高速率AVS整數(shù)變換模塊的研究.pdf

1、進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)和音視頻處理技術(shù)的滲透融合，新的多媒體業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)。如何在現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)和硬件技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)更高效的視頻編解碼和更清晰的圖像質(zhì)量是當(dāng)前數(shù)字視頻領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。 我國(guó)在大規(guī)模普及數(shù)字電視之初頒布了AVS先進(jìn)音視頻標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了第二代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的最高水平，產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善。當(dāng)前，各種新多媒體業(yè)務(wù)對(duì)AVS視頻編解碼器的性能要求越來(lái)越高，特別是直播場(chǎng)合在實(shí)時(shí)性能上的要求已經(jīng)超出

2、了普通微處理器的計(jì)算能力上限。作為編解碼過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，整數(shù)變換的延遲是降低高清視頻實(shí)時(shí)性的主要原因之一，提高AVS整數(shù)變換模塊的處理速度已經(jīng)成為降低編解碼器延時(shí)的重要解決途徑。 本文針對(duì)AVS整數(shù)變換模塊的快速算法、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了高速率的AVS整數(shù)變換： 本論文利用Kronecker積和直和分解系數(shù)矩陣，推導(dǎo)出一種高速率的AVS整數(shù)正變換快速算法，消除了傳統(tǒng)算法中的轉(zhuǎn)置環(huán)節(jié)及其延時(shí)，能由高度并行

3、的蝶形算法流程一次性處理殘差矩陣的全部元素。 在此快速算法的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)出一種適合VLSI實(shí)現(xiàn)的、高速率的AVS整數(shù)正變換模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。性能分析表明，本文提出的快速算法及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將傳統(tǒng)方法的計(jì)算延遲降低了近90％，從而在基于專用集成電路方面實(shí)現(xiàn)了高速率的AVS整數(shù)變換模塊。 本文深入分析不同算法模式的匯編實(shí)現(xiàn)特征，在Visual C++6.0實(shí)現(xiàn)整數(shù)變換模塊的基礎(chǔ)上使用內(nèi)聯(lián)匯編，分別應(yīng)用MMX、SSE2和側(cè)重乘法操