基于FPGA的AVS實時高清視頻編碼器的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著多媒體信息技術的發(fā)展，信息技術的迅速提高，對多媒體視頻壓縮圖像的應用越來越廣泛。音視頻產(chǎn)品數(shù)字化、高清化成為未來消費類電子發(fā)展的大趨勢。AVS標準是我國具有自主知識產(chǎn)權的信源編碼標準，其視頻標準的主要應用對象是標準清晰度／高清晰度電視。2006年2月，AVS視頻標準已經(jīng)正式被批準為國家標準，進入了產(chǎn)業(yè)化推廣的階段。作為AVS編碼標準產(chǎn)業(yè)鏈上的重要一環(huán)，AVS標準清晰度／高清晰度視頻編解碼芯片的研發(fā)對于AVS編碼標準的推廣起著重要的推

2、動作用。本文對AVS高清晰度視頻編碼芯片的系統(tǒng)架構、環(huán)路濾波模塊和熵編碼模塊的體系結構進行了深入的研究和探討。 本項目以實現(xiàn)1080i格式的AVS實時編碼器為目標。通過對AVS編碼器中主要模塊的算法復雜度的評估，算法特點的分析，同時考慮到編碼器系統(tǒng)的可伸縮性，可擴展性，本文設計的編碼器系統(tǒng)架構采用了基于宏塊的四級流水結構。并且提出了參考像素的多級緩存結構來減少運動估計算法對片外和片內(nèi)的帶寬需求，以滿足編碼器的實時性能。

3、本文給出了基于FPGA的AVS熵編碼硬件實現(xiàn)結構。設計中，通過采用雙緩沖區(qū)和流水線技術，提供高性能的并行計算能力。并且針對實時高清的特點，提出了并行Zig-Zag掃描方法及其結構，以提供高數(shù)據(jù)吞吐量。 通過分析環(huán)路濾波算法的特點，本文提出一種AVS環(huán)路濾波的硬件實現(xiàn)方法，采用垂直濾波和水平濾波交叉進行的濾波順序以及利用寄存器組進行中間數(shù)據(jù)的暫存與轉置，有效減少片內(nèi)存儲器的開銷和片外存儲器的訪問，可實現(xiàn)快速濾波，滿足實時高清編碼的