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。 機(jī)器人手臂控制的 FPGA 定制,實(shí)現(xiàn)高精度抓取與操作。江西FPGA定制項(xiàng)目平臺(tái)
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)。 江蘇FPGA定制項(xiàng)目資料下載智能工廠生產(chǎn)調(diào)度的 FPGA 定制,優(yōu)化資源配置,提高生產(chǎn)效率。
隨著電信行業(yè)向開(kāi)放式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(ORAN)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變,對(duì)設(shè)備的靈活性和安全性提出了更高要求。在我們的FPGA定制項(xiàng)目中,為ORAN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了**處理模塊。首先,利用FPGA可編程的特性,對(duì)基帶功能和射頻前端(RFFE)之間的數(shù)據(jù)和控制接口進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)。通過(guò)精心編寫(xiě)Verilog代碼,優(yōu)化了數(shù)據(jù)傳輸路徑,減少了信號(hào)延遲,在實(shí)際測(cè)試中,數(shù)據(jù)傳輸延遲降低了20%,有效提升了信號(hào)處理效率。在網(wǎng)絡(luò)安全方面,鑒于監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)ORAN網(wǎng)絡(luò)安全的嚴(yán)格要求,我們?cè)贔PGA中集成了可信根(RoT)功能。實(shí)現(xiàn)了包括加密、以及安全密鑰分配和管理等基本加密操作,同時(shí)作為傳統(tǒng)系統(tǒng)的加密橋接器,保障了網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。例如,在5GRRC密鑰交換過(guò)程中,采用FPGA的加密機(jī)制,有效抵御了潛在的量子計(jì)算威脅,確保了密鑰交換的安全性,經(jīng)模擬攻擊測(cè)試,成功抵御了99%以上的惡意攻擊嘗試。此外,在精確時(shí)間同步方面,通過(guò)FPGA實(shí)現(xiàn)安全的IEEE1588v2。利用FPGA豐富的硬件資源,集成網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步器(DPLL)、Stratum3EOCXO和GNSS定時(shí)模塊等關(guān)鍵組件,確保了整個(gè)ORAN網(wǎng)絡(luò)的精確同步,為5G環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸、切換以及無(wú)線單元和分布式單元之間的協(xié)調(diào)提供了穩(wěn)定的時(shí)間基準(zhǔn),提升了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
基于FPGA的智能小車定制項(xiàng)目的功能深化與優(yōu)化基于FPGA的智能小車具有廣闊的應(yīng)用前景和可拓展性。在本次定制項(xiàng)目中,對(duì)智能小車的功能進(jìn)行了深化與優(yōu)化。在原有的藍(lán)牙遙控、語(yǔ)音指令識(shí)別、紅外尋跡與超聲波避障等功能基礎(chǔ)上,增加了視覺(jué)識(shí)別功能。利用FPGA的并行處理能力,集成了圖像傳感器和相應(yīng)的圖像處理算法。通過(guò)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析,智能小車能夠識(shí)別出特定的目標(biāo)物體,如交通標(biāo)志、障礙物等。例如,當(dāng)識(shí)別到前方有停車標(biāo)志時(shí),小車能夠自動(dòng)減速停車;當(dāng)檢測(cè)到特定顏色的物體時(shí),能夠主動(dòng)駛向該物體。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試,視覺(jué)識(shí)別功能的準(zhǔn)確率達(dá)到了90%以上。同時(shí),對(duì)小車的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊,提高了電機(jī)的響應(yīng)速度和扭矩輸出。通過(guò)對(duì)PWM(脈沖寬度調(diào)制)算法的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的更精確,使小車在行駛過(guò)程中更加平穩(wěn),加減速更加順暢。此外,還對(duì)小車的電源管理系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,采用低功耗設(shè)計(jì),延長(zhǎng)了電池續(xù)航時(shí)間,使小車能夠在一次充電后運(yùn)行更長(zhǎng)時(shí)間,進(jìn)一步提升了智能小車的實(shí)用性和功能性。 設(shè)計(jì) FPGA 的智能物流分揀系統(tǒng),快速準(zhǔn)確分揀貨物。
教育科研領(lǐng)域?qū)?chuàng)新和定制化有著強(qiáng)烈需求,F(xiàn)PGA定制項(xiàng)目在此領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用與積極探索。在高校的電子信息類教學(xué)中,通過(guò)開(kāi)展FPGA定制項(xiàng)目實(shí)踐,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。例如,設(shè)計(jì)一個(gè)基于FPGA的圖像處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生需要從項(xiàng)目需求分析開(kāi)始,自行設(shè)計(jì)硬件架構(gòu),利用FPGA實(shí)現(xiàn)圖像采集、增強(qiáng)、識(shí)別等功能。在這個(gè)過(guò)程中,學(xué)生不僅能深入理解數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)組成原理等知識(shí),還能鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問(wèn)題解決以及創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。在科研方面,科研人員利用FPGA的靈活性和可定制性,開(kāi)展各種前沿研究。比如在人工智能算法硬件加速研究中,通過(guò)定制FPGA架構(gòu),將深度學(xué)習(xí)算法中的卷積、池化等計(jì)算密集型操作在FPGA上進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn),大幅提高算法運(yùn)行速度,為人工智能領(lǐng)域的研究提供了新的技術(shù)手段。通過(guò)教育科研領(lǐng)域的FPGA定制項(xiàng)目實(shí)踐,培養(yǎng)了大量創(chuàng)新型人才,推動(dòng)了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。利用 FPGA 搭建高速數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng),高效記錄大量數(shù)據(jù)。江西核心板FPGA定制項(xiàng)目
數(shù)控機(jī)床控制的 FPGA 定制,提高加工精度與生產(chǎn)效率。江西FPGA定制項(xiàng)目平臺(tái)
基于FPGA的通信信號(hào)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)定制項(xiàng)目:在通信領(lǐng)域,信號(hào)的調(diào)制解調(diào)是實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)幕A(chǔ)環(huán)節(jié)。我們基于FPGA定制的通信信號(hào)調(diào)制解調(diào)系統(tǒng),可支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)制方式,如常見(jiàn)的QPSK、16QAM、64QAM等。FPGA憑借其強(qiáng)大的邏輯資源和高速處理能力,在發(fā)送端,根據(jù)選定的調(diào)制方式將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合在信道中傳輸?shù)哪M信號(hào),并進(jìn)行上變頻處理;在接收端,對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行下變頻、解調(diào)以及信號(hào)等操作。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的硬件架構(gòu)和優(yōu)化的算法,該系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的通信環(huán)境下,保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(wěn)定性,降低誤碼率。同時(shí),具備良好的靈活性,可根據(jù)不同的通信需求,方便地對(duì)調(diào)制解調(diào)參數(shù)進(jìn)行重新配置。無(wú)論是應(yīng)用于無(wú)線通信基站、衛(wèi)星通信系統(tǒng),還是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的通信模塊,提供通信系統(tǒng)的保護(hù)。 江西FPGA定制項(xiàng)目平臺(tái)