一种新的AVS指数哥伦布码算法

指数哥伦布码是AVS视频压缩标准中熵编码的重要组成部分。在研究指数哥伦布码的特点及其编解码算法的基础上,利用哥伦布码码字的二进制大小与编码码值的数学关系,提出一种新的指数哥伦布编解码算法。尤其是在指数哥伦布解码方面,摒弃变长码只能逐位读取、逐位判断计算的思路,采用32 bit读取并用设定公式计算的方法。实验结果表明,该算法比AVS参考代码中的指数哥伦布编、解码方法所用时间分别缩短约10%和30%。

指数哥伦布码的快速平稳解码算法

在研究分析H.264指数哥伦布码特点的基础上,抛弃了变长码只能逐位读取、逐位判断计算的思路,采用了n比特读取并用设定的公式计算的方法,不仅使得解码时间比较平稳,而且使得统计平均速度是原来的2.6倍。

H.264指数哥伦布码解码部件的硬件设计和实现

提出了一种针对H.264视频编码标准的变长码-指数哥伦布码解码的硬件设计结构,对传统的桶形移位器进行优化,主要采用基于PLA的并行解码算法以达到实时解码,同时辅助使用串行解码算法降低硬件资源消耗,保证在能够对符合H.264标准baselineProfile的码流实时解码的基础上优化了电路资源,给出实现该硬件结构对应的FPGA仿真结果及其ASIC硬件规模。

高效的H.264指数哥伦布解码器设计

H.264视频压缩标准凭借高压缩比和较好的图像质量,己经作为一种新型的标准被广泛接受。由于H.264的解码复杂度很高,软件实现难以满足实时性的要求,所以需要采用硬件解码。本文提出了一种针对H.264视频编码标准的可变长指数哥伦布码解码的硬件设计结构,给出了一种系统解码时间消耗与系统资源占用较少的硬件设计方案,最后给出了设计最终的仿真以及后端设计的结果。

H.264标准中Exp-Golomb编解码器的VLSI设计

为提高Exp-Golomb码的编解码效率,提出了一种基于快速"首位1检测"的Exp-Golomb编解码器硬件实现方法,降低了计算量并节省了硬件资源。该Exp-Golomb编解码器已通过RTL(Register Transfer Level)级仿真和综合,并在FPGA(Field Programmable Gate Array)开发平台进行了验证,在133 MHz时钟频率下编解码器的综合门数分别为765门和632门。该编解码器能满足Baseline档次(30帧/s),分辨率为352×288视频序列的实时编解码对质量和速度的要求。

AVS高清视频变长码解码器算法与电路实现

提出一种适用于AVS高清视频解码的变长码解码结构.该结构在一个周期内完成一个指数哥伦布码的解码、查表、语法元素计算和更新码表的操作;通过组合逻辑映射查表,完全避免了对存储器的访问,大大减少面积;采用流水线技术计算输出结果,提高系统性能.对该模块进行了仿真和综合,在0.18μm工艺下,频率为176MHz,面积为8k等效逻辑门.

用于AVS码流复制控制的数字水印

为应对日益严重的盗版问题,针对AVS视频标准提出了一种基于哥伦布码字调制的码流域水印嵌入算法,实现对视频码流信息的完整性保护并用于复制控制.在AVS码流中,基于码字与待嵌入比特之间的映射规则,采用等码长对码调制算法,调制相应的哥伦布码字实现水印信息的嵌入.信息的嵌入过程中,为了不影响视频重建图像的主客观质量,限制了水印信息的嵌入点,增强了水印信息的隐蔽性.信息的提取过程不需要原始视频内容,也不需完全解码,而只要对码流中的哥伦布码字进行解码即可.实验结果表明,所提出的水印算法在获得较高嵌入率的同时,不改变码流的比特率,基本不影响视频的主客观质量,没有增加大量的运算,复杂度低,速度快,能有效将水印信息嵌入到视频码流中,实现视频数据的复制控制功能.

