h264帧内预测和去块滤波的研究和实现

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1、p．，，_．分类号密级I72691GUDCm学位论文H264帧内预测和去块滤波的研究和实现(题名和副题名)李俊伟(作者姓名)指导教师姓名陈泽祥教授电子科技大学成都(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请专业学位级别硕士专业名称光学工程论文提交日期2010．4论文答辩日期2010．5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2010年月日注1：注明《国际十进分类法UDC))的类号。舀j．．0：：ll■●～一独创性声明I㈣燃Y1714263本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：]j坚虹日期：沪产年箩月∥日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：—

3、蝉导师签名：日期：wf。年，月必目■。L-摘要H264视频压缩标准由于具有比以往标准更出色的性能，被人们称为新一代的视频编码标准。与H263或者MPEG-4相比，在同样的图像重建质量下，其数码率就能降低一半左右：或者说在同样的码率下，其性噪比明显提高。由于其具有良好的数据压缩性和网络亲和性，大大推动了视频通信和数字电视广播这两大领域的发展。本文着重对H264视频解码的帧内预测解码，去方块滤波模块的算法和逻辑硬件进行了研究。由于帧内预测的各种预测模式中存在着大量的加法和乘法运算，并且各种预测模式之间也包含一些相同的运算结果，本文通过缩减算法可大大降低冗余度

4、，并具有较高的并行度。只要当前像素的预测值是前面已经得到的预测值就可以直接输出，而不用单独重新计算。对外部存储器的读写是和去块滤波的滤波过程交叉进行的。同时为了减少数据的输出延迟改变了滤波顺序，使其在具有较小的电路面积和数据吞吐量时依然具有较高的滤波运算能力。整个论文的具体工作如下：首先利用JvT组织提供的H264公开的编解码源码采用matlab完成对H264解码模块、去块滤波和帧内预测行为算法的性能仿真和测试激励数据的产生，接着采用verilog完成了对帧内预测和去块滤波2个目标模块的FPGA硬件设计，并用开始matlab产生的激励数据在modelsi

5、m下完成了目标电路的功能仿真，与matlab的仿真数据进行比较来验证电路RTL级的正确性。最后在xinlinx公司的ISE开发软件和VirtexIIXC2V6000开发板平台上完成了综合后性能的仿真和验证，并和matlab的运行结果进行对比。由于matlab对数据的精度有要求，因此在做算法性能分析时采用了24位数据的定点处理。最终通过验证目标模块能够满足H264基本档次720X480标清视频格式进行30帧／s的帧内预测解码和去方块滤波的要求。关键词：帧内预测解码，去方块滤波，缩减算法，电路结构重用。●L◆■ABSTRA(了rABSTRACTH264vid

6、eocompressionstandardisanewgenerationvideocodingstandardduetotheexcellentperformance．H264digitalrateiShalflowerthantheH263andMPEG一4inthesamequalityofimagereconstruction，intheotherhand，theSNRsignificantlyincreasedwhenthedigitalrateisthesameasthatofH263orMPEG一4．Thevideocommunicatio

7、nsanddi【gitaltelevisionbroadcastingwillbepromotedgreatlybecauseofexcellentdatacompressionandnetworkcompatibilityofH264．Thealgorithmsandlogichardwareimplementationofintra-predictionandde．blockfiltermodulesofH264werestudiesindetailinthisdissertation．Becausetherearemanyadditionsandm

8、ultiplicationsexistedinintrapredictionmo