پیاده سازی سخت افزاری فشرده سازی ویدئو جهت ذخیره ویدئو با نرخ فریم بالا
چکیده
بسیاری از رویدادهای اطراف ما بسیار سریع و در کسری از ثانیه رخ می دهند، به گونه ای که چشم انسان قادر به مشاهده نحوه رخداد آن ها نمی باشد. نحوه رویداد برخی از این پدیده ها برای محققین به منظور کشف قوانین طبیعت در جهت پیشبرد علم امری لازم و ضروری است. امروزه با پیشرفت تکنولوژی دوربین های دیجیتال با سرعت بالا تولید شده اند که قادر به تصویربرداری از این گونه پدیده ها هستند. به این ترتیب مشاهده تمام جزئیات رخداد پدیده های مذکور برای محققین امکان پذیر شده است. در حقیقت دوربین های با سرعت بالا پس از تصویربرداری با نرخ فریم بالا از پدیده سریع، دنباله ویدئویی حاصل را با نرخ فریم معمول(30 فریم بر ثانیه) به صورت آهسته پخش می کنند. این دوربین ها قادر به ثبت هزاران فریم در هر ثانیه هستند. حجم داده های تولیدی توسط این دوربین ها بسیار زیاد می باشد. از این رو فشرده سازی دنباله تصاویر تولید شده بسیار حائز اهمیت است. تاکنون روش های متفاوت و کارآمدی برای فشرده سازی دنباله تصاویر ویدئوی معمولی ارائه شده است. دوربین های با سرعت بالا در مدت زمان کوتاهی تعداد زیادی فریم تولید می کنند. در نتیجه فریم های تولید شده در مقایسه با فریم های حاصل از دوربین های معمولی، زمان بسیار کوتاهی برای پردازش در اختیار دارند. لذا برای فشرده سازی تصاویر حاصل از دوربین های تصویربرداری با نرخ فریم بالا نیاز به روش های ساده و فاقد پیچیدگی محاسباتی است که بتواند به صورت بلادرنگ انجام شود. دوربین های مذکور به صورت عمده در زمینه های تحقیقاتی، طراحی و توسعه، تولید و آزمایشگاه استفاده می شوند. در برخی از کاربردها نیاز به حفظ دقیق تمام اطلاعات حاصل شده است. بنابراین در آن ها از روش های فشرده سازی بدون اتلاف برای فشرده کردن ویدئو استفاده می شود. در این پایان نامه چندین روش فشرده سازی بدون اتلاف با در نظرگرفتن سادگی روش، ارائه شده و هم چنین معماری جدید و بهینه ای برای فشرده سازی سخت افزاری روش dpcm و یکی از روش های پیشنهادی ارائه و پیاده سازی شده اند