AVS视频编码中整数变换和反变换的FPGA实现

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AVS(Audio Video coding Standard)标准是我国具备自主知识产权的数字视音频编解码技术标准,是基于预测编码、变换编码和熵编码的混合编码框架。变换编码能够消除大量的冗余信息,减少数据存储量和提高实时编码时数据的吞吞吐率。  本论文在研究了整数变换算法的基础上,对不同变换基的编码性能进行了对比和选择。考虑到对于给定了变换基的DCT处理中存在大量重复且规则的运算,于是将二维DCT运算划分为行列不同的两次一维DCT计算。一维DCT的实现通过加法和移位的三级流水线设计,中间计算数据分别存放在三个不同的RAM中。把算法中的DCT变换步骤单独处理,而量化、反量化和IDCT变换整合在一起作为一个流水线块并行处理,缩放数据、量化表和反量化表分别存在三个ROM巾,这样既节省了存储中间数据所需的空间,又提高了运算速度。  本文完成了整数变换量化和反量化反变换模块的代码编写,使用ModelSim SE进行功能仿真,将仿真结果与参考软件代码巾变换结果进行对比验证。通过设计的验证系统在 FPGA开发板上验证得出,硬件资源利用率高,运行的时钟频率可以达到118MHz,能实现高分辨率实时的视频编码运算。
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