h.264帧内预测算法的研究及其vlsi设计

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1、摘要IIllIllllIlllllllIllIIIIIIllllIIlY2128463论文题目：H．264帧内预测算法的研究及其VLSI设计学科名称：微电子学与固体电子学研究生：何凯签名：鱼i也指导教师：余宁梅教授签名：金i迅目前H．264视频编码技术在视频压缩领域应用最为广泛，也代表了当今最先进的视频编码技术。本研究是对H．264帧内预测模式选择的算法进行研究的基础上对其中关键模块进行ASIC设计。帧内预测技术是以消除空问冗余来实现压缩的技术，本文首先对帧内预测的模式选择算法进行研究。如果在帧内预测模式选择

2、中全部采用全搜索算法，将产生很高的计算复杂度。本文研究了针对H．264帧内预测进行基于边缘方向矢量的快速算法及其优化，从而达到代替全搜索算法降低计算复杂度的目的。优化算法用c语言实现后，在H．264的JMl6．1校验模型中进行实验比较。最终的实验结果表明：与全搜索算法相比，快速算法降低了30％左右的编码时间，计算复杂度大幅降低的同时峰值信噪比几乎不变。帧内预测的硬件设计是课题组的视频处理器设计的一部分，以降低通用处理器运算量为主要目的。以全搜索算法为对象，采用SATD代价模型进行硬件结构设计，用Verilog

3、HDL语言实现各模块，实现基于ASIC的硬件加速的目的。关键词：H．264帧内预测边缘矢量峰值信噪比ASIC西安理工大学硕士学位论文Thesis：ResearchandVLSIimplementationofintrapredictionalgorithmontheH．264VideoCodingStandardSubject：MicroelectronicsandSolidelectronicsStudent：hekaiTutor：ProfessorYuNingmeiAbstractSignature：比妨

4、：Signature：mⅥM}』Atpresent．H．264isthemostwidelyusedvideocodingcompressionalgorithmInthefieldofvideocompression，alsorepresentsthemostadvancedvideocodingtechniques．Firstly,ThisarticleresearchedtheH．264intrapredictionmodeselectionalgorithm，onthebasisofwhichprop

5、osedASICdesignforthekeymodules．Intrapredictionisthetechnologywhichreducesthespatialredundancytoimprovecompressionefficiencyofvideoencoding．Firstly,Thisarticleresearchedtheintrapredictionmodeselectionalgorithm．Iffullsearchisusedforallintrapredictionmodealgor

6、ithm，resultinginhighcomputationalcomplexity．Inthispaper,theresearchfocusingontheintrapredictionfastalgorithmfortheedgedirectionvectorandtheoptimizationofit．，Insteadoffullsearchalgorithmtoachievethecomputationalcomplexityofthepurposeofreducing．Framepartsfort

7、heoptimizationalgorithm，andcompletedtheoptimizationoftheClanguageandbroughtoptimizationinH．264JM16．1checkthemodelexperimentally．Theresultsshowedthat：comparedwiththefullsearchalgorithm，fastalgorithmreducestheencodingtimeabout30％，whilethePSNRiSalmostconstant．

8、Thehardwaredesignoftheintrapredictonisthepartofthevideoprocessordesigninresearchgrouptoreducethegeneralpurposeprocessor．Forthefullsearchalgorithm，thedesignadoptsSATDcostmodel，usingVerilogHDLlanguagedes