基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)定制在視頻技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下,4K超高清視頻的應(yīng)用越來(lái)越多,但同時(shí)也面臨著數(shù)據(jù)量大、傳輸和存儲(chǔ)困難等問(wèn)題。我們承接的這個(gè)FPGA定制項(xiàng)目,目標(biāo)是打造較早基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)。首先,在算法層面,提出了一種全新的端到端視頻編碼模型。該模型包括分塊壓縮、自適應(yīng)歸一化、主變換、超先驗(yàn)變換以及塊融合網(wǎng)絡(luò)等模塊。其中,主變換采用經(jīng)典的全卷積網(wǎng)絡(luò)和殘差塊結(jié)構(gòu),減少了參數(shù)量,便于訓(xùn)練;塊融合網(wǎng)絡(luò)有效抑制了分塊壓縮導(dǎo)致的壓縮效應(yīng),提升了重建視頻圖像的質(zhì)量。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試,在多個(gè)數(shù)據(jù)集上,該模型的壓縮效率相較于傳統(tǒng)方法提高了30%以上。在硬件實(shí)現(xiàn)上,利用FPGA的可重構(gòu)特性,搭建了超高清采集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼壓縮以及解碼顯示等組件構(gòu)成的系統(tǒng)原型(FPX-NIC)。將經(jīng)過(guò)訓(xùn)練和部署的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重集成到可重構(gòu)的硬件計(jì)算單元中,實(shí)現(xiàn)了從視頻采集到終端顯示的端到端視頻壓縮。在系統(tǒng)特性方面,該系統(tǒng)支持標(biāo)清到超高清等多種分辨率編碼,在720p分辨率下能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)編解碼,比較高支持4K超高清全幀內(nèi)模式編碼,為4K超高清視頻的高效處理提供了可靠的解決方案。 FPGA 定制項(xiàng)目通過(guò)硬件可編程特性,滿足復(fù)雜算法實(shí)時(shí)處理需求!ZYNQFPGA定制項(xiàng)目加速卡
FPGA定制的航空航天飛行器導(dǎo)航與控制系統(tǒng)項(xiàng)目:在航空航天領(lǐng)域,飛行器的導(dǎo)航與控制精度直接關(guān)系到飛行安全和任務(wù)執(zhí)行的成敗。我們基于FPGA定制的航空航天飛行器導(dǎo)航與控制系統(tǒng),集成了多種先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù),如全球定位系統(tǒng)(GPS)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)等,通過(guò)FPGA對(duì)多種導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理,精確計(jì)算飛行器的位置、速度和姿態(tài)等信息。在控制方面,根據(jù)導(dǎo)航信息和飛行任務(wù)要求,F(xiàn)PGA通過(guò)控制算法對(duì)飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)、舵機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行精確控制,實(shí)現(xiàn)飛行器的穩(wěn)定飛行、姿態(tài)調(diào)整和航線跟蹤等功能。該系統(tǒng)具備高可靠性、實(shí)時(shí)性和抗干擾能力,能夠滿足航空航天飛行器在復(fù)雜環(huán)境下的導(dǎo)航與控制需求,為飛行器的安全飛行和任務(wù)完成提供堅(jiān)實(shí)保障。 江蘇多功能FPGA定制項(xiàng)目FPGA 實(shí)現(xiàn)的電子密碼鎖系統(tǒng),采用多重加密保障安全。
智能安防領(lǐng)域發(fā)展迅速,用戶對(duì)功能的需求不斷增加,這就要求FPGA定制項(xiàng)目具備良好的功能拓展與升級(jí)能力。以一套智能安防監(jiān)控系統(tǒng)的FPGA定制項(xiàng)目為例,原系統(tǒng)可能實(shí)現(xiàn)了基本的視頻監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能。隨著市場(chǎng)需求變化,可通過(guò)FPGA的可重構(gòu)特性,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能拓展。比如增加人臉識(shí)別功能,利用FPGA強(qiáng)大的并行處理能力,對(duì)視頻圖像中的人臉進(jìn)行檢測(cè)、特征提取和比對(duì)。在實(shí)現(xiàn)新功能時(shí),無(wú)需對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模更換,只需在原有FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,添加相應(yīng)的邏輯模塊和算法實(shí)現(xiàn)。同時(shí),為方便后續(xù)升級(jí),在硬件設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留足夠的邏輯資源和接口。當(dāng)出現(xiàn)新的安防需求,如車輛識(shí)別、行為分析等,可利用預(yù)留資源進(jìn)行功能升級(jí)。軟件方面,設(shè)計(jì)靈活的軟件架構(gòu),使其能夠方便地與新添加的硬件功能模塊進(jìn)行交互。通過(guò)這種方式,智能安防中的FPGA定制項(xiàng)目能夠持續(xù)滿足用戶不斷變化的需求,延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期,提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
