可重構(gòu)視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中，可重構(gòu)技術(shù)能夠利用可重用的軟硬件資源，根據(jù)不同的應(yīng)用需求，提供高效靈活的計算能力，越來越受到業(yè)界的重視?？芍貥?gòu)視頻編碼技術(shù)(Reconfigurable Video Coding，RVC)將可重構(gòu)的思想引入視頻編碼領(lǐng)域，提出了一種新穎的面向視頻編碼的重構(gòu)理論。
　　 在傳統(tǒng)的視頻編解碼中，視頻收發(fā)端間傳輸?shù)闹饕敲襟w內(nèi)容的編碼碼流。而在RVC中，收發(fā)端傳輸?shù)膶ο蟪襟w碼流本身以外，還包括針對該編碼碼流的描述信

2、息。該描述信息用于指導接收端對媒體內(nèi)容進行解析、解碼，并重構(gòu)出最終方案。因此，RVC具有以下一系列優(yōu)點：編解碼不受標準的約束，能夠更好的面向需求進行設(shè)計；通過解析描述信息動態(tài)重構(gòu)解碼方案，具有更大靈活性；從編碼工具的角度展開重構(gòu)，而不需要從整個解碼角度定義標準，增強了模塊復用度與系統(tǒng)可擴性。
　　 RVC的研究主要涉及兩方面：一是重構(gòu)的方法，包括如何描述媒體內(nèi)容的編碼碼流，如何獲得和解析該描述信息，以及如何根據(jù)該描述信息進行動態(tài)

3、重構(gòu)，即可重構(gòu)視頻框架的內(nèi)容；二是重構(gòu)的基本元素即編碼工具(也稱為功能單元)的描述，包括其劃分準則、描述方法等，即可重構(gòu)視頻工具集的內(nèi)容。國際標準組織MPEG與國內(nèi)標準組織AVS相繼展開了RVC的標準化工作，本文作者積極參與了RVC的標準化，并結(jié)合應(yīng)用，對RVC的實現(xiàn)展開了探索與研究。
　　 本文在標準化方面的研究工作包括：1)在可重構(gòu)視頻框架方面，針對碼流中的可變長語法元素的描述，在比特流語法描述語言(BSDL)的基礎(chǔ)上，提出

4、了擴展的RVC-BSDL的方法、使用獨立的功能單元描述的方法、以及RVC-BSDL與功能單元協(xié)同描述的方法，完善了碼流語法元素結(jié)構(gòu)的描述，并給出設(shè)計實例；2)在功能單元的描述方面，提出了功能單元的顆粒度劃分方法，通過多級劃分，提高編碼工具的復用度；3)在此基礎(chǔ)上，提出了一種可重構(gòu)視頻解碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，在RVC的仿真環(huán)境Orcc中進行重構(gòu)得到支持AVS的抽象模型；進一步的，從不同角度提出重構(gòu)實例并進行驗證，充分發(fā)掘了RVC的潛在意義。

5、>　　 本文在RVC實現(xiàn)方面的研究工作包括：在討論了已有的針對可重構(gòu)視頻系統(tǒng)的兩種典型實現(xiàn)，即基于SoC平臺與基于多核處理器的實現(xiàn)方案后，從面向FPGA平臺的角度，提出實現(xiàn)方案；設(shè)計了FPGA專用視頻編碼工具集；提出了針對AVS編碼器的重構(gòu)方法，提出了FPGA重構(gòu)中的數(shù)據(jù)流控制方法、功能單元的劃分與連接方法、多種功能單元復用技術(shù)、數(shù)據(jù)復用技術(shù)以及與系統(tǒng)數(shù)據(jù)流緊密耦合的數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)；最后，結(jié)合所提出的方法，調(diào)用專用視頻編碼工具集中的相應(yīng)