适于实时传输的AVS视频码流加密算法

为应对日益严重的盗版问题,提出了一种针对AVS标准的视频信息加密算法。通过加密运动矢量,使得视频图像重建时无法找到匹配的参考块,并通过误差扩散,引起视频图像错乱,从而达到对视频信息加密的目的。加密算法不改变码流结构,因此,接收端未经解密的视频码流可以由标准解码器正常解码,但是解码重建的视频图像质量明显下降,而经解密的视频重建图像可完全恢复到加密前的水平。实验结果表明,提出的加密方案具有良好的加密效果,其算法复杂度低,对编码效率影响也很小,基本上不影响视频的主客观质量。

H.264解码器的系统设计及CAVLC的硬件实现

设计了一种软硬件协同处理的H.264解码器系统方案,基于该方案给出CAVLC解码模块的硬件实现结构,采用有限状态机实现解码的流程控制,并对其查表部分进行优化。验证结果表明,在尽量降低硬件资源损耗的基础上,该方案能满足H.264基本框架4CIF格式图片30f/s(帧/秒)实时解码的要求。

基于FPGA的AVS-P2熵编码器设计

本文重点研究了AVS-P2熵编码器的算法、结构以及利用FPGA实现的若干关键问题,给出了详细的块变换系数熵编码器硬件结构,并通过了仿真验证。实现中提出了一种新的2D-VLC码表存储结构和一种确定指数哥伦布码码长的方法,可以节省59%的码表存储空间和降低指数哥伦布码码长计算电路的硬件复杂度。

基于AVS标准的熵解码器硬件设计

提出了一种基于AVS标准熵解码器的设计方案。采用桶形移位器进行移位,采用并行结构确定码长。采用算术方法对19张码表进行算术优化,从而减小了芯片面积,提高了解码速度。采用Verilog HDL语言进行源代码设计和仿真。在0.25μm CMOS工艺库下,用Design Compiler进行综合,面积为1.5万门左右,最高频率达100MHz,达到实时解码高清AVS码流要求。

AVS和MPEG-2熵解码结构与电路实现

针对高清视频AVS和MPEG2解码系统,提出一种新的可复用的熵解码电路。该电路采用复用的结构,每个周期内完成一个AVS/MPEG2码字的解码;采用组合逻辑映射查表技术,不需要存储AVS码表;通过复用解码控制电路,减小了面积。对该模块进行了仿真和综合,在0.18微米工艺下,频率为166MHz,面积为9k等效逻辑门,存储器使用量为3kbitROM。

AVS及H.264双模可变长解码器设计

为使视频解码芯片能同时兼容AVS及H.264这2种视频编码标准,设计一种双模可变长解码器。该设计复用码流缓冲移位和指数哥伦布解码模块,采用组合逻辑电路查找码表,对AVS和H.264码表进行优化与重组。在ModelSim环境下完成仿真测试,并通过FPGA芯片进行综合验证。结果表明,该设计能有效支持AVS和H.264 2种标准,减小电路资源消耗和面积,并提高查找表的查找效率。

AVS中可变长解码器的硬件设计

AVS是我国自主制定的音视频编码技术标准。简要介绍AVS标准视频压缩部分的特点,重点研究AVS可变长熵解码的原理和技术方法并进行优化,主要采用并行解码结构以达到实时解码。在此基础上提出了一种针对AVS视频编码标准的变长码——指数哥伦布码解码的硬件设计结构,最后给出实现该硬件结构对应FPGA实验仿真结果。

基于FPGA的AVS熵解码模块的设计与实现

提出了一种适用于AVS的熵解码模块的VLSI实现方案。针对解码速度、实现复杂度及系统模块间的协作问题,给出了一种减少解码时间和系统资源占用的硬件实现方法。

AVS变长解码的DSP优化

在DM642上对AVS变长解码部分进行了优化。针对指数哥伦布码的特性调整了存储器访问的方式,并通过对循环结构的调整及寄存器资源的合理分配使编译器能够进行高效的软件流水编排。经过优化后代码执行时间降低了70%以上,达到了标清尺寸实时解码要求。

广义高斯信源的自适应编码研究

首先介绍了当前最新的几种视频编码标准并且进行了比较,熵编码是每一个视频编码标准必须认真研究的课题,为了减少由于失配所带来的效率损失,本文提出了一种自适应编码技术:自适应指数哥伦布码,并与自适应算术编码进行了比较。分析和仿真都表明即使信源特性在大范围内发生变化,自适应指数哥伦布码对于保持高的编码效率是足够稳健的(90%以上的情况),同时保持了指数哥伦布码和哥伦布-莱期码的简洁性。

CABAC中等概率符号的并行解码算法

在CABAC中,较大的MV和Level首先二进制化为指数—哥伦布码,然后由算术编码引擎作为等概率符号逐位编码。指数-哥伦布码由前导1部分和定长编码部分组成。针对前导1部分和定长编码部分分别提出一种多二进制位并行解码算法。实验结果表明该算法相比逐位解码可以提供多达2.5倍的加速。