基于systemc的视频压缩重要算法建模和验证研究论文

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1、上海交通大学硕士学位论文基于SystemC的视频压缩重要算法建模和验证研究摘要随着集成电路制造技术迅速发展，SoC(system-on-chip)设计已经成为集成电路设计的发展方向。SoC设计的复杂度不断提高，传统的设计以及验证方法已经不能满足市场对集成电路设计的要求，需要有更有效的设计方法的支持。SystemC是系统级设计的统一硬件建模语言，支持从概念到实现的无缝设计流程，并且能够在早期进行软硬件的协同验证。使用基于SystemC的事务级设计方法可以提高设计的抽象层次，降低设计复杂度，提高仿真速度，同时基于SystemC的验证平台可以重复利用为硬件实现

2、模块设计的验证平台。多媒体通信尤其是视频通信得到了其越来越广泛的应用，从而使多媒体芯片的研究设计成为当今最具有吸引力的研究课题之一。多媒体芯片包含了复杂的视频编解码算法，使得芯片的设计验证相当复杂。为了提高设计验证的效率，本文运用SystemC建立视频编码重要算法的事务级参考模型，并进行功能验证。本文首先对当今芯片设计以及验证发展方向以及存在的问题进行了分析，介绍了SystemC语言产生的背景以及意义，然后研究了SystemC语言的建模元素以及建模特点，着重讨论了SystemC在事务层的建模方法。V上海交通大学硕士学位论文本文以当今热门的视频芯片作为Sys

3、temC的建模对象，探讨了视频压缩编码原理，并且对编码流程中算法最为复杂的运动估计模块以及DCT模块进行了深入的研究。经过对运动估计模块以及DCT模块存在的各种改进算法分析和比较，选取了最优的算法。针对选取的运动估计与补偿算法以及DCT算法，本文提出了算法模型的硬件结构和控制策略，并且搭建了基于SystemC的事务级平台。平台搭建完成之后，本文对SystemC建立的系统模型进行仿真验证，仿真结果表明系统模型搭建正确，并且体现了SystemC事务级建模在提高视频芯片设计以及验证方面的优势。最后本文将DCT模块从SystemC描述映射到寄存器传输级的Veril

4、og描述，在SystemC和Verilog混合语言仿真方面进行了有益的探索，实现了验证平台的复用。关键词：SoC，SystemC，事务级模型，视频编码，混合仿真VI上海交通大学硕士学位论文KEYALGORITHMSOFVIDEOENCODINGMODELINGANDVERIFICATIONBASEDONSYSTEMCABSTRACTWiththedevelopmentoftheintegratedcircuittechnology,theICindustryhassteppedintotheSoC(systemonchip)era.Atthesametim

5、e,therapidlyincreasingcomplexityandthepressureofthetime-to-marketarechallengingthetraditionaldesignflows.Moreeffectivedesignmethodsaredesired.SystemCisauniformhardware/softwaremodelinglanguage,whichspansfromconcepttoimplementation,andSystemCenablesearlierhardware/softwareco-verifi

6、cation.Transactionlevelmodelinggreatlyreducesthecomplexityandacceleratesthesimulationspeedbyraisingtheabstractionlevel.Hardwareengineercanalsousetransaction-levelmodelsasreferencemoduleandverificationplatformtodesignRTLmodule.Multimediacommunicationespeciallythevideocommunicationh

7、asbeenoneofthemostinterestingresearchtopicsbecauseofitswideapplication.Themultimediachipincludesverycomplexvideoencodeanddecodealgorithm,thenthemodelingandverifyingworkisveryVII上海交通大学硕士学位论文complexandrequiresmuchtime.Tosolvingthisproblem,thisthesisfocusesonmodelingandverifyingtheim

8、portantmodulesofvideoencodingalgo