mpeg4h.264中去塊效應濾波子系統(tǒng)原型設計與實現(xiàn)

1、合肥工業(yè)大學碩士學位論文MPEG-4/H.264中去塊效應濾波子系統(tǒng)原型設計與實現(xiàn)姓名：覃春平申請學位級別：碩士專業(yè)：微電子學與固體電子學指導教師：梁齊20100301P r o t o t y p e D e s i g na n d I m p l e m e n t a t i o n o fD e b l o c k i n g F i l t e rf o rM P E G ．4a n d H ．2 6 4D e c o d

2、e rA b s t r a c tT h e b l o c k - b a s e de n c o d i n gm e t h o d h a s b e e nw i d e l yu s e di nv i d e o c o m p r e s s i o n ，f o ri t h a s m o r e a d v a n t a g e st h a no t h e r e n c o d i n gm e t h

3、 o d si np e r f o r m a n c e ，c o m p l e x i t y ,c o m p a t i b i l i t y , a n d m a r k e td e m a n d ．S i n c et h es e p a r a t eq u a n t i f i c a t i o no f b l o c kc a nb r i n g e r r o r s ，a d d i t i

4、o n a lb l o c k —b a s e dv i d e o c o d i n gs y s t e mi n e v i t a b l ye n c o u n t e r st h eb l o c ke f f e c t p r o b l e m ．T h e b i g g e r t h eq u a n t i f i c a t i o n s t e p ，t h em o r eo b v i o

5、u st h eb l o c k i n ge f f e c ti nv i s u a le f f e c t a n dc o m p r e s s i o ne f f i c i e n c y ．I no r d e rt o e l i m i n a t eb l o c k i n ge f f e c t ，M P E G - 4v i d e oc o m p r e s s i o n s t a n d

6、a r di n t r o d u c e sa p o s t - p r o c e s s i n gd e b l o c k i n gf i l t e r ．I tU S e S v a r i o u s d e c o d i n gp a r a m e t e r ss u c ha sq u a n t i z a t i o ns t e ps i z et os m o o t ht h ed e c o

7、d e dv i d e ot o e l i m i n a t e t h ef a l s e e d g e s ．T h ed e b l o c k i n gf i l t e rw o r k s a s ac o d e cm o d u l ei nH ．2 6 4v i d e oc o m p r e s s i o ns t a n d a r d ．I te l i m i n a t e st h ea c

8、 c u m u l a t i o n o f e r r o r s b y u s i n g t h e f i l t e r e d f r a m e a s t h e f o l l o w - u p m o t i o nc o m p e n s a t e d p r e d i c t i o n f l a m e ．T h em a i no b j c o to ft h i s t h e s i s

9、 i s t o d e s i g nad e b l o c k i n g f i l t e r d e c o d e rf o rM P E G ．4 a n d H ．2 6 4d e c o d e r ．T h ec o n t r i b u t i o n s a r e s u m m a r i z e da sf o l l o w s ．( 1 ) T h ed e b l o c k i n g f i

10、l t e r d e c o d e rh a r d w a r e a r c h i t e c t u r eh a sb e e n d e s i g n e d ．W i t h t o p —d o w n m e t h o d ，t h ed e b l o c k i n gf i l t e rd e c o d e r h a r d w a r ea r c h i t e c t u r eh a s b

11、 e e nd i v i d e di n t os e v e r a ls u b - m o d u l e s ．A l ls u b ·m o d u l e sh a v eb e e np r e s e n t e di nd e t a i l ，i n c l u d i n g t h e f u n c t i o n ，t h eh a r d w a r ea r c h i t e c t u

12、r ea n d o p e r a t i o n t i m i n g ．( 2 ) T h e p e r f o r m a n c eo f k e ym o d u l e s h a sb e e no p t i m i z e d ．F i r s t ，t h es e q u e n c eo ft h ed e b l o c k i n g f i l t e rh a s b e e n r e a r r

13、 a n g e d ，a n d t h e f i l t e ra l g o r i t h mh a s b e e no p t i m i z e d ．S e c o n d ，t h ef r a m e sh a v eb e e ne x t e n d e d a t t h eu p p e r a n dl e f t f l a m eb o u n d a r i e sf o r8 ／4p i x e

14、l si nd e p t hi no r d e rt oa v o i dt h ei r r e g u l a r i t yo f t h ec o n t r o lu n i t ．A tl a s t ，am a c r o ·b l o c k b a s e d d o u b l e p i p e l i n i n g d e s i g n t e c h n o l o g y h a s b e

15、 e n a d o p t e d t oi m p r o v ee f f i c i e n c yo f d a t af l o w c o n t r o ls c h e m e a n d p a r a l l e lc a l c u l a t i o n ．( 3 ) T h em e m o r ya r c h i t e c t u r eh a sb e e no p t i m i z e d ．A

16、n8 - b i td u a l - p o r tm e m o r i e sw i t hr e a d i n g a n d w r i t i n gs i m u l t a n e o u s l yh a v e b e e n u s e dt oo p t i m i z et h e d a t as t o r a g ea r c h i t e c t u r e ，w h i c he f f e c

17、t i v e l yr e d u c e sh a r d w a r ec o s t ．T h ed e s i g no fd a t ar e u s em e c h a n i s m h a sb e e n u s e dt or e d u c et h e d a t a t h r o u g h p u t ，e f f e c t i v e l ys a v i n gh a r d w a r eo v

18、 e r h e a da n d i n c r e a s i n gf i l t e r i n gs p e e d ．( 4 ) T h eF P G A p r o t o t y p e o fd e b l o c k i n g f i l t e r d e c o d e r h a sb e e nd e s i g n e da n di m p l e m e n t e d ．T h ep r o p o

19、 s e d h a r d w a r ef r a m e w o r kh a s b e e ni m p l e m e n t e d w i t hV e r i l o gl a n g u a g ea n d s i m u l a t e dw i t hE D A s o f t w a r e i nR T L s i m u l a t i o n a n dg a t e - l e v e ls i m