AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)中去塊效應(yīng)濾波模塊的IP核設(shè)計.pdf

1、視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)是為了適應(yīng)視頻信號信息量大，占用帶寬高的特點(diǎn)而逐漸發(fā)展起來的。第二代信源編碼技術(shù)的發(fā)展，使國際數(shù)字電視和數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的格局再次“洗牌”，我國抓住這次契機(jī)，制定了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS(Audio Video coding Standard，AVS)。AVS視頻標(biāo)準(zhǔn)代表了當(dāng)前視頻編解碼領(lǐng)域的最新水平，在保證編碼效率的前提下，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度明顯比最新的MPEG-4 AVC低，在高清晰度應(yīng)用方面處于領(lǐng)先水平。

2、 同時，超大規(guī)模集成電路技術(shù)(VLSI)、可編程邏輯器件(FPGA等)和嵌入式開發(fā)平臺的迅速發(fā)展使實(shí)時視頻壓縮、傳輸和操控成為可能。但是，在低碼率條件下這類基于圖像分塊變換編碼原理的算法解碼恢復(fù)出的圖像會產(chǎn)生塊效應(yīng)，嚴(yán)重影響人的視覺感觀和實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。因此本文提出了一種具有可重用性的去塊效應(yīng)濾波模塊的IP核設(shè)計。 首先，本文介紹了圖像壓縮技術(shù)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及其應(yīng)用。然后本文深入研究了AVS視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合AVS標(biāo)

3、準(zhǔn)，分析了其中導(dǎo)致塊效應(yīng)產(chǎn)生及其消除處理等環(huán)節(jié)，詳細(xì)分析了去塊效應(yīng)濾波模塊的算法原理。 在上述分析的理論基礎(chǔ)上，本文提出了一種AVS去塊效應(yīng)濾波模塊的硬件實(shí)現(xiàn)方法。在設(shè)計方法上，我們采用了自頂向下的設(shè)計方法，首先進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，并用C語言設(shè)計了系統(tǒng)模型，參照系統(tǒng)模型，利用Verilog HDL硬件描述語言開發(fā)了RTL級代碼。并且利用C模型為以后的仿真提供測試向量，進(jìn)行仿真驗(yàn)證，以保證設(shè)計的正確性。 根據(jù)IP軟核設(shè)計要求

4、，本文對去塊效應(yīng)濾波模塊進(jìn)行了RTL設(shè)計。本文在Virtex-4和Spantan-3系列上分別進(jìn)行了FPGA的驗(yàn)證，結(jié)果表明在Virtex-4系列上，本設(shè)計占用的Slice總數(shù)為1001個，最高頻率可達(dá)到185.969Hz。在Spantan-3系列上，本設(shè)計占用的Slice總數(shù)為958個，最高頻率可達(dá)到79.195Hz。 本設(shè)計也進(jìn)行了ASIC綜合，使用了GSMC的0.18 μ m CMOS單元庫，用Synopsys的Desig