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时间:2019-03-08
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1、MPEG-4纹理解码器设计摘要MPEG.4是当今主流的视频标准,广泛应用在各种多媒体产品上,支持MPEG.4标准的硬件解码器是便携式多媒体终端SOC芯片中最重要组成之一。本文在详细研究MPEG.4标准的基础上完成了一款MPEG.4ASP(Advancedsimpleprofile)视频硬件纹理解码器的设计工作,解码器已经通过FPGA验证,完全实现了设计目标。本文研究工作受到了教育部博士点青年基金“基于可重构通讯的MPSoC硬件原型技术研究”(项目编号:20070359032)资助。论文的主要内容和取得的成果如下:(1
2、)设计实现了MPEG.4纹理解码器。(2)在设计中针对硬件的特点,对本次设计模块架构和时序进行了优化,充分发挥了算法中并行性,构造了任务流水线,提高了解码效率和速度。(3)在DC/AC系数预测实现中,本文采用了一种新的算法,有效地减少50%的存储器空间。(4)设计一款并行分组查找表结构的霍夫曼解码器,大大提高了解码效率,实现每周期解码一个码字的目标。(5)文中改进了反离散余弦变换的实现,讨论了存储器接口与反离散余弦变换时序结构的优化匹配。(6)使用Xvid软件构建仿真验证环境,完成了FPGA验证。关键词:视频解码,M
3、PEG.4,纹理解码器,可编程逻辑DesignofMPEG·-4TextureDecoderABSTRACTNowadaysMPEG-4isthemostpopularvideostandard,widelyusedinavarietyofmultimediaproducts.ThehardwaredecodersofsupportingMPEG-4standardisthemostimportantcomponentofportablemultimediaterminalSOCchips.Basedonthedet
4、ailedstudyofMPEG-4standard,ahardwareofMPEG-4ASP(Advancedsimpleprofile)videotexturedecoderisimplementated,whichhasbeenverificatedbyFPGA,fullyrealizethedesignobjectives.Thepaperresearchworkfundedbythefollowingitems:theMinistryofEducationDoctoralYouthFund”basedonr
5、econfigurablecommunicationtechnologyofMPSoChardwareprototypingresearch”(ItemNumber:20070359032)Themaincontentofthethesisissummeredasfollowed:(1)ThedesignofimplementationofMPEG-4videotexturedecoder.(2)Thedesignimprovemodulearchitectureandtimingtooptimizethehardw
6、areimplementations.Weutilizetheadvantageofalgorithmparallelandpipelinetoimprovetheefficiencyandspeeddecoding.(3)InDC/ACprediction。anovelarchitectureisproposed,iteffectivelyreducethe50%ofthememoryspace.(4)Inhuffmandecoding,theparallellook—uptableofgroupingarchit
7、ecturalcanexcuteonecodewordoperationinoneclockcycle.(5)Ininversediscretecosine,theoptimizedarchitecturalisproposedanddiscussthememoryinterfaceandinversediscretecosinetransfornltimingstructuretooptimizematch.(6)Xvidisusedasagoldenmodeltoverilyourimplementation;T
8、hedesignhasbeenverificatedbyFPGA.Keywords:Videodecoding,MPEG一4,Texturedecoder,FPGAII插图清单图1.1数字视频编解码技术的国际标准演变进程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3图2.1视频标准在不同领域应用和其比特率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.7图2—2VOP类型⋯⋯⋯⋯⋯⋯
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