本文關鍵詞：H.265運動補償模塊與高可靠性ToI系統(tǒng)SoC設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高效視頻編碼標準HEVC,即H.265,是ITU-T的視頻編碼專家組和ISO/IEC的動態(tài)圖像專家組聯(lián)合提出的最新視頻編碼標準。與H.264相比,H.265的壓縮率提高了1倍,但也增加了編解碼器的復雜度。本文研究了H.265解碼器中的運動補償算法,并完成了H.265運動補償模塊與高可靠性ToI系統(tǒng)的設計與SoC實現(xiàn)。本文主要工作如下：1、H.265運動補償模塊的硬件設計針對外部存儲器訪問帶寬大的問題,使用寄存器緩存寄存參考像素點,并將預測單元分割成4×4塊依次處理減少緩存面積；通過復用相鄰4×4塊之間的參考像素點降低外部存儲器的訪問帶寬；同時利用插值系數(shù)的對稱性減少插值濾波器的數(shù)目。實驗結(jié)果表明,與優(yōu)化前相比,寄存器緩存面積最多減少96.5%,外部存儲器訪問帶寬最高降低59.7%,并且減少了4個亮度插值濾波器和8個色度插值濾波器。2、高可靠性ToI系統(tǒng)的SoC設計與實現(xiàn)針對現(xiàn)有無線視頻通信系統(tǒng)中可靠性低及存儲、傳輸能力差的問題,對無線接收到的H.264編碼視頻碼流插入SPS和PPS,并通過TS over IP方式將視頻傳到PC端。文章完成系統(tǒng)的硬件設計和SoC集成；完成Nios II控制軟件代碼的設計；完成系統(tǒng)的優(yōu)化設計,以提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性,解決由數(shù)據(jù)丟包或DTS與PTS值設定不合理造成的無法播放的現(xiàn)象。并建立FPGA驗證平臺對高可靠性ToI系統(tǒng)進行SoC原型驗證。驗證結(jié)果表明,系統(tǒng)能夠?qū)崟r接收H.264編碼的640×480@18f/s視頻信號并傳入PC端顯示,整個無線視頻系統(tǒng)延遲約2s,能夠穩(wěn)定工作,達到預期目標。
【關鍵詞】：H.265 運動補償 SoC TS over IP
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.81
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 課題研究的背景15
• 1.2 數(shù)字視頻編碼標準15-17
• 1.2.1 H.26x系列視頻編碼標準16-17
• 1.2.2 MPEG-x系列視頻編碼標準17
• 1.3 論文的研究意義及內(nèi)容17-19
• 1.3.1 H.265運動補償模塊的研究意義與內(nèi)容17-18
• 1.3.2 高可靠性ToI系統(tǒng)的研究意義與內(nèi)容18-19
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)組成19-20
• 第二章 H.265視頻編碼標準20-31
• 2.1 H.265的新特性20-21
• 2.2 H.265的編解碼過程21-22
• 2.2.1 編碼過程21
• 2.2.2 解碼過程21-22
• 2.3 H.265圖像的劃分22-25
• 2.3.1 編碼單元22-23
• 2.3.2 預測單元23-24
• 2.3.3 變換單元24-25
• 2.4 H.265運動補償算法25-30
• 2.4.1 AMVP技術(shù)和Merge模式25-27
• 2.4.2 亞像素插值27-29
• 2.4.3 加權(quán)預測29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 H.265運動補償模塊硬件設計31-46
• 3.1 運動補償模塊整體硬件結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2 運動矢量預測32-33
• 3.3 參考像素讀取和寄存器緩存存儲分配33-39
• 3.3.1 參考像素讀取35-36
• 3.3.2 寄存器緩存存儲分配36-39
• 3.4 亮度亞像素插值39-41
• 3.4.1 亮度插值運算39-40
• 3.4.2 1/2像素插值濾波器40
• 3.4.3 1/4像素插值濾波器40-41
• 3.5 色度亞像素插值41-42
• 3.6 實驗及結(jié)果分析42-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 第四章 高可靠性ToI系統(tǒng)SoC設計46-63
• 4.1 系統(tǒng)和ts_over_ip模塊的硬件結(jié)構(gòu)47-48
• 4.1.1 高可靠性ToI系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)47
• 4.1.2 ts_over_ip模塊的硬件結(jié)構(gòu)47-48
• 4.2 TS流接收解包模塊48-51
• 4.2.1 TS流結(jié)構(gòu)48-50
• 4.2.2 TS流接收解包模塊50-51
• 4.3 H.264碼流分析模塊51-54
• 4.3.1 H.264碼流結(jié)構(gòu)51-53
• 4.3.2 H.264碼流分析模塊53-54
• 4.4 FIFO控制模塊54-56
• 4.5 TS流打包模塊56-59
• 4.5.1 ES流讀取模塊56-57
• 4.5.2 TS包生成模塊57-59
• 4.6 TS流時序調(diào)整模塊59-60
• 4.7 指令接口模塊和控制軟件設計60-62
• 4.8 本章小結(jié)62-63
• 第五章 H.265運動補償模塊和高可靠性ToI系統(tǒng)的驗證63-75
• 5.1 H.265運動補償模塊的驗證63-67
• 5.1.1 H.265運動補償模塊的功能仿真63-65
• 5.1.2 H.265運動補償模塊的FPGA驗證65-67
• 5.2 高可靠性ToI系統(tǒng)的驗證67-74
• 5.2.1 高可靠性ToI系統(tǒng)的功能仿真67-69
• 5.2.2 高可靠性ToI系統(tǒng)的FPGA驗證69-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況81

