基于VLSI的視頻壓縮幀間預(yù)測技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、預(yù)測編碼是視頻壓縮技術(shù)中的經(jīng)典圖像編碼方法，其原理是根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性得到預(yù)測值，然后傳輸圖像像素與其預(yù)測值的差值信號，使傳輸?shù)拇a率降低，達到壓縮的目的。預(yù)測編碼由于對視頻信號的相關(guān)性利用最充分而具有很高的壓縮效率，適用于對圖像質(zhì)量要求較高的場合。其中采用運動補償預(yù)測的時間預(yù)測編碼是視頻編碼標準成功的關(guān)鍵。 超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)的發(fā)展使大計算量、實時處理的視頻壓縮任務(wù)實現(xiàn)變得越加簡單，在VLSI上實現(xiàn)視頻壓縮技術(shù)是一

2、種合理的選擇，且逐漸成為實現(xiàn)視頻處理器的趨勢。 本文在研究幀間預(yù)測技術(shù)理論和發(fā)展的基礎(chǔ)上探索了在VLSI硬件上實現(xiàn)幀間預(yù)測技術(shù)的問題。對在VLSI上實現(xiàn)幀間預(yù)測技術(shù)從算法上進行了討論，以全搜索算法設(shè)計為基礎(chǔ)，提出一系列為適應(yīng)VLSI實現(xiàn)而做出的適應(yīng)性算法調(diào)整，同時提出了實現(xiàn)快速算法的設(shè)計思路。 在算法研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種塊匹配可變塊大小的運動估計器的VLSI實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，分別研究和討論了數(shù)據(jù)通路和控制器模塊的硬件實現(xiàn)

3、。在數(shù)據(jù)通路上，重點討論運動估計單元和SAD組合比較單元的設(shè)計，分別給出了以速度為優(yōu)先因素和以面積為優(yōu)先因素下的硬件結(jié)構(gòu)。在控制器模塊上，分別討論了有限狀態(tài)機和微代碼控制器兩類控制策略，分析了各自的實現(xiàn)特點和原理，提出一種同時采用微代碼控制和有限狀態(tài)機控制的混合控制策略的設(shè)計思路。 文中設(shè)計的硬件結(jié)構(gòu)可以工作在108MHz時鐘頻率，在理想的硬件電路面積上實現(xiàn)720x576@25Hz格式的視頻圖像的實時幀間預(yù)測，數(shù)據(jù)通路采用通用的