視頻壓縮技術(shù)研究及FPGA實(shí)現(xiàn)探討.pdf

1、未來(lái)的時(shí)代是信息時(shí)代，信息需要通過(guò)媒體來(lái)進(jìn)行記錄、傳播和獲取。視頻數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)和解壓縮技術(shù)成了多媒體技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此對(duì)視頻壓縮的研究己成為信息技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)。ISO和ITU-T制定的一系列視頻壓縮國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的推出，開創(chuàng)了視頻通信和存儲(chǔ)應(yīng)用的新紀(jì)元。從H.261視頻編碼建議，到H.262/3/4，MPEG-1/2/4等都有一個(gè)共同的不斷追求的目標(biāo)，即在盡可能低的碼率(或存儲(chǔ)容量)下獲得盡可能好的圖像質(zhì)量。
　　由于視頻壓縮

2、系統(tǒng)的復(fù)雜性主要取決于運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法，因此如何找到一種可靠、快速、性能優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法一直是視頻壓縮的研究熱點(diǎn)。
　　在嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用中，通常采用并行計(jì)算機(jī)或數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)等作為處理器。但最近幾年，隨著電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程片上系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)控制核心己成為一種趨勢(shì)。可編程邏輯器件(FPGA)憑借其較低的投入成本，較高的并行處理速度和較大的靈活性等特點(diǎn)，在當(dāng)前的嵌入

3、式實(shí)時(shí)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。特別的，在視頻圖像處理系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本文從內(nèi)容上主要分為四個(gè)部分。
　　①介紹了當(dāng)前國(guó)際上主要的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。首先介紹了MPEG系列和H.26X系列，其次重點(diǎn)論述了最新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC。在H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)中，首先介紹了視頻編解碼器框架和原理，其次介紹了新的技術(shù)特性。
　　②提出了一種新的基于塊匹配的運(yùn)動(dòng)估計(jì)快速算法。首先介紹了幾種已有的經(jīng)典塊匹配運(yùn)

4、動(dòng)估計(jì)算法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)；隨后本文針對(duì)已有經(jīng)典塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的不足，提出了一種高效的快速塊匹配運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法。該算法利用運(yùn)動(dòng)矢量的統(tǒng)計(jì)分布特性來(lái)確定初始搜索中心位置，并動(dòng)態(tài)地選擇搜索模板。實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果表明，新算法在保證重建圖像質(zhì)量沒(méi)有明顯下降的前提下，降低了運(yùn)算的復(fù)雜度，提高了編碼速度，更利于實(shí)時(shí)應(yīng)用。
　?、蹖?shí)現(xiàn)了基于FPGA的實(shí)時(shí)視頻采集及VGA顯示。首先介紹本課題依托實(shí)現(xiàn)的軟、硬件平臺(tái)，其次介紹了FPG