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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/23357
標題: | 處理光場四維資料之小波轉換架構分析與實現 Analysis and Implementation of Architecture of Discrete Wavelet Transform for Processing Four-Dimensional Light Field |
作者: | Chun-Liang Kuo 郭俊良 |
指導教授: | 盧奕璋 |
關鍵字: | 光場,影像處理,離散小波轉換,超大型積體電路, light field,image processing,discrete wavelet transform (DWT),very-large-scale integration., |
出版年 : | 2010 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 本篇論文提出對於四維小波轉換架構的分析,包含直接四維架構、二維/二維架構、一階層四維架構以及其他可能的架構。這些分析中,我們討論了外部記憶體的處理頻寬、內部緩衝器的的需求量、延遲時間以及硬體成本。在這些架構中,一階層四維架構有最短的延遲時間,但需要較多的硬體成本以及內部緩衝器;直接四維架構需要的硬體成本最少,但延遲時間最長。因此,考量到內部緩衝器大小以及延遲時間的合理性,二維/二維架構是一個適合硬體實現的架構。
我們用台灣積體電路製造公司點一三製程實現了一個應用於四維離散小波變換/反離散小波變換的二維/二維的硬體架構。考量到延遲時間和關鍵路徑長度,我們採用二輸入/二輸出介面。最後實現出來的是一個可實現256×256大小,應用在9/7濾波器的四維離散小波轉換處理器,晶片大小為2.60毫米平方,運作在50百萬赫茲,四維離散小波變換和四維小波/反小波系統的峰值信噪比分別為90~94分貝、55~61分貝。 In this thesis, the analysis of 4-D discrete wavelet transform (DWT) architecture is presented. It includes the study of direct 4D, 2-D/2-D, 1-level 4-D and other potential architectures of 4-D DWT. The analysis of access bandwidth of external memories, requirement of internal buffers, latency and hardware costs are also discussed. Among these architectures, 1-level 4-D architecture has the least latency, but demands more hardware costs and internal buffers. Direct 4-D architecture has the least hardware costs and internal buffers, but the latency is higher. Therefore, the suitable option is 2-D/2-D architecture because of its reasonable size of internal buffers and latency. The hardware of 2-D/2-D architecture for 4-D DWT/IDWT is implemented by TSMC 0.13μm technology. Considering the latency and the length of the critical path, a 2-input/2-output scheme is adopted. Finally, a 4-D DWT module with 256×256 tile for 9/7 filter is implemented. The chip size is 2.60mm2, operating at 50MHz. The PSNRs of 4-D DWT module and 4-D DWT-IDWT system are 90~94dB and 55~61dB, respectively. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/23357 |
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顯示於系所單位: | 電子工程學研究所 |
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