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基于FPGA的AVS帧内预测实现及码率控制研究.rar

  • 资源大小:3251 K
  • 上传时间: 2023-09-28
  • 上传用户:GGMD
  • 资源积分:2 下载积分
  • 标      签: FPGA

资 源 简 介

为了推动中国视频技术的发展,我国于2002年6月成立了“数字音视频编解码技术标准工作组”,联合国内从事数字音视频编解码技术研发的科研机构和企业,制定具有我国自主知识产权的数字音视频编解码标准一一AVS标准。AVS标准具有性能高、复杂度低等优点,具有广阔的发展前景。 根据与上广电(SVA)合作的电子信息产业部专项基金项目组的安排,以实现实时高清的AVS编码器为目标,作者负责帧内预测实现和码率控制两部分的硬件算法设计。本文针对AVS编码器中帧内预测和码率控制模块的算法复杂度的评估,算法特点的分析,设计相应的易于硬件实现的算法,并在帧内预测硬件实现过程中进行结构上的优化,以提供编码器所需要的实时高清性能。 帧内预测部分,从算法级到结构级对整个设计进行了优化。在算法级上,由于色度块的预测模式Plane模式是最复杂、最消耗资源的,因此去除这种模式。并且综合衡量实现所需消耗资源以及算法性能,最终选择SATD作为模式判决,算法性能基本上相同于参考模型。在结构级上,采用五路并行统一计算架构和主控制器的归一化,并提出一种新的编码次序、ping-pong结构等,以减少硬件资源的占用,提高时钟工作频率。整个帧内预测实现占用11750个Slice,时钟频率达到100MHZ以上,完全满足高清实时编码器的要求。 码率控制是视频压缩编码的一个重要部分,本文针对AVS的码率控制算法在帧级比特分配上的不足,提出了一种改进的帧级码率控制算法。利用视频中各图像的运动活动性实现了帧级比特分配,并且采用跳帧策略来防止缓冲器上溢,从而可以保护图像序列中的重要细节,优化图像质量。实验结果表明本方法与JVT-G012相比,不但减少了缓冲区的波动幅度,而且提高恢复图像的PSNR值。

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