AVS-S視頻編碼器變換量化和熵編碼模塊的硬件設計.pdf

1、AVS是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的音視頻編解碼標準，由AVS工作組制定。AVS-S是在AVS的基礎上發(fā)展起來的，主要針對安防監(jiān)控領域的數(shù)字視頻編解碼標準，可以滿足遠程視頻監(jiān)控的特殊要求。該標準的提出，不僅推動了我國安防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也為我國解決了很多專利壁壘問題，節(jié)約了專利費用。
　　本文首先對AVS-S標準進行了深入研究，然后分析和優(yōu)化了該標準中變換、量化和熵編碼模塊所采用的算法，最后對這三個模塊進行了硬件設計和優(yōu)化。根據(jù)ICT變換的特點

2、，采用1-DICT變換和8×8的轉(zhuǎn)置矩陣實現(xiàn)2-DICT變換;對傳統(tǒng)的蝶形算法進行了優(yōu)化，變換后的系數(shù)無需重新排序，降低了變換的復雜度。量化模塊中，修改了求解加權(quán)量化矩陣的方法，避免了多余中間變量的存儲，節(jié)省了資源;量化后的系數(shù)直接按Zig-Zag掃描的順序存入緩存，減少了對存儲器的訪問，節(jié)省了編碼時間;量化模塊支持傳統(tǒng)的非加權(quán)量化技術(shù)和質(zhì)量可調(diào)整的加權(quán)量化技術(shù)，兩種量化技術(shù)復用一個縮放量化模塊，節(jié)約了資源。在熵編碼模塊中，根據(jù)run、

3、level和trans_coefficient的大小關(guān)系，對碼表進行了壓縮，降低了查表的復雜度。本文采用并行流水線的方式，加快了編碼速度。
　　本文采用Verilog HDL語言完成AVS-S編碼器中變換、量化和熵編碼模塊的RTL級電路，采用Synopsys的VCS進行功能驗證，采用AVS-S標準參考軟件SM2_0.4-v3建立參考模型，將VCS的仿真結(jié)果與參考模型的結(jié)果進行對比來驗證本設計的正確性。在Synopsys的Desig