اساس پردازش تصویر از سال ١٩۵٠ به بعد بوده است . اخیرًا تبدیلی به نام تبدیل موجک ۶فشرده سازی، انتقال و آنالیز تصاویرراآسانترساخته است . برخلاف تبدیل فوریه که اساس آن توابع سینوسی است . تبدیل های موجک مبتنی بر امواج کوچک هستنـد که موجکهایی با فـرکانس متغیر و طول مدت محدود دارند. واین

اجازه می دهد که معادل آهنگینی برای یک تصویر تولید کند. نه تنها، نتها (فرکانسها) را برای اجرا،بلکه زمان اجرا آنها را آشکارمی سازد تبدیل فوریه قراردادی فقط نتهای اطلاعات یا فرکانسها را تولید می کندواطلاعات زمانی در پروسه تبدیل از بین می روند.

در سال ١٩٨٧، برای اولین بار نشان داده شد تبدیل موجک پایه  یک پیشرفت قوی پردازش و آنالیز سیگنال است . وتئوری چند دقتی (رزلوشنی ) نامیده شد. تئوری چند دقتی (رزلوشنی )  مربوط به نمایش و تجزیه سیگنالها ( تصاویر) در بیش از یک دقت (رزلوشن )است . باوجودبکارگیری تحلیل چند رزلوشنی از١٩٨٠ به بعد،تعداد صفحات کتابها ومقالات اختصاصی این موضوع قابل شمارش نیست .

 

٢-٢-١ پیش زمینه

 

وقتی به یک تصویر نگاه میکنیم عموماً نواحی پیوسته ای از بافتهای مشابه سطوح خاکستری را می بینیم . که برای تشکیل شی ء ترکیب شده اند.اگر همه اشیاءکوچک وبزرگ بطور مشابه نمایش داده شوند. مطالعه آنها در چند رزلوشن می تواند مفید باشد این مطلب ، انگیزه اصلی برای پردازش چند رزلوشنی است .

از نقطه نظر ریاضی ، تصاویر آرایه های دو بعدی از مقدار شدت ومکان است . که نتیجه ترکیبات مختلف و ویژگی هایی مانند لبه ها و نواحی با کنتراست همگن است . که مدلهای ساده آماری را به مبارزه می طلبند.

 

١-٣-٢-١هرم تصویر

یک ساختار قوی اما ساده وقابل درک برای نمایش تصاویر با بیشترازیک رزلوشن هرم تصویراست . که ایده اصلی برای ماشین بینایی وکاربردهای فشرده سازی تصویراست .

هرم تصویرمجموعه ای ازکاهش رزلوشن تصاویر بترتیب به صورت هرم است . مطابق شکل ٢-١ پایه هرم شامل یک تصویر با رزلوشن بالاست ، وراس آن شامل یک تقریب

فهرست مطالب:

پایان نامه آماده ارشدپایان نامه آماده ارشد  



تصاویر پیش نمایش


طراحی فشرده  ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA-1
طراحی فشرده  ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA-1
طراحی فشرده  ساز تصویرباتبدیل Wavelet بررویFPGA-1
ads

درباره نویسنده

mrk kiani 44 نوشته در ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده دارد . مشاهده تمام نوشته های

مطالب مرتبط