h.264解碼器中關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn)

1、分類號T N 9 1 9 ．8 2 密級 重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文 論文題目H ．2 6 4 解碼器中關(guān)鍵技術(shù)的研究與實現(xiàn) 指導(dǎo)教師 學(xué)科專業(yè) 李貴勇正高級工程師 通信與信息系統(tǒng) 論文提交日期 2 0 1 2 = 5 = 2 6 論文答辯日期2 0 1 2 = 5 = 2 6 論文評閱人 答辯委員會主席 黃俊教授重慶郵電大學(xué) 2 0 1 2 年5 月2 6 日摘要摘要近十年來，數(shù)字圖像編碼和視頻壓縮技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，圖像壓縮編解碼越

2、來越成為實時處理系統(tǒng)提高運行速度的主要瓶頸。于是，圖形圖像處理芯片的研究開始成為多媒體技術(shù)發(fā)展的核心。H ．2 6 4 ／A V C 因為具有高效的編碼效率，且可以滿足許多不同的應(yīng)用場景，所以在視頻通信和存儲領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。但是由于國內(nèi)對H ．2 6 4 ／A V C 技術(shù)研究較晚，目前市場上主要的H ．2 6 4 ／A V C 編解碼芯片都來自于國外，這就使H ．2 6 4 ／A V C在國內(nèi)的普及和應(yīng)用增加了難度，為了解決這個問

3、題，本文把H ．2 6 4 ／A V C解碼關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計和實現(xiàn)作為研究對象，希望通過對H ．2 6 4 ／A V C 的研究與分析，能為H ．2 6 4 ／A V C 芯片I P 化做出貢獻(xiàn)。本文主要對H ．2 6 4 ／A V C 整個解碼流程進(jìn)行了研究，對解碼流程中的五個關(guān)鍵技術(shù)：C A B A C 熵解碼、反量化反變換、去方塊濾波、幀內(nèi)預(yù)測和幀間預(yù)測的基本算法做了簡單介紹，同時在了解算法的基礎(chǔ)上，對算法的實現(xiàn)進(jìn)行了對比和分析，提

4、出了具體的實現(xiàn)方法。其次介紹了實現(xiàn)策略選擇的理由和設(shè)計方法學(xué)，因為視頻解碼器的運算量大而且比較復(fù)雜，一般的圖像處理芯片在滿足視頻解碼器的實時性上難度較大，在比較四種實現(xiàn)策略的優(yōu)缺點后，最終選擇A S I C 作為H ．2 6 4 ／A V C 解碼芯片的實現(xiàn)方案。選定實現(xiàn)策略后，提出了C A B A C 解碼器的系統(tǒng)架構(gòu)。再次，結(jié)合C A B A C 熵解碼算法的分析，提出了C A B A C 解碼器模塊的具體設(shè)計思路：通過上下文模型分

5、組緩沖、解碼引擎控制與結(jié)束解碼判決、語法元素解析控制實現(xiàn)三級流水線構(gòu)架，從而提高了解碼速率；通過解碼單元的級聯(lián)方式讓解碼引擎連續(xù)工作，提高了解碼引擎的處理能力：通過設(shè)置視頻碼率輸入緩沖，降低了與外部進(jìn)行交互的頻率，提高了解碼引擎的利用率。結(jié)合設(shè)計思路，提出了C A B A C 解碼器的結(jié)構(gòu)和模塊的劃分，用V e r i l o g 語言完成了C A B A C 解碼器模塊的R T L 設(shè)計。最后，采用V M M 方法學(xué)，利用直接測試和隨