高效視頻編碼系統(tǒng)研究與硬件實現.pdf

1、通信技術和計算機技術的迅速發(fā)展,數字視頻在信息社會中發(fā)揮著越來越重要的作用.圖像和視頻的傳輸與處理成為學術界和工業(yè)界研究的熱點,ITU-T和ISO先后提出了一些先進的國際標準,這些標準的推廣使人們享受到了科技帶來的便利.超大規(guī)模集成電路技術(VLSI)、可編程邏輯器件(FPGA等)和嵌入式開發(fā)平臺的發(fā)展使實時的視頻壓縮、傳輸和操控成為可能.為此,我們系統(tǒng)的研究了一系列視頻壓縮編碼國際標準,并且在此基礎之上設計和實現了基于網絡傳輸的視頻系

2、統(tǒng)和MPEG-4 ASP級編碼器的SoC演示系統(tǒng).該文介紹了作者在視頻壓縮編碼及其硬件實現方面的研究.首先,介紹了圖像壓縮技術的發(fā)展歷史、現狀及其應用,并簡要介紹了現行的主要視頻編碼標準,如H.261、H.263、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7、H.264等.然后深入研究了MPEG-2建議的視頻編碼標準,包括TS流、PS流、時鐘恢復、視頻與音頻的同步、基于場的運動補償、DCT及變長編碼,并對MPEG-4標準的特別

3、之處做了討論.在此基礎上提出了一種基于網絡傳輸的視頻系統(tǒng)和MPEG-4 ASP級編碼器的SoC系統(tǒng),在分析系統(tǒng)方案的同時,給出了其硬件實現.基于網絡傳輸的視頻系統(tǒng)的編解碼部分采用套片實現,糾錯編碼通過FPGA完成,網絡部分的上層協(xié)議部分在MCU中完成.MPEG-4編碼器采用FPGA加ARM來實現.作者在對RTP/RTCP協(xié)議的充分理解上,結合視頻編碼的原理,構建了視頻流的網絡傳輸模型,并實現了其硬件系統(tǒng),初步測試,可實現其基本功能.通過

4、對視頻編碼過程中數據流操作的分析,結合SDRAM的工作特點,合理設計了MPEG-4編碼器的數據流調度方案,在滿足系統(tǒng)最高要求的基礎上,節(jié)省了寶貴的硬件資源,提高了程序的通用性;在分析了碼率控制的基本原理及算法的基礎上,結合ARM處理器的特點,設計了MPEG-4編碼器碼流控制部分的硬件部分和軟件實現,實驗表明其起到了編碼結果調整的作用,效果良好.由于MPEG-2標準本身的定位,在對網絡傳輸的支持方面相比較而言不是很有效,可考慮在現有網絡模