h.264幀間預(yù)測算法研究與fpga設(shè)計(jì)

1、北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文H.264幀間預(yù)測算法研究與FPGA設(shè)計(jì)姓名：王文芳申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：駱麗20090601= j 匕塞交道厶堂亟±堂僮途塞 △墾曼! 基△￡!A B S T R A C TA B S T R A C T ：W i t h t h eg r e a td e v e l o p m e n to f t h ed i g i t a lt e c h n o l o g

2、 y ，p e o p l eh a v ep a i dm o r e a t t e n t i o n t o t h e t e c h n o l o g y o f d i g i t a l v i d e o s i g n a l t r a n s m i s s i o n ．V i d e oc o m m u n i c a t i o nr e q u i r e sm u c hm o r eb a n d

3、 w i d t hi n c o m p a r i s o nw i t ho t h e ri n f o r m a t i o nt y p e ss u c ha st e x t a n d d a t a ．T h u s t o a d a p tw i t ht h eb a n d w i d t h —l i m i t e dc h a n n e l s ，v i d e os o u r c e m u s

4、 t b e c o m p r e s s e d e x t r e m e l y ．A l t h o u g h n e t w o r k e n v i r o n m e n t h a s b e e np r o g r e s s i n gg r e a t l y ，t h eb a n d w i d t h r e s o u r c ei s s t i l l l i m i t e da sf a r

5、 a St h ef a s tg r o w t ho fm u l t i m e d i aa p p l i c a t i o n s i s c o n c e m e d ．I nM a r c h 2 0 0 3 ，t h el a t e s t v i d e oc o m p r e s s i o ns t a n d a r dh a d l e dt h e r e s e a r c hi nr e l a

6、 t e df i e l d s ．S e v e r a lc o d i n g e l e m e n t s c o n t r i b u t e t ot h eg r e a t i m p r o v e m e n t i n c o m p r e s s i o n e f f i c i e n c y o f t h e n e ws t a n d a r d ．T h e s t a n d a r di

7、 m p r o v e s c o m p r e s s i o n e f f i c i e n c y b yaf a c t o r a b o u t t w o ( o na v e r a g e ) O V e rH ．2 6 3 ．H o w e v e r , t h ec o m p u t a t i o n a lc o m p l e x i t y o ft h eH ．2 6 4 ／A V Ce n

8、c o d e ri s d r a m a t i c a l l yi n c r e a s e db e c a u s eo f i t s o p t i m i z a t i o nt e c h n i q u e ，a n di s a b o u tt h r e et i m e so fH ．2 6 3 ’S ．T h e n i t i s n e c e s s a r y t o o p t i m i

9、z e i t s a l g o r i t h m s f o r t h e i m p l e m e n t i n r e a l - t i m ea p p l i c a t i o n s ．F i r s t l y t h e d e f i n i t i o no fH ．2 6 4s t a n d a r d a n dt h ee x i s t i n gh a r d w a r es y s t

10、e m s a r ei n t r o d u c e d ．S e c o n d l y ，t h e t h e o r y a n d m a i nt e c h n o l o g i e sa r e i n t r o d u c e di nd e t a i l ．T h i r d l y ，s e v e r a l k i n d s o f b l o c k - m a t c h i n g m o t

11、 i o n e s t i m a t i o n a l g o r i t h m s a r ea n a l y z e d ，s u c ha St h r e e - s t e pa n d t w o - d i m e n s i o n a la l g o r i t h m s ．T h ep a p e ri l l u s t r a t e st h et h r e e —s t e pa n d t

12、w o —d i m e n s i o n a la l g o r i t h m s a r em o r e e f f i c i e n tt h a nf u l l —s e a r c ha l g o r i t h m ，w h i l e f u l l —s e a r c ha l g o r i t h m i sb e t t e ri nt h ed a t a f l o wa n d r e g u

13、 l a r i t y ．F o u r t h l y ，a c c o r d i n g t o t h e V L S I s t r u c t u r e o f ab l o c k - m a t c h i n g e s t i m a t i o na l g o r i t h m ，t h ep a p e ri m p r o v e st h ea l g o r i t h mo nt h ed a t

14、 af l o w a n a l y s i s a n dh a r d w a r ea d d r e s s i n g ．T h r o u g h t h e d a t a f l o w a n a l y s i s i t i s p r o v e d t h a t t h e i m p r o v e dm o t i o n ··e s t i m a t i o na l g o r

15、 i t h mi s s u p e r i o rt o o t h e rf u l l —- s e a r c h a l g o r i t h m si n c l o c kc y c l ea n d P E c o n s u m p t i o n ．F i n a l l y ，t h e w h o l ep i x e l m o t i o ne s t i m a t i o n m o d u l ei

16、 s d e s i g n e d o nt h e F P G Ap l a t f o r m ．T h em o t i o n e s t i m a t i o nm o d u l ei s d i v i d e di n t o s u b —m o d u l e a n dt h ew h o l em o t i o n e s t i m a t i o n m o ‘l u l ei ss i m u l a