片內(nèi)云架構(gòu)AVS編碼I幀的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，數(shù)字視頻通信也成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)話題之一。AVS標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組制定的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，性能與H.264標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。AVS標(biāo)準(zhǔn)已成為我國(guó)高清數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)電視、視頻通信等重要音視頻應(yīng)用的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
　　AVS標(biāo)準(zhǔn)采用了一系列的先進(jìn)技術(shù)，有效地提高了視頻編碼效率，實(shí)時(shí)編碼的數(shù)據(jù)吞吐率很高。FPGA擁有豐富的寄存器資源和邏輯資源，其高性能和靈活性能夠滿足高速?gòu)?fù)雜電子

2、線路設(shè)計(jì)的需求。
　　本研究提出一種新型架構(gòu)——片內(nèi)云架構(gòu)，并在此架構(gòu)下完成了AVS編碼器Ⅰ幀的優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)了片內(nèi)只寫總線(BoW)以及基于其自身特點(diǎn)的消息訪問(wèn)機(jī)制。片內(nèi)只寫總線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有利于原子構(gòu)件的高度并行和流水處理，適用于處理數(shù)據(jù)量大、復(fù)雜度高的視頻編碼算法。將AVS算法模塊封裝成基于消息訪問(wèn)的原子構(gòu)件，通過(guò)統(tǒng)一節(jié)點(diǎn)接口連接到總線上。
　　根據(jù)AVS編碼算法的特點(diǎn)，本文在FPGA上設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了AVS編碼器Ⅰ

3、幀算法。將AVS編碼Ⅰ幀的實(shí)現(xiàn)分為5個(gè)功能模塊，將各模塊封裝成原子構(gòu)件，包括圖像采集原子構(gòu)件、亮度預(yù)測(cè)變換原子構(gòu)件、亮度編碼原子構(gòu)件和、色度預(yù)測(cè)變換原子構(gòu)件和色度編碼原子構(gòu)件。綜合考慮Ⅰ幀算法的特點(diǎn)和原子構(gòu)件粒度的劃分原則，取代傳統(tǒng)以16×16宏塊為基本單元的數(shù)據(jù)塊模式，將其再一步細(xì)化為8×8塊的模式。這種更精細(xì)的粒度劃分有效地減少了原子構(gòu)件與流程引擎間通信的時(shí)間，節(jié)省了硬件資源，提高了編碼效率。
　　為提高數(shù)據(jù)處理的速度，實(shí)現(xiàn)視