AVS-S視頻編碼器變換量化和熵編碼模塊的硬件設(shè)計(jì).pdf

1、AVS是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，由AVS工作組制定。AVS-S是在AVS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，主要針對(duì)安防監(jiān)控領(lǐng)域的數(shù)字視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控的特殊要求。該標(biāo)準(zhǔn)的提出，不僅推動(dòng)了我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為我國(guó)解決了很多專利壁壘問(wèn)題，節(jié)約了專利費(fèi)用。
　　本文首先對(duì)AVS-S標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入研究，然后分析和優(yōu)化了該標(biāo)準(zhǔn)中變換、量化和熵編碼模塊所采用的算法，最后對(duì)這三個(gè)模塊進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和優(yōu)化。根據(jù)ICT變換的特點(diǎn)

2、，采用1-DICT變換和8×8的轉(zhuǎn)置矩陣實(shí)現(xiàn)2-DICT變換;對(duì)傳統(tǒng)的蝶形算法進(jìn)行了優(yōu)化，變換后的系數(shù)無(wú)需重新排序，降低了變換的復(fù)雜度。量化模塊中，修改了求解加權(quán)量化矩陣的方法，避免了多余中間變量的存儲(chǔ)，節(jié)省了資源;量化后的系數(shù)直接按Zig-Zag掃描的順序存入緩存，減少了對(duì)存儲(chǔ)器的訪問(wèn)，節(jié)省了編碼時(shí)間;量化模塊支持傳統(tǒng)的非加權(quán)量化技術(shù)和質(zhì)量可調(diào)整的加權(quán)量化技術(shù)，兩種量化技術(shù)復(fù)用一個(gè)縮放量化模塊，節(jié)約了資源。在熵編碼模塊中，根據(jù)run、

3、level和trans_coefficient的大小關(guān)系，對(duì)碼表進(jìn)行了壓縮，降低了查表的復(fù)雜度。本文采用并行流水線的方式，加快了編碼速度。
　　本文采用Verilog HDL語(yǔ)言完成AVS-S編碼器中變換、量化和熵編碼模塊的RTL級(jí)電路，采用Synopsys的VCS進(jìn)行功能驗(yàn)證，采用AVS-S標(biāo)準(zhǔn)參考軟件SM2_0.4-v3建立參考模型，將VCS的仿真結(jié)果與參考模型的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)驗(yàn)證本設(shè)計(jì)的正確性。在Synopsys的Desig