MPEG-2到AVS轉(zhuǎn)碼器中運(yùn)動(dòng)搜索與整數(shù)變換量化的FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著數(shù)字通信技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)多媒體視頻圖像信息的處理要求也越來越高。視頻圖像信息數(shù)據(jù)量大，對(duì)通信設(shè)備和信息存儲(chǔ)設(shè)備要求很高。為了處理視頻圖像，MPEG-2、MPEG-4、H.264等視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)相繼頒布，我國也在2006年出臺(tái)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AVS標(biāo)準(zhǔn)。
　　 MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)作為第一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)字廣播電視領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有豐富的節(jié)目資源。H.264標(biāo)準(zhǔn)和AVS標(biāo)準(zhǔn)都是第二代視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，編碼效率為M

2、PEG-2的2到3倍。雖然AVS標(biāo)準(zhǔn)起源于H.264標(biāo)準(zhǔn)，但是AVS標(biāo)準(zhǔn)采用了許多新技術(shù)，有效避開了H.264的專利問題。同H.264相比，AVS標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)現(xiàn)同等視頻壓縮性能的情況下，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度明顯降低。在我國的大力的推動(dòng)下，AVS標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用前景廣闊。
　　 目前AVS標(biāo)準(zhǔn)由于頒布時(shí)間短，存在節(jié)目資源少的問題，若能將廣泛存在的MPEG-2節(jié)目源轉(zhuǎn)換為AVS節(jié)目源，將對(duì)AVS標(biāo)準(zhǔn)的推廣起到促進(jìn)作用。如果采用軟件實(shí)現(xiàn)視頻標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器

3、或者轉(zhuǎn)碼器，在實(shí)時(shí)性上難以保證，F(xiàn)PGA內(nèi)部模塊并行工作，可以很好的解決實(shí)時(shí)性問題，同時(shí)FPGA在大規(guī)模生產(chǎn)上具有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文對(duì)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)和AVS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，對(duì)比兩種標(biāo)準(zhǔn)的差異，提出一種轉(zhuǎn)碼策略，在傳統(tǒng)的像素域級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)碼器的基礎(chǔ)上，采用了一種改進(jìn)的快速像素域級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)碼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)碼，同時(shí)對(duì)部分模塊進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用Verilog編程語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，Modelsim進(jìn)行仿真，ISE開發(fā)環(huán)境進(jìn)行綜合，

4、整個(gè)轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)和本文設(shè)計(jì)的子模塊都在XILINX的virtex-5系列芯片上進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)計(jì)支持格式為1920×1088，30fps的高清視頻實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼。
　　 在本課題的研究與實(shí)現(xiàn)過程中，所做的具體工作有以下幾個(gè)方面：
　　 (1)對(duì)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)和AVS標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，介紹兩種標(biāo)準(zhǔn)采用的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)比兩種標(biāo)準(zhǔn)的差異。
　　 (2)根據(jù)MPEG-2和AVS標(biāo)準(zhǔn)的差異，對(duì)轉(zhuǎn)碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，同