h.264編碼器去方塊濾波模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、目錄摘要............................................……，..……1Ab5tract.....................................................……2第1章緒論........................……，.................……11.1.研究背景........……，...................……，.......

2、..........……，...........……，.....................……，…11.2.視頻編解碼領(lǐng)域發(fā)展及.....……，...............……，...................................……，…，........……21.2.1現(xiàn)狀.....……，.....一..........................................……，..........

3、..............................……21.2.2H.26X系列標(biāo)準(zhǔn)........................................................................................……31.2.3MPEG一X系列標(biāo)準(zhǔn)............................................................……，....

4、............……41.3.論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排.................................……，........……，.....................……4第2章去方塊濾波器的原理..................................……72.1.H.264編解碼器的原理..................................……_....……，.......……，

5、.......……_........……72.1.1H.264編解碼器的原理........……，.............................................................……72.1.2H.264編解碼器的結(jié)構(gòu)[s1..................................................……，................……82.1.3H.264編解碼器的

6、關(guān)鍵技術(shù)........................................……，，..................……102.2.方塊效應(yīng)產(chǎn)生的原因.............................................……，......................................……122.2.1基于塊的變換和量化.................................

7、....……、..................................……132.2.2運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)與運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償..........……，..................................................……，....……172.3.去方塊效應(yīng)的方案....................................................……，.……，................

8、..........……192.3.1通過算法的優(yōu)化.........................……，......................................................……192.3.2通過濾波器優(yōu)化.............................................……，.................……_.........……192.4.去方塊濾波器的特點(diǎn)..

9、.........................................……，.……，...............................……19第3章去塊濾波器的算法...................................……213.].自適應(yīng)性，…，，...............……，.....……，.......……‘二，......……，............................

10、......……213.2.濾波流程......................................……，..........................……，..............................……223.3.邊界強(qiáng)度.........................................……，..............................................

11、................……243.4邊界濾波......................……，........................................……，.................................……273.5.濾波計(jì)算.，..............................................................................

12、...........……，...........……293.5.1標(biāo)準(zhǔn)濾波器[l]114]..............................……‘.........……，..................................……293.5.2強(qiáng)濾波器[l‘，礴J......................................……，...........................……，.....

13、......……犯第4章去塊濾波器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn).............................……344.].系統(tǒng)需求分析..............................................................................................……，……344.1.1時(shí)間..............................................

14、...........................................................……344.1.2時(shí)序..............……，..........................................................................……，..……344.1.3面積...........................................

15、.....……，..................................................……354.1.4吞吐量....................................................................................................……354.1.5邏輯復(fù)雜度................……，.................

16、.............……，..................................……364.16接口.........................................................................................................……364.2.去方塊濾波器的架構(gòu)設(shè)計(jì)....................................

17、.............................................……364.2.1方案對(duì)比.............................……，.....................……、..................................……364.2.2總體架構(gòu).............................................……，..……‘......

18、.......……，........……，.…_…46摘要H.264標(biāo)準(zhǔn)是由工TU一T的視頻編碼專家組VCEG與工50IEC的活動(dòng)圖像專家組MPEG共同成立的聯(lián)合視頻小組JVT(JointVideoTe二)針對(duì)高清視頻傳輸和存儲(chǔ)制定的編碼標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)于2003年正式發(fā)布，與當(dāng)時(shí)的其他視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比，其主要目標(biāo)是為下一代多媒體應(yīng)用的提供解決方案，可以適應(yīng)復(fù)雜傳輸環(huán)境環(huán)并且在相同的帶寬下提供更加優(yōu)秀的圖象品質(zhì)。不論是H.261，H.263

19、還是H.264系列標(biāo)準(zhǔn)，編碼時(shí)基本的處理單位都是圖像塊，基于塊的變換和壓縮編碼在標(biāo)準(zhǔn)中得到廣泛的應(yīng)用，但隨著碼率的降低，量化變得粗糙，帶來了在共同的問題—方塊效應(yīng)。表現(xiàn)為重建后的圖像相鄰塊之間發(fā)生了視覺的不連續(xù)，主觀感覺就是原本連續(xù)的圖像內(nèi)容被分割成了許多方塊，好像浴室墻上的馬賽克一樣，嚴(yán)重影響觀看者的主觀感受。本文從H.264編碼算法切入，對(duì)比H.26X和MPEG一X等其他視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，通過量化研究，總結(jié)了H.264編碼算法的工作流程

20、和關(guān)鍵技術(shù)，深入研究方塊效應(yīng)產(chǎn)生的原因。針對(duì)方塊效應(yīng)對(duì)H.264編碼算法的影響，提出兩種解決方案:優(yōu)化算法和使用去方塊濾波器。兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)過對(duì)比分析，本文著重研究去方塊濾波器方案在ASIC平臺(tái)的硬件實(shí)現(xiàn)。去方塊濾波器方案具有自適應(yīng)性強(qiáng)，電路復(fù)雜度高的特點(diǎn)，本文經(jīng)過分析，在算法層次理解濾波運(yùn)算和高度的自適應(yīng)性的物理意義，提出更改濾波順序，引入轉(zhuǎn)置緩存等方案，降低了電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，并通過系統(tǒng)優(yōu)化，減少了自適應(yīng)性選擇的分支，大大提

21、升了去方塊濾波器的效率。去方塊濾波器的工程實(shí)現(xiàn)是在H.264編碼器的大背景下進(jìn)行的，根據(jù)項(xiàng)目的整體需求，方案在時(shí)序，面積，功耗，復(fù)雜度等多方面進(jìn)行平衡，在不違反H.264AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)現(xiàn)高頻率，低功耗，省面積的最優(yōu)實(shí)現(xiàn)。該方案采用流水線設(shè)計(jì)，利用濾波過程中的數(shù)據(jù)復(fù)用關(guān)系，將片內(nèi)存儲(chǔ)器的讀寫次數(shù)降低為讀一次，寫一次，有效降低了系統(tǒng)功耗，并且實(shí)現(xiàn)了0.18um工藝下高清兩路標(biāo)清視頻的去方塊濾波處理。關(guān)鍵詞:方塊效應(yīng)去方塊濾波AS