面向HEVC的高性能運動估計VLSI設計.pdf

1、隨著數(shù)字視頻服務在圖像精度與質量上的要求越來越高,能夠適應更大屏幕、有更高的分辨率和更廣泛的色域的超高清電視技術現(xiàn)已問世。超高清圖像尺寸巨大,利用原有的H.264標準對其進行壓縮后仍有著巨大的冗余。為了降低其數(shù)據(jù)傳輸帶寬,ISO/IEC動態(tài)圖像專家組(MPEG)與ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)提出了最新的視頻編碼標準:高效率視頻編碼標準HEVC(High Efficiency Video Coding)。
　　HEVC通過引

2、入更大的編碼單元、不對稱的劃分塊、可變的劃分深度、更多的幀內(nèi)預測方向、更多尺寸的變換單元等新特性,進一步提高視頻圖像的壓縮效率,其目標是在增加復雜度的基礎上,與H.264相比平均節(jié)省50％的碼率。
　　本課題針對HEVC的新特性進行研究分析,HEVC運動估計與現(xiàn)有視頻編碼標準的主要不同在于采用更大的塊、引入劃分深度并引入了不對稱劃分,并面向更大的超高清視頻圖像。基于以上新特性提出一種適用于HEVC運動估計的VLSI架構,該架構分為

3、主控制器、輸入數(shù)據(jù)讀寫模塊、SAD(Sum of Absolute Difference)運算核心及其加法樹、大PU(Prediction Unit)運算、RD(Rate-Distortion)代價計算及輸出模塊。針對該架構通過設計層次化的數(shù)據(jù)重用掃描策略和存儲訪存策略,可重構的支持3種搜索區(qū)間,并將片外數(shù)據(jù)帶寬降低了99.12%;并通過SAD值的重用和分割,支持從4×4到64×64的849種塊的劃分種類的運動估計,其中168種為不對稱