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一种双三次插值实时超分辨率VLSI设计
被引量：
3
1
作者
张思言
杜周南
+2 位作者
任一心
邓涛
唐曦
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期202-212,共11页
视频超分辨率技术具有广阔的应用前景,但基于深度学习方法的算法复杂度过高,难以实现实时计算.因此,近年来研究者们开始探索基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的超分辨率算法加速器,以利用FPGA的优势来提...
视频超分辨率技术具有广阔的应用前景,但基于深度学习方法的算法复杂度过高,难以实现实时计算.因此,近年来研究者们开始探索基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的超分辨率算法加速器,以利用FPGA的优势来提高算法的性能和能耗,实现实时的视频超分辨率.设计了一种基于FPGA的高效高速双三次线性插值超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit,VLSI)架构,可用于4倍实时视频超分辨率.该FPGA架构解决了实现双三次插值过程中所需的复杂内存访问模式的问题,并提出了一种基于乒乓操作的数据重排硬件设计,将算法输出的特定顺序数据重新以行为主进行排列,使得硬件能够直接或较为简单地对接HDMI等视频接口.此外,采用状态机、流水线等方式降低设计功耗和减少时序违例,使得整个硬件设计可以更高频率运行.本研究在Zynq-7020 FPGA上实现了硬件架构,能够实时将qHD(960×540)的视频超采样为UHD(3840×2160)高清视频.实验结果表明,该硬件设计只需缓存1行图像像素,延迟仅为9.6μs,帧率达到192.9 Hz,成功实现实时处理.游戏图像数据集的测试结果表明,该设计峰值信噪比最高可达35.67 dB,结构相似度达到96.3%.
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关键词
双三次插值
实时超分辨率
现场可编程逻辑门阵列
超大规模集成电路
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职称材料
基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步
2
作者
郑秋兰
高子叶
+6 位作者
唐曦
谢瑛珂
任一心
杜周南
夏光琼
吴正茂
邓涛
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期229-236,共8页
提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注...
提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注入WRC-FPLDs的对应模式之间能实现高质量的超前-滞后混沌同步,最大互相关系数Cmax可达0.90以上.增加两个互注入激光器之间的非对称注入程度并采用适当的负频率失谐有助于提升系统的同步性能.
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关键词
弱谐振腔法布里-珀罗激光器
非对称互注入
波长可调谐
混沌同步
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职称材料
题名
一种双三次插值实时超分辨率VLSI设计
被引量：
3
1
作者
张思言
杜周南
任一心
邓涛
唐曦
机构
西南大学物理科学与技术学院
出处
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期202-212,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB2905403)
重庆市教委科学技术研究重点项目(KJZD-K202100204)
重庆市自然科学基金项目(CSTB2023NSCQ-MSX0120).
文摘
视频超分辨率技术具有广阔的应用前景,但基于深度学习方法的算法复杂度过高,难以实现实时计算.因此,近年来研究者们开始探索基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的超分辨率算法加速器,以利用FPGA的优势来提高算法的性能和能耗,实现实时的视频超分辨率.设计了一种基于FPGA的高效高速双三次线性插值超大规模集成电路(Very Large Scale Integration Circuit,VLSI)架构,可用于4倍实时视频超分辨率.该FPGA架构解决了实现双三次插值过程中所需的复杂内存访问模式的问题,并提出了一种基于乒乓操作的数据重排硬件设计,将算法输出的特定顺序数据重新以行为主进行排列,使得硬件能够直接或较为简单地对接HDMI等视频接口.此外,采用状态机、流水线等方式降低设计功耗和减少时序违例,使得整个硬件设计可以更高频率运行.本研究在Zynq-7020 FPGA上实现了硬件架构,能够实时将qHD(960×540)的视频超采样为UHD(3840×2160)高清视频.实验结果表明,该硬件设计只需缓存1行图像像素,延迟仅为9.6μs,帧率达到192.9 Hz,成功实现实时处理.游戏图像数据集的测试结果表明,该设计峰值信噪比最高可达35.67 dB,结构相似度达到96.3%.
关键词
双三次插值
实时超分辨率
现场可编程逻辑门阵列
超大规模集成电路
Keywords
bicubic interpolation
real-time super-resolution
field programmable gate array(FPGA)
very large scale integration circuit(VLSI)
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步
2
作者
郑秋兰
高子叶
唐曦
谢瑛珂
任一心
杜周南
夏光琼
吴正茂
邓涛
机构
西南大学物理科学与技术学院/微纳结构光电子学重庆市重点实验室
出处
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期229-236,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61875167)
重庆市教委科学技术研究重点项目(KJZD-K202100204)。
文摘
提出了基于两个非对称互注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器(weak-resonant-cavity Fabry-Perot laser diodes,WRC-FPLDs)的波长可调谐的混沌同步系统,实验研究了系统的同步性能.结果表明,在一定的非对称注入强度和频率失谐条件下,两个互注入WRC-FPLDs的对应模式之间能实现高质量的超前-滞后混沌同步,最大互相关系数Cmax可达0.90以上.增加两个互注入激光器之间的非对称注入程度并采用适当的负频率失谐有助于提升系统的同步性能.
关键词
弱谐振腔法布里-珀罗激光器
非对称互注入
波长可调谐
混沌同步
Keywords
WRC-FPLDs
asymmetrically mutual coupling
wavelength-tunable
chaos synchronization
分类号
TN248.4 [电子电信—物理电子学]
TN918.91 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种双三次插值实时超分辨率VLSI设计
张思言
杜周南
任一心
邓涛
唐曦
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于非对称互注入WRC-FPLDs的波长可调谐的混沌同步
郑秋兰
高子叶
唐曦
谢瑛珂
任一心
杜周南
夏光琼
吴正茂
邓涛
《西南大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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