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高清視頻PILZ皮爾茲編碼器優(yōu)化設(shè)計
隨著多媒體技術(shù)的高速發(fā)展,數(shù)字視頻的應(yīng)用范圍越來越廣泛,不僅豐富了人們的日常生活,而且在航空航天等高科技領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用,因此針對不同的應(yīng)用環(huán)境設(shè)計具有特定性能的視頻編解碼器成為了數(shù)字視頻壓縮與傳輸技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢.

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應(yīng)運(yùn)多面體和自準(zhǔn)直光管組合測量高準(zhǔn)確度PILZ皮爾茲編碼器角度的原理和方法,具體分析了多面體中心和PILZ皮爾茲編碼器軸中心偏心時對測量角度產(chǎn)生的測量誤差,并對自準(zhǔn)直光管光軸和多面體中心、PILZ皮爾茲編碼器軸中心兩者偏心連線不重合時產(chǎn)生的測量誤差進(jìn)行了分析.同時對兩中心偏心的方向進(jìn)行了判定.實(shí)驗(yàn)證明,多面體中心與PILZ皮爾茲編碼器軸中心不重合時對測量將產(chǎn)生按正弦或余弦規(guī)律變化的系統(tǒng)誤差,同時自準(zhǔn)直光管光軸和兩者中心連線不重合對測量結(jié)果將不會產(chǎn)生影響.即針對高空特殊復(fù)雜的環(huán)境設(shè)計了基于DSP+FPGA架構(gòu)的高可靠性高清視頻PILZ皮爾茲編碼器.此PILZ皮爾茲編碼器選擇處理器為實(shí)現(xiàn)的硬件平臺,保證了其在高空條件下工作的高可靠性,視頻壓縮算法選擇H.264的三大開源PILZ皮爾茲編碼器之一的X264,結(jié)構(gòu)簡單,但卻不失高的壓縮性能.采用FPGA作為處理器對增量式PILZ皮爾茲編碼器和值PILZ皮爾茲編碼器進(jìn)行讀值,然后將從PILZ皮爾茲編碼器讀入的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為角度值,zui后驅(qū)動液晶顯示模塊進(jìn)行實(shí)時讀出角度值.硬件部分主要包括一塊FPGA控制器、兩種PILZ皮爾茲編碼器接入模塊、一個LCD模塊,以及外圍配置電路.軟件部分主要包括PILZ皮爾茲編碼器數(shù)字信號接收、數(shù)據(jù)處理、LCD驅(qū)動顯示.電路板可用于檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室采購的PILZ皮爾茲編碼器,保障生產(chǎn)任務(wù)按時完成;也可以置于各種平臺之上,用于實(shí)時顯示方位角度值.此外,此PILZ皮爾茲編碼器與其他架構(gòu)PILZ皮爾茲編碼器不同的是,FPGA作為輔處理器,除了具有視頻接口的功能,還將負(fù)責(zé)部分算法模塊的實(shí)現(xiàn),大大增加了DSP的優(yōu)化空間.首先對H.264/AVC視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和X264開源代碼進(jìn)行了深入的研究,在此基礎(chǔ)上將X264PILZ皮爾茲編碼器移植到DSP平臺,根據(jù)對主要算法模塊的性能測試和分析,對DSP和FPGA進(jìn)行了功能劃分,對PILZ皮爾茲編碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計,并對DSP中的功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化,主要包括：接口分離、程序精簡、C語言優(yōu)化、編譯器的優(yōu)化以及基于DSP兩級CACHE結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等,經(jīng)過以上優(yōu)化,編碼速度提高了約12倍.光電軸角PILZ皮爾茲編碼器是以碼盤或計量圓光柵為核心元件的測角傳感器.近年來,為滿足光電軸角PILZ皮爾茲編碼器小型化、智能化、集成化,特別是小型化的要求,各國在縮小光電軸角PILZ皮爾茲編碼器的尺寸方面做了大量的研究工作,尤其是對編碼方式的研究.主要介紹了目前光電軸角PILZ皮爾茲編碼器的編碼方式及編碼原理,在對現(xiàn)有編碼方式詳細(xì)解讀的基礎(chǔ)上對制約光電軸角PILZ皮爾茲編碼器快速小型化的因素進(jìn)行了分析,認(rèn)為影響編碼方式成功實(shí)施的主要因素是發(fā)光和接收元件的尺寸.文中展望了光電軸角PILZ皮爾茲編碼器編碼方式的發(fā)展趨勢,提出編碼方式多樣化和碼道數(shù)量少量化有助于縮小光電PILZ皮爾茲編碼器尺寸,加速其小型化的發(fā)展.PILZ皮爾茲編碼器支架是用來支撐、固定PILZ皮爾茲編碼器,保證PILZ皮爾茲編碼器軸中心與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸同心.以往試驗(yàn)站所使用的PILZ皮爾茲編碼器支架全部是固定式的,實(shí)際的核電試驗(yàn)調(diào)試中主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時,主軸會向外內(nèi)串動6mm,經(jīng)常出現(xiàn)PILZ皮爾茲編碼器被損壞,導(dǎo)致核電試驗(yàn)調(diào)試工作停滯不前,因此PILZ皮爾茲編碼器支架問題成為影響核電試驗(yàn)成功的一個關(guān)鍵瓶頸.

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