Hình 3.2 Sơ đồ khối tái tạo hình ảnh
Hình 3.2.2b Bảng Chức năng các chân tín hiệu của khối Invert
Khối invert có đầu vào là giá trị sai khác các điểm thành phần ảnh của khung hình hiện tại so với khung hình trƣớc đó. Mỗi điểm thành phần ảnh tƣơng ứng với một byte 8 bit, khối có sử dụng hai tín hiệu mảng một chiều đƣợc thiết kế nhƣ Ram có thể vừa đọc vừa đƣợc ghi trong quá trình xử lý tín hiệu. Ngoài ra khối còn sử dụng một số tín hiệu điều khiển và một tín hiệu thông báo đầu ra có chức năng thông báo đã sẵn sàng dữ liệu lối ra. Để đồng bộ các tín hiệu trong quá trình đọc và ghi dữ liệu ta còn sử dụng thêm một khối flip-flop. Khi có xung clock thì tín hiệu dữ liệu lối ra bằng dữ liệu lối vào.
Process đầu tiên có chức năng tính toán giá trị đầu ra Mt theo các giá trị đầu vào là It, tín hiệu “m_enable”, “m_reset”, “clk”. Ngoài ra hai mảng một chiều đƣợc thiết kế cho việc lƣu trữ các giá trị hình ảnh đã đƣợc tổng hợp và giá trị hình ảnh nền đã đƣợc xử lý trƣớc đó. Quá trình sử dụng hai Ram đƣợc mô tả nhƣ sau:
Khi tín hiệu điểu khiển ram_empty = ‟1‟ tƣơng ứng với trạng thái ban đầu cả hai Ram đều đang trống, tín hiệu lựa chọn Ram: alt_ram = ‟0‟ khi đó toàn bộ giá trị của It sẽ đƣợc viết vào Ram_mt, đồng thời với khung hình đầu tiên (khung hình nền) khối sẽ khởi tạo luôn giá trị đầu ra bằng giá trị đầu vào (Mt0 =It0).
Khi tín hiệu điều khiển ram_empty = „0‟ lúc này Ram_mt đã đƣợc ghi đầy quá trình xử lý chuyển sang khung hình thứ hai. Quá trình tiếp theo sẽ đƣợc thực hiện ở sƣờn dƣơng của xung clock và tín hiệu cho phép “m_enable” bằng 1. Đầu tiên lấy giá trị Mt1 (giá trị hình ảnh của khung hình trƣớc đó) từ Ram_mt rồi so sánh Mt1
với giá trị điểm ảnh hiện tại It. Nếu It có giá trị khác với Mt1 tức là khung hình tiếp theo có sự sai khác với khung hình trƣớc đó, giá trị Mt sẽ đƣợc lấy bằng giá trị của It . Nếu giá trị It bằng không, điều đó có nghĩa là không có sự sai khác, và Mt sẽ đƣợc lấy là Mt1, giá trị của khung hình trƣớc đó.
Process thứ hai có tác dụng đếm các điểm ảnh để đảm bảo quá trình đọc và ghi dữ liệu vào Ram không bị tràn, quá trình này sử dụng bộ đếm 16 bit có giới hạn đặt trƣớc (số lƣợng giá trị của một khung hình). Khi đến giới hạn này giá trị đếm sẽ trở về không và thực hiện quá trình đếm lại từ đầu tƣơng ứng với việc xử lý khung hình tiếp theo. Khi tín hiệu khởi tạo m_reset = „1‟ thì giá trị đếm đƣợc gán là bằng không, khi có sƣờn dƣơng của xung clock và tín hiệu m_enable = „1‟ thì giá trị bộ đếm tăng lên một cho đến khi bằng giá trị giới hạn. Đây cũng là quá trình cho phép xác định địa chỉ cho Ram.
Process thứ ba là quá trình viết dữ liệu đầu ra, nó đƣợc điều khiển bởi tín hiệu m_enable, ram_empty và tín hiệu lựa chọn Ram: alt_ram. Khi tín hiệu ram_empty = „1‟ thì ta tín hiệu đầu ra Mt sẽ bằng trực tiếp tín hiệu lối vào It. Trƣờng hợp ram_empty = „0‟ sẽ phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển alt_ram. Viết vào Ram nào thì Mt sẽ đƣợc đọc từ Ram đó.
Process thứ tƣ dựa vào tín hiệu đếm cnt của bộ đếm để xác định tín hiệu điều khiển ram_empty.
Process cuối cùng cho ta xác định tín hiệu thông báo sẵn sàng lối ra: ready_M cũng nhờ vào giá trị biến đếm cnt. Việc xác định tín hiệu này sẽ cho giúp cho việc xử lý tiếp theo của hệ thống đảm bảo hơn, tránh tình trạng chƣa có tín hiệu đầu ra mà hệ thống đã đƣa tín hiệu đến khối tiếp theo.
Chƣơng 4
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Chƣơng này sẽ nêu một số kết quả mô phỏng, thực nghiệm của một số mô-đun trong hệ thống.
4.1 Mô phỏng khối giải mã hình ảnh
Kết quả mô phỏng sử dụng phần mềm Dev-C++ phiên bản 4.9.9.2 với tệp tin đầu vào là một video gồm chuỗi các hình ảnh định dạng chuẩn JPEG. Sau khi giải mã các hình ảnh đƣợc lƣu ở định dạng bmp.
Dựa trên kết quả đầu vào và đầu ra ứng với mỗi hình ảnh, ta thấy tỉ lệ nén dữ liệu nhƣ sau: