基于FPGA的CAVLC并行编码设计

除拖尾系数外的非零系数幅值的编码过程是CAVLC编码过程中计算量最大、复杂度最高、编码延时最长的部分,且无法利用大规模的并行处理来缩短时钟周期数,一定程度地造成了编码瓶颈。本文优化了串行实现方法,设计了一种基于三级流水线和并行处理相结合的双路并行幅值编码器,节省了时钟周期数,并能提供稳定的数据吞吐率。优化编码查表法,减少存储资源消耗,有效提高了工作频率。

CAVLC解码的优化设计及其FPGA验证

为了提高解码效率,提高实时性,本文从码表结构和码表实现细节两个方面提出了优化策略,并设计了熵解码实现的状态机,最后利用FPGA进行了验证。

基于H.264解码中CAVLC的优化

文章介绍了视频编解码标准H.264解码器的解码流程,并分析了解码器中的熵编码原理与过程,针对解码过程中所查码表的特点,提出了把码表适当分块来缩小其查表范围的优化方法,从而提高解码器在熵编码过程中的解码速度,以满足实时性的要求。

基于码头分组的CAVLC解码算法优化

H.264的变长编码(CAVLC)针对不同的编码系数采用多组码表分别进行编码,在提高熵编码效率的同时增加了解码算法的复杂度。本文在分析R.Hashemian定长分组多级查找表解码方法的基础上,结合码表的结构特点和统计规律,提出了一种基于码头分组的CAVLC解码优化算法。结果表明,基于码头分组的CAVLC解码优化方法解码速度优于R.Hashemian法,同时节省了24.7%的存储空间。

H.264中CAVLC解码的分组优化

本文介绍了H.264协议解码器的基本框架,针对协议所采用的基于内容的自适应变长编码(CAVLC)讨论了解码效率,对解码模块采用了基于分组的查表法优化,分析、比较了优化前后的存储空间分配和处理性能,并探讨了在不同应用条件下优化的特点。

H.264解码器中CAVLC码表查找算法的改进

针对H.264解码器参考模型JM6.1提出了一种CAVLC码表查找算法的改进方法。通过将二维码表转换成二叉树形式,避免了对整个码表的遍历查找过程,使查找速度提高了2～3倍。

基于索引查询的CAVLC解码算法优化

针对CAVLC解码算法中码表查找算法存在运算量大和复杂度高的问题,在分析研究CAVLC码表结构特征的基础上提出一种新CAVLC解码优化算法。算法基本思路是对CAVLC码字前缀0的个数进行一级索引,对码字后缀进行二级索引,由一二级索引查询快速得到解码输出。测试结果表明,相比原算法,该优化解码算法在解码时间、存储空间方面都有显著的提高。

H.264/AVC中CAVLC解码器IP核的设计

CAVLC(Context-Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的变长变码)是H.264/AVC的熵解码模块,其性能优劣直接影响H.264/AVC解码器的性能。在现有的CAVLC解码器基础上,提出了一种基于FPGA的CAVLC解码器的体系结构,采用分散控制的策略,简化了设计,对CAVLC的部分解码模块作了改进,并设计了并行化寄存器组,适于后续快速反量化反变换模块的设计。通过在Altera公司的QuartusII5.0进行综合并在ModelSim6.1下进行时序仿真可知,该设计至少能够满足H.264标准BaseLine档次、级数(Level)3.0的要求。

CAVLC熵编码器的FPGA高效实现

针对H.264标准中基于上下文自适应可变长编码(CAVLC)算法运算复杂度高、不易于实时实现的问题,提出了CAVLC熵编码算法的高效实现体系结构.该设计实现了对宏块数据经分解后的块流中不同类型数据块的编码,克服了传统方案中只能处理一种类型数据块的局限;提出在上游模块采用逆锯齿扫描替代锯齿扫描以省去逆序操作,在不增加上游模块运算量的同时提高了CAVLC模块的效率.现场可编程门阵列(FPGA)验证结果表明,该体系结构的编码系统时钟可达147.78MHz,编码的首次延迟为32个时钟周期,吞吐延迟为16个时钟周期,可以满足高清、实时应用的编码要求.

基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案——对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性。

H.264标准中的CAVLC编码算法与FPGA实现

H.264视频编码标准在基本档次和扩展档次采用CAVLC(基于上下文的自适应可变长编码)熵编码方法,但标准并未给出详细的CALVC编码句法。从CALVC的解码原理出发,详细分析了H.264视频编码标准中的CAVLC编码算法,提出了一种应用于H.264标准的快速低功耗CAVLC编码器结构,给出了各个功能模块的详细设计原理与FPGA实现方法,并对较复杂的几个模块进行了算法和结构上的优化,降低了实现的复杂度。FPGA实验验证表明,该方案编码系统时钟可达100MHz,能满足对高速、实时应用的编码要求。

CAVLC解码的一种有效方法

已有的CAVLC解码方法包括二叉树解码方法、全码表解码方法和Hashem ian解码方法等,但是这些解码方法都只关注解码性能的一个方面:解码速度或存储空间,因而无法有效地提高整体性能。针对这一问题提出了一种快速的解码方法。该方法通过自动码表分配技术和码表地址转移技术来提高限定存储空间条件下的解码速度。实验结果表明,使用相同的存储空间,该方法的速度是传统解码方法的1.5倍,更加适用于H.264标准。

一种改进的CAVLC解码优化算法

对于基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)解码方案,提出一种快速解码方法,基本原则:分析非结构化码表的相关性,对码字进行多层次分级分组,采用前导0个数判断法,用简单的加法操作代替非常耗时的查表操作。基于以上基本原则进行算法各个方面的优化和改进,结果表明,降低了一定的存储空间,明显提高了解码速度。

H.264中CAVLC算法改进

简要分析了H.264中的上下文自适应变长编码(CAVLC),并研究其采用的Golomb编码,提出了一种基于最优Golomb编码参数选择的改进算法.利用前一个需编码的数值的Golomb编码最优参数,对当前编码参数进行预测,使当前编码参数更逼进它的最优编码参数.试验结果表明:该算法较原有算法能更好的压缩残差数据,在量化参数QP较小时,能带来一定的压缩增益.

实时高清H.264编码中CAVLC的流式实现

CAVLC是H.264中熵编码的一种重要实现方式,具有可挖掘的数据级并行特征,但同时具有较强的串行特点。本文分析了CAVLC的程序特征,提出了CAVLC的流式实现方法,并在流处理器STORM-1上进行了实现。实验结果表明本方法能够满足实时高清H.264编码的性能需求。

一种改进的CAVLC分组解码优化算法

CAVLC(基于上下文的自适应变长编码)由于码字的长度不固定,其解码器的设计往往是整个视频解码器的难点之一。文中对H.264熵解码模块进行了研究,利用分组优化查表思想,在分析了CAVLC码表特征后,提出了一种将CAVLC码字分为前缀和后缀两部分,根据前缀分组,利用后缀信息查表得到对应比特串的分组解码优化方法。结果表明,所提出的CAVLC分组解码优化算法在节省存储空间和提高解码速度方面具有优异的性能。

H.264/AVC视频编码标准中CAVLC解码器的设计

提出了一种应用于H.264/AVC的快速低功耗CAVLC解码器设计方法。对较复杂的几个模块进行了算法和结构上的优化,减少了占用的硬件资源,降低了实现复杂性。仿真结果表明:采用该方法设计的解码器可以正确解码每个变换块中的变换系数,且能在一个时钟周期解出一个句法,完全可以满足H.264视频实时解码的要求。

一种CAVLC解码器的研究与实现

熵解码算法性能好坏是H.264视频解码器性能高低的关键因素之一.基于上下文的自适应可变长编码CAVLC是H.264中采用的两种熵编码方案之一,通过对其解码过程的分析,用Verilog HDL实现了CAVLC解码器的硬件设计,用简单的加法操作代替耗时的查表操作,加快了解码速度,并实现仿真验证及综合,可达到1080p(@30Hz)视频的实时解码要求.

一种适用于H.264标准的新型CAVLC解码器设计

H.264标准中采用了基于内容自适应得变长编码CAVLC,提高了编码的效率。但由于采用了多个码表,码字的长度也不固定,使解码算法的复杂度很高。本文通过分析码表的结构特点,提出了一种基于码流中第一个1的位置,即1前面连续0的个数m的方法,来重建码表,快速判断码长和确定码字。这种新型解码器设计,将大大提高解码的速度。

H.264中CAVLC解码器的设计与优化

为了提高CAVLC解码器的解码速率,提出了一种优化的CAVLC解码器结构,主要包括level解码模块和RunBefore解码模块。level解码模块采用伪并行的结构解码幅值,实现了半个周期解码一个幅值;采用RunBefore与level快速合并的方法,在RunBefore解码完成的同时形成残差系数。建立了该优化结构的RTL模型,并验证了其功能的正确性。利用Xilinx公司的ISE13.3对该设计进行综合,结果显示该设计可以支持1 080p高清视频的实时解码。