h.264帧内预测算法的研究和fpga验证

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1、摘要论文题目：H．264帧内预测算法的研究与FPGA验证论文专业：电路与系统研究生：王亮指导教师：乔世杰副教授摘要fIll[II[rlliltIIIIllfY218281签名)：至杰L．签名)：杰坐H．264／AVC是由VCEG(VideoCodingExpertsGroup)和MPEG(MovingPictureExpertsGroup)组织共同开发的新一代视频压缩编码标准。与以往的视频压缩编码标准(如H．261、H．264、MPEG一2和MPEG-4等)中编码功能模块组成没有多大差别，主要差别在于各个功能模块的细节。基于这些模块细节，H．264采用高的复杂性自适应的压缩技术，获得了优越的压

2、缩性能。但是，对于软件实现高质量H．264视频压缩编码实时化，处理器就显得格外吃力。帧内编码和帧间编码是H．264编码器的核心。在深入研究了H．264视频压缩编码原理的基础上，本文主要对H．264视频编码标准中的帧内预测算法和硬件实现进行研究。在分析了目前大多的帧内预测优化算法和FPGA的结构的基础上，本文采用SAD算法作为帧内4x4子块的模式抉择算法。结合官方给出的JM8．6，本文采用VC++6．0软件，对SAD算法进行了实验验证。实验表明：SAD算法具有一定的优越性和实用价值。同时，结合FPGA的内部架构，本文对帧内预测模式抉择、整数DCT变换、量化、逆量化、逆整数DCT变化、重构等模块编

3、写了Verilog代码，并对这些模块进行了仿真、综合、和时序分析，最终再A1tra的FPGA中进行了测试，验证了该系统的可行性。本文采用的SAD算法作为Intra4x4预测方式的编码控制模型。相比同类设计，本文设计的帧内预测编码系统所需的时钟周期少，时钟频率高，很具有实际应用价值。关键词：H．264；帧内预测；FPGA；SAD西安理工大学硕士学位论文AbstractTitle：TheResearchofH．264IntraPredictionAlgorithmandVerificationonFPGAMajor．．CircuitsandSystemsName：LiangWangSupervis

4、or：Associateprof．ShijieQiaoAbstract潞撼饕signature：拿[碰_≥H．264／AVCisanewstandardforcoding(compression)ofnaturalvideoimages，whichisdevelopedbythegroupsforthesestandards，theMotionPictureExpertsGroup(MPEG)andtheVideoCodingExpertsGroup(VCEG)．Incommonwithearlierstandards(suchasH．261，H．264．MPEG．2andMPEG-4)，th

5、eH．264／AVCiSalittledifferentfromtheminthebasicfunctionalelements。andmuchdifferencefromtheinimplementationofthefunctionblocksindetail．Basedonthedetails，H．264isfinalizedwhithighcomplexityadaptivecompressiontechnology，andgetssuperiorcompressingperformance．So，realizingtheH．264videocompressionforsoftware

6、becauseofCPUisespeciallydifficultinrealtime．Intrapredictionmodeandinterpredictionmodearethecoreofthevideocodingstandard．InadeepresearchontheH．264videocompressioncoding，thispaperdealswiththestudyoftheoptimizationforintrapredictionmodeandtheimplementationinharddesign．Intheanalysisofthecurrentmostofthe

7、intrapredictionoptimizationalgorithmandthestructureoftheFPGA，thispaperadoptsSADalgorithmtobeapattemchoicealgorithminintra4x4sub．block．Combinedwiththeofficials’JM8．6code，thispaperusesVC++6．0softwaretoc