汽車的高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)對(duì)行車安全至關(guān)重要,而FPGA在其中發(fā)揮作用。在本次定制項(xiàng)目中,我們?yōu)槠嚨淖赃m應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)定制FPGA解決方案。通過(guò)在FPGA中精心設(shè)計(jì)算法,使其能夠高效處理來(lái)自毫米波雷達(dá)和攝像頭的傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)車輛行駛時(shí),F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)分析雷達(dá)探測(cè)到的前方車輛距離、速度等信息,以及攝像頭捕捉到的道路環(huán)境圖像,精確計(jì)算出車輛應(yīng)保持的安全車距和行駛速度,并及時(shí)向車輛控制系統(tǒng)發(fā)送指令。在實(shí)際道路測(cè)試中,搭載我們定制FPGA模塊的車輛,在自適應(yīng)巡航過(guò)程中對(duì)前車速度變化的響應(yīng)時(shí)間縮短至,有效提升了自適應(yīng)巡航的安全性和穩(wěn)定性,為駕駛員提供了更可靠的駕駛輔助。 汽車電子的 FPGA 定制,為電池管理系統(tǒng)帶來(lái)監(jiān)測(cè)。
在FPGA定制項(xiàng)目中,知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)至關(guān)重要,關(guān)乎企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力和商業(yè)利益。從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始,對(duì)自主研發(fā)的硬件描述語(yǔ)言代碼、算法、IP核等關(guān)鍵知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行妥善管理。首先,采用代碼加密技術(shù),對(duì)硬件描述語(yǔ)言代碼進(jìn)行加密存儲(chǔ),防止代碼在傳輸、存儲(chǔ)過(guò)程中被非法竊取。對(duì)于自主開(kāi)發(fā)的算法和IP核,及時(shí)申請(qǐng)專利,通過(guò)法律手段保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在與外部合作時(shí),如與芯片供應(yīng)商、代工廠商或其他合作伙伴協(xié)作,簽訂嚴(yán)格的保密協(xié)議,明確雙方在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面的權(quán)利和義務(wù),限制合作方對(duì)項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的使用范圍。同時(shí),在項(xiàng)目?jī)?nèi)部建立完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系,對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歸屬、使用、流轉(zhuǎn)等進(jìn)行規(guī)范管理,確保公司內(nèi)部員工對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)有清晰認(rèn)識(shí),避免因內(nèi)部管理不善導(dǎo)致知識(shí)產(chǎn)權(quán)泄露。另外,定期對(duì)項(xiàng)目中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行梳理和評(píng)估,及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的侵權(quán)漏洞,采取相應(yīng)措施加以防范和彌補(bǔ),保護(hù)FPGA定制項(xiàng)目中的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 基于 FPGA 的智能溫控系統(tǒng),精確調(diào)節(jié)溫度,維持恒溫環(huán)境。專注FPGA定制項(xiàng)目模塊
樓宇自動(dòng)化的 FPGA 定制,實(shí)現(xiàn)設(shè)備集中智能管理。ZYNQFPGA定制項(xiàng)目加速卡
在金融交易系統(tǒng)中,對(duì)數(shù)據(jù)處理速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性有著近乎苛刻的要求,F(xiàn)PGA定制項(xiàng)目在此展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。金融市場(chǎng)交易數(shù)據(jù)瞬息萬(wàn)變,實(shí)時(shí)處理海量交易數(shù)據(jù)并做出決策至關(guān)重要。FPGA的并行處理能力使其能夠同時(shí)處理多個(gè)交易數(shù)據(jù)通道的信息,相比傳統(tǒng)的CPU計(jì)算方式,**縮短了數(shù)據(jù)處理時(shí)間,提高了交易響應(yīng)速度。例如,在高頻交易場(chǎng)景中,F(xiàn)PGA可在微秒級(jí)甚至納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成對(duì)市場(chǎng)行情數(shù)據(jù)的分析和交易指令的生成,幫助金融機(jī)構(gòu)抓住稍縱即逝的交易機(jī)會(huì)。同時(shí),F(xiàn)PGA定制設(shè)計(jì)可根據(jù)金融交易系統(tǒng)的特殊需求,實(shí)現(xiàn)高度定制化的算法和邏輯。如針對(duì)交易策略執(zhí)行等功能,設(shè)計(jì)專門(mén)的硬件邏輯,提高系統(tǒng)的處理效率和準(zhǔn)確性。此外,F(xiàn)PGA系統(tǒng)具有較高的可靠性,通過(guò)冗余設(shè)計(jì)和故障檢測(cè)機(jī)制,能在復(fù)雜的金融交易環(huán)境中確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,避免因系統(tǒng)故障導(dǎo)致的交易損失,為金融交易系統(tǒng)提供可靠的技術(shù)支持。 ZYNQFPGA定制項(xiàng)目加速卡