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 甘長華;侯正信;魏偉;;適可而止的基于節(jié)點搜索的可變形塊運動補償[J];電子測量技術(shù);2007年01期

2 曾文權(quán);朱小平;吳教育;;運動補償時間濾波技術(shù)研究[J];計算機應用研究;2009年08期

3 曹福祥,袁建平;機載SAR成像對瞄準線運動補償?shù)囊骩J];飛行力學;1999年02期

4 魏偉,侯正信,郭迎春;基于節(jié)點搜索的可變形塊運動補償[J];電子學報;2005年08期

5 鄭學合;逆合成孔徑雷達成像運動補償自聚焦方法研究[J];現(xiàn)代防御技術(shù);1999年03期

6 王穎婷;何一;鄒鯤;;機載低頻超寬帶合成孔徑雷達運動補償[J];國外電子元器件;2008年06期

7 孫國雯;梁興東;;機載SAR成像運動補償中陀螺儀量化誤差影響[J];科學技術(shù)與工程;2011年17期

8 黃朝明，張家謀;運動補償在多幀降噪中的應用[J];電視技術(shù);1996年09期

9 王群生,黃義涌,羅惠明;一種基于隔行直接內(nèi)插的運動補償內(nèi)插算法[J];電子學報;1998年01期

10 趙建偉,王朋,劉重慶;一種適用于遮擋問題的運動補償幀插值方法[J];電子與信息學報;2004年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 楊坤德;馬遠良;鄒士新;張翼鵬;;自適應匹配場處理的運動補償研究[A];2004年全國水聲學學術(shù)會議論文集[C];2004年

2 徐凱;孫淑光;劉瑞華;;基于載機速度變化分析的SAR運動補償[A];全國第二屆信號處理與應用學術(shù)會議�？痆C];2008年

3 徐曉男;馬啟明;杜栓平;;基于運動補償?shù)娜跄繕藱z測[A];2009年中國東西部聲學學術(shù)交流會論文集[C];2009年

4 朱永鋒;左衍琴;付強;;頻率步進雷達高速機動目標運動補償新方法[A];第十四屆全國信號處理學術(shù)年會(CCSP-2009)論文集[C];2009年

5 金添;常文革;;基于迭代加權(quán)散射重心的包絡對齊方法[A];第十一屆全國信號處理學術(shù)年會（CCSP-2003）論文集[C];2003年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 郭微光;機載超寬帶合成孔徑雷達運動補償技術(shù)研究[D];中國人民解放軍國防科學技術(shù)大學;2003年

2 薛國義;機載高分辨超寬帶合成孔徑雷達運動補償技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2008年

3 李文超;雙基地前視合成孔徑雷達運動補償[D];電子科技大學;2012年

4 李燕平;單/雙基SAR成像和運動補償研究[D];西安電子科技大學;2008年

5 黃為;視頻通信中的多假設運動補償預測技術(shù)研究[D];西南交通大學;2007年

6 詹軼;基于非局部均值的血管內(nèi)超聲序列運動補償方法研究[D];華中科技大學;2014年

7 黃鈺林;機載雙基地SAR同步與成像處理研究[D];電子科技大學;2008年

8 常文革;UWB SAR系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];國防科學技術(shù)大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊丹;機載干涉合成孔徑雷達運動補償[D];西安電子科技大學;2011年

2 左衍琴;頻率步進雷達高速目標成像中的運動補償方法研究[D];國防科學技術(shù)大學;2009年

3 王君庭;機載SAR運動補償研究[D];中國科學院電子學研究所;2000年

4 徐曉丹;機載合成孔徑雷達的運動補償研究[D];武漢理工大學;2003年

5 王海兵;基于實測數(shù)據(jù)的機載SAR成像及運動補償研究[D];西安電子科技大學;2014年

6 時佳佳;基于運動補償?shù)囊曨l幀速率上轉(zhuǎn)換技術(shù)研究與實現(xiàn)[D];浙江工商大學;2014年

7 王曉峰;臨近空間慢速平臺SAR運動補償技術(shù)研究[D];國防科學技術(shù)大學;2007年

8 句赫;機載合成孔徑雷達運動補償研究[D];中國科學院研究生院（電子學研究所）;2006年

9 王恒偉;嵌入式視頻解碼器運動補償過程的數(shù)據(jù)布局優(yōu)化[D];華中科技大學;2011年

10 郭錚言;多標準視頻解碼芯片高效運動補償模塊設計[D];上海交通大學;2014年

  本文關鍵詞：H.265運動補償模塊與高可靠性ToI系統(tǒng)SoC設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：274232