應用於數位家庭整合計畫影像傳輸子系統之設計考量與實現

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姓名

徐名黌(Ming-Horng Shiu) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系在職專班

論文名稱

應用於數位家庭整合計畫影像傳輸子系統之設計考量與實現
(Design Consideration and Implementation for Image Transmission Sub-System in Digital Home Joint Project)

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摘要(中)

本論文為數位家庭整合計畫的一部分，應用於數位家庭整合之[無線高畫質視訊傳輸技術] (WHDVI：Wireless High Definition Video Interface)。本論文以實現的角度去考量如何設計一個適當的影像提供者。在設計考量上，主要分成四大方向: 1. 影像格式。2. 傳輸速度。3. 影像輸入模式。4. Frame rate 控制。
依人眼的視覺特性，以及提高壓縮模組的壓縮比，使用YUV的影像格式。基於USB 2.0的傳輸速度，提供192Mbps的影像傳輸速度，其影像解析度為352x288，frame rate為30 fps(frame per second).考量壓縮模組的壓縮效率，提供兩組的平行(parallel)輸入。配合顯示裝置的運作模式，提供frame rate的控制。

摘要(英)

This thesis is a part of the joint project of WHDVI (Wireless High Definition Video Interface) utilizing for digital home. This thesis bases on the aspect of realization to consider how to design a proper video provider. For the consideration of design, there are 4 directions: (a) Video format, (b) Transmission speed, (c) Video input mode, and (d) Frame rate control.
According to the characteristic of human eyes and the improvement of the compression rate, the YUV format is used. Two sets of parallel inputs are provided to support the 192Mbps video transmission speed with 352x288 resolutions and 30 fps frame rates under USB 2.0 protocol. Corresponding to the operation mode of display devices, it feedbacks the frame rate control from the hardware board.

關鍵字(中)

★ 排序
★ 色彩空間
★ 影像傳輸

關鍵字(英)

★ Frame rate control
★ USB

論文目次

摘要 ……………………………………………………………………i
Abstract ………………………………………………………………ii
致謝……………………………………………………………………iii
目錄 ……………………………………………………………………iV
圖目錄 ………………………………………………………………Viii
表目錄 …………………………………………………………………Xi
第一章簡介……………………………………………………………1
1-1 動機與目標……………………………………………………1
1-2 論文規劃 ……………………………………………………2
第二章無線高畫質視訊系統…………………………………………4
2-1 無線傳輸多媒體簡介 ……………………………………………4
2-2 無線高畫質視訊系統架構 ………………………………………5
2-3 影像傳輸子系統的需求………………………………………6
2-4 影像傳輸子系統架構…………………………………………6
2-5 影像傳輸子系統規格…………………………………………7
第三章 USB 2.0傳輸介面 ……………………………………………9
3-1 傳輸速度………………………………………………………9
3-2 封包格式 ……………………………………………………10
3-3 傳輸型態 ……………………………………………………11
3-3-1 控制傳輸……………………………………………12
3-3-2 中斷傳輸……………………………………………14
3-3-3 巨量傳輸……………………………………………15
3-3-4 即時傳輸……………………………………………17
3-4 解析度與傳輸速度 ………………………………………18
第四章開發平台 ……………………………………………………20
4-1 開發板規格 …………………………………………………20
4-2 軟體開發套件(SDK) ………………………………………21
4-2-1 SDK API 介面說明 ……………………………22
4-2-2 FIFO操作介面 ……………………………………23
4-2-3 FIFO讀寫時序………………………………………25
4-3 ezIF 控制介面………………………………………………26
4-3-1 ezIF 操作介面 ……………………………………27
4-3-2 Memory讀寫時序 …………………………………28
4-4 FIFO 和 Memory ……………………………………………29
4-4-1 FIFO和Memory的比較………………………………30
4-4-2 FIFO和Memory的選用………………………………30
第五章影像傳輸子系統的設計與實現 ……………………………31
5-1 軟體系統設計開發 ………………………………………31
5-1-1 影像處理流程………………………………………31
5-1-2 色彩空間轉換………………………………………33
5-1-3 排列引擎……………………………………………37
5-1-4 Frame rate控制……………………………………38
5-2 硬體系統設計開發 …………………………………………39
5-2-1 壓縮模組……………………………………………39
5-2-2 控制模組……………………………………………40
5-2-3 資料處理流程………………………………………41
5-2-4 資料量控制 ………………………………………………42
5-2-5 Frame rate控制 …………………………………………43
第六章驗證與問題分析 ……………………………………………45
6-1 驗證軟體與測量儀器簡介 …………………………………45
6-2 模擬與實測驗證 ……………………………………………46
6-2-1 邏輯分析儀(LA)設定………………………………46
6-2-2 測試與模擬結果比較………………………………47
6-2-3 Frame rate驗證……………………………………49
6-3 問題分析 ……………………………………………………51
6-3-1 Stack overflow issue …………………………51
6-3-2 FIFO Block issue ………………………………52
第七章結論與未來展望 ……………………………………………54
參考文獻 ………………………………………………………………55
附錄 …………………………………………………………………56

參考文獻

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[2] http://chamberplus.myweb.hinet.net/
[3] Universal Serial Bus 2.0 Specification,April 2000
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[6] P. Green, L.MacDonald, Colour Engineering, Wiley, 2002
[7] R. W. G. Hunt, Measuring Colour, Ellis Horwood, 1995
[8] H. J. Durrett, Color and The Computer, Academic, 1987
[9] 黃英叡,黃稚存,張銓淵,江文,VERILOG硬體描述語言,全華科技
圖書股份有限公司,2002
[10] 黃南溢,「通用串列匯流排控制器硬體設計之實現與應用」,
國立成功大學,碩士論文，民國93年
[11] 陳彥儒,「通用串列匯流排系統隻硬體實現」,國立雲林科技
大學，碩士論文,民國92年

指導教授

陳竹一(Jwu-E Chen)

審核日期

2011-1-21

推文