LTE-Advanced标准中一种基于反向重算的低存储容量Turbo码译码器结构设计

在LTE-Advanced标准中,为满足移动环境下的低功耗要求,低存储容量的译码器结构设计引起了广泛关注.本文在分解Turbo码网格图的基础上,研究了前向状态度量的反向重算方法,提出了一种基于反向重算的低存储容量译码器结构设计方案.在Log-MAP算法下研究了一种适合反向重算的修正雅可比对数式实现方法,推导了反向重算的数学表达式,并给出了实现结构.结果表明,所涉及的反向重算译码结构,以很小的冗余计算为代价将存储容量降低了50%,译码性能非常接近Log-MAP算法,在冗余计算复杂度、存储容量和译码性能指标上具有更好的均衡性.

快速AVS帧内预测模式选择算法

针对AVS视频编码算法降低计算量问题,结合相邻块最佳模式相关性和全零块检测算法,提出一种快速AVS帧内预测模式选择算法。该算法根据相邻宏块的预测模式预先判别待编码宏块的预测模式,若预测模式符合提前中止阈值则停止对其他模式的搜索。通过大量实验得到了对各种图像序列普遍适用的中止阈值经验公式。推导出仅与量化参数QP有关的最佳8×8全零块判决阈值,在模式搜索过程中若预测模式满足全零块判决阈值,就停止对剩余模式的搜索。实验结果表明,在编码效率相当情况下,帧内预测搜索时间减少了15.81%～40.76%。

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。

基于AVS的帧内预测算法

AVS视频标准采用率失真优化(RDO)算法来提高帧内预测的压缩性能。但AVS提出的帧内预测技术没有充分考虑被预测的像素的位置对预测的精度的影响,因此预测不是很精确。提出的新的帧内预测算法是基于再生核的帧内预测算法,该算法设计了一个再生核函数并利用此再生核函数计算出了插值的系数,最后利用相关的像素插值出被预测的像素。试验结果证明:这种基于再生核理论的帧内预测算法可以解决预测不精确的问题,极大的提高帧内编码效率。

基于AVS的帧内预测模式快速选择算法

AVS视频标准采用率失真优化(RDO)算法来提高帧内预测的压缩性能。但是RDO算法在保证编码图像获得最佳的压缩效率和图像质量的同时给整个编码过程带来了很大的计算量。提出了一种简单有效的AVS1-P2帧内预测模式的快速选择算法。该算法利用相邻块最佳预测模式之间的相关性和块内亮度变化的方向性来缩小候选模式的范围,从而有效节省了编码总时间。实验结果证明,与AVS1-P2的标准参考软件rm52j相比,本算法在保证图像质量和比特率几乎不变的情况下,编码总时间减少了24%～27%。

基于FPGA的AVS反变换的设计与实现

根据AVS音视频编码标准中提出的反变换算法设计了一个基于FPGA的高效的反变换实现框架和方案。提出了一种新颖的一维反变换方法,不仅可以大大节约硬件资源,而且速度非常快。该反变换实现方案经过仿真验证,可以被用于1920×1080高清图像的AVS解码芯片中。

浅析AVS编解码标准

介绍了AVS的优势及其核心技术。

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。

高速AVS去块滤波器的VLSI实现

为提高AVS视频编解码系统去块滤波的速度,提出一种基于乒乓并行存储结构及乒乓转置矩阵的环路滤波器。使用2个存储器组存储相邻的2个宏块,在当前宏块滤波过程中,读出另一组存储器中已滤波的宏块并存入新的宏块。通过2个转置矩阵对水平边界进行不间断的行列转换,以保证对水平边界滤波过程中数据的连续性。实验结果证明,该结构处理一个宏块只需122个时钟,在100 MHz的工作频率下能够满足1 080 p高清编解码的需求。

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。

基于能耗优化的AVS编解码自适应流媒体系统设计

研究了安卓系统DASH传输协议,给出AVS多媒体音视频的低功耗解码方案。该方案结合混合插值方法,压缩效率高、拓展性能优越、普适性强,并应用环路滤波策略重构数据,在多媒体音视频的播放过程中,能够根据供电装置的现有电量选择不同的算法。实验结果表明,本方法实现了安卓平台流媒体装置的低能耗改进,可依据网络状态实时自适应调控,资源利用效率高,同时提升了用户体验。

AVS-P10立体声编码算法的优化设计与实现

AVS-P10是我国首部具有完全自主知识产权的移动音频编解码标准,但是其立体声编码存在重建声像不够稳定、编码复杂度较高的问题。根据参数立体声编码原理,采用声道下混和立体声参数提取及合成技术,以AVS-P10的核心编码器为基础,设计并实现了一种高效的立体声编解码方案。实验结果表明,同等码率下,优化后的算法比AVS-P10立体声编码算法的主观音质提升约10MUSHRA得分,编码复杂度下降幅度达到40%~60%,解码复杂度略有下降。

面向视频监控的视频编解码技术

通过分析安防系统中视频编码的特殊需求,深入介绍了面向安防的音视频标准AVS-S的核心技术,希望有助于安防自身视频编码技术的进一步发展。

双STC时钟恢复电路的设计与实现

针对数字电视机顶盒的重要功能——多节目解码对播放同步的需求,设计了一种双时钟计数器(STC)的时钟恢复电路,并在支持先进音视频编码标准(AVS)的高清解码芯片中得到实现。该电路使用主从两个STC,主STC由一个混合型的锁相环驱动,该锁相环产生的27MHz时钟同时用于产生音视频解码时钟;从STC则由一个全数字的锁相环驱动,它仅用于与展示时间戳(PTS)比较产生显示同步控制信号。同时提出了一个硬件的低通滤波算法,该算法保证了STC在稳态下追踪传输流中的节目时钟参考(PCR)的变化,并且提供稳定的时钟输出,同时有效降低了主控CPU的负荷。仿真实验结果表明,所提出的时钟恢复电路和低通滤波算法具有较好的性能和较低的计算复杂度,并有效地降低了硬件开销。