ＡＶＳ视频编解码标准中预测编解码技术的硬件设计与实现.doc

ＡＶＳ视频编解码标准中预测编解码技术的硬件设计与实现 　　摘要：AVS标准是由2002年6月成立的“数字音视频编解码技术标准工作组”联合国内从事数字音视频编解码技术研发的科研机构和企业制定完成的，一套适应面十分广阔的技术标准。目前，视频解码器的实现的主要方法有：1）基于PC的软件实现；2）基于DSP的嵌入式系统实现；3）基于可编程逻辑器件的专用芯片实现。通用PC机非专用于视频处理，所以实现效率不高，而DSP虽然灵活性强，但是在性能以及性价比上不及FPGA。因此，FPGA平台是目前实现视频应用系统的理想平台。介绍AVS视频压缩标准，帧内预测部分的算法，帧内预测器系统的硬件实现；给出系统仿真和综合情况。 　　关键词：帧内预测；解码器；AVS；FPGA 　　中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)24-1309-04 　　Research and Realization of AVS Prediction Technology 　　LI Di-di 　　(Signal and information processing, CDHK Tongji University, Shanghai 200092, China) 　　Abstract: AVS video standard is developed by the Audio Video Coding Standard Working Group, which was approved in June 2002. It is the first advanced audio and video coding standard with fully Intellectual Property of our country.The current implementations of video encoder are as follow: i) video encoder software on PC; ii) using DSP; iii) using FPGA. However, PCs CPU is not dedicated in video data processing so that the encoder software based on PC is not effective, and using DSP will cost more money if we need the same efficiency of FPGA. So Currently, FPGA is the perfect platform for the implementation of video encoder.The thesis emphasis on research of INTRA algorithm and the implementation of AVS video encoder. we first introduce the AVS technology,the INTRA algorithms,the hardware implementation,the Simulation and the synthesis of the system,the conclusions are made, and some further tasks are proposed. 　　Key words: INTRA; Encoder; AVS; FPGA 　　 　　1 AVS技术简介 　　 　　1.1 AVS视频压缩标准简介 　　AVS(Audio Video Coding Standard)际准，是《信息技术――先进音视频编码》系列标准的简称，是由我国自主提出的数字音视频编解码技术标准，这个标准达到了当前国际先进水平。AVS包含视频和音频编解码技术标准 　　AVS视频标准采用与H.264标准类似的技术框架，在性能上与H.264持平，但技术更为简洁。AVS视频标准制定的目标是：适应数字电视广播、数字存储媒体、因特网流媒体、多媒体通信等应用中对运动图像压缩技术的需要。 　　1.2 AVS的关键技术 　　AVS标准采用了一系列技术来达到高效率的视频编码，包括帧内预测、帧间预测、变换、量化和熵编码等。帧间预测使用基于块的运动矢量来消除图像间的冗余；帧内预测使用空间预测模式来消除图像内的冗余。再通过对预测残差进行变换和量化消除图像内的视觉冗余。最后，对运动矢量、预测模式、量化参数和变换系数用熵编码进行压缩。 　　在接下来的章节中，将对帧内预测的算法进行介绍。 　　 　　2 AVS帧内预测算法简介 　　 　　2.