基于VLSI的視頻壓縮幀間預測技術研究與實現(xiàn).pdf

1、預測編碼是視頻壓縮技術中的經典圖像編碼方法，其原理是根據(jù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特性得到預測值，然后傳輸圖像像素與其預測值的差值信號，使傳輸?shù)拇a率降低，達到壓縮的目的。預測編碼由于對視頻信號的相關性利用最充分而具有很高的壓縮效率，適用于對圖像質量要求較高的場合。其中采用運動補償預測的時間預測編碼是視頻編碼標準成功的關鍵。 超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術的發(fā)展使大計算量、實時處理的視頻壓縮任務實現(xiàn)變得越加簡單，在VLSI上實現(xiàn)視頻壓縮技術是一

2、種合理的選擇，且逐漸成為實現(xiàn)視頻處理器的趨勢。 本文在研究幀間預測技術理論和發(fā)展的基礎上探索了在VLSI硬件上實現(xiàn)幀間預測技術的問題。對在VLSI上實現(xiàn)幀間預測技術從算法上進行了討論，以全搜索算法設計為基礎，提出一系列為適應VLSI實現(xiàn)而做出的適應性算法調整，同時提出了實現(xiàn)快速算法的設計思路。 在算法研究的基礎上，本文提出了一種塊匹配可變塊大小的運動估計器的VLSI實現(xiàn)結構，分別研究和討論了數(shù)據(jù)通路和控制器模塊的硬件實現(xiàn)

3、。在數(shù)據(jù)通路上，重點討論運動估計單元和SAD組合比較單元的設計，分別給出了以速度為優(yōu)先因素和以面積為優(yōu)先因素下的硬件結構。在控制器模塊上，分別討論了有限狀態(tài)機和微代碼控制器兩類控制策略，分析了各自的實現(xiàn)特點和原理，提出一種同時采用微代碼控制和有限狀態(tài)機控制的混合控制策略的設計思路。 文中設計的硬件結構可以工作在108MHz時鐘頻率，在理想的硬件電路面積上實現(xiàn)720x576@25Hz格式的視頻圖像的實時幀間預測，數(shù)據(jù)通路采用通用的