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二维离散余弦变换及其逆变换的VLSI实现

微电子学 2008年第3期38卷 326-329页

作者：李晗孙义和向采兰清华大学微电子学研究所北京100084

针对适用于H.263及H.264视频压缩协议的编解码算法,二维离散余弦变换(DCT),及二维反离散余弦变换(IDCT),设计了ASIC高速电路,并完成了电路的FPGA模拟验证。在高速算法设计方面,利用一维变换来实现二维变换,通过对变换矩阵的特殊处理,使... 详细信息

针对适用于H.263及H.264视频压缩协议的编解码算法,二维离散余弦变换(DCT),及二维反离散余弦变换(IDCT),设计了ASIC高速电路,并完成了电路的FPGA模拟验证。在高速算法设计方面,利用一维变换来实现二维变换,通过对变换矩阵的特殊处理,使得一维变换中只含移位和加法运算;在电路设计方面,采用流水线结构并行处理数据,用寄存器堆实现矩阵的转置。对算法及电路设计的优化和改进,大大减少了完成一个矩阵二维正反变换所需要的周期数,提高了电路的吞吐率和运算速度。ASIC设计采用0.18μm CMOS工艺,在最坏情况下,综合电路可达到的最高频率为250MHz;FPGA模拟验证最高频率可达170MHz。

关键词：视频压缩离散余弦变换反离散余弦变换 ASIC FPGA

可用于HDTV解码器的基于ROM查找表的IDCT电路大规模集成电路实现

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上海交通大学学报 2006年第1期40卷 24-27页

作者：杨宇红张文军胡力上海交通大学图像通信与信息处理研究所上海200030

介绍了采用基于ROM查找表的全数字反离散余弦变换(IDCT)电路的算法原理及其并行架构的大规模集成电路实现.首先将二维IDCT转换为两个一维IDCT变换,根据蝶形算法进一步转换为矩阵的乘加运算.通过将连续输入的一个块的奇列或偶列的4个数... 详细信息

介绍了采用基于ROM查找表的全数字反离散余弦变换(IDCT)电路的算法原理及其并行架构的大规模集成电路实现.首先将二维IDCT转换为两个一维IDCT变换,根据蝶形算法进一步转换为矩阵的乘加运算.通过将连续输入的一个块的奇列或偶列的4个数据进行数据位重排,即将4个数据中相同的位组合在一起,则可用一个ROM查找表实现不同位的乘加运算.避免了硬件上的乘法器开销,具有很高的实现效率并节省硬件资源面积,因此可用于HDTV的实时解码器中,有助于降低电路的功耗.该电路已用于已开发的MPEG-2 MP@HL高清解码芯片,采用0.18μmCMOS工艺成功进行了流片.

关键词：反离散余弦变换 ROM查找袁 HDTV解码器大规模集成电路

基于ARMLinux的图像采集与解码的实现

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计算机工程与设计 2009年第6期30卷 1397-1400,1403页

作者：龚圣峰张曦煌江南大学信息工程学院江苏无锡214122

以S3C2440和ARMLinux操作系统为基础,研究了视频图像的采集与解码的实现方法。对Linux下的视频采集技术进行了分析,介绍了Video4Linux编程接口的使用方法,以使用USB摄像头采集图像为例,将采集到的JPEG格式的图像数据利用赫夫曼解码及反... 详细信息

以S3C2440和ARMLinux操作系统为基础,研究了视频图像的采集与解码的实现方法。对Linux下的视频采集技术进行了分析,介绍了Video4Linux编程接口的使用方法,以使用USB摄像头采集图像为例,将采集到的JPEG格式的图像数据利用赫夫曼解码及反离散余弦变换等方法,将其解码为RGB格式的图像,最终在LCD上显示。实现了具有视频采集、软件图像解码及显示功能的模块,可以应用到实际中。

关键词： S3C2440芯片 ARMLinux系统图像采集赫夫曼解码反离散余弦变换

H.264反量化编码的优化设计与FPGA验证

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微电子学与计算机 2010年第12期27卷 124-126页

作者：韩斯晓邵丙铣复旦大学国家微电子材料与元器件微分析中心上海200433

反量化、反变换(IQIT)是H.264解码过程中的重要环节之一.文中根据H.264规范,设计了一种节省资源的IQIT模块.通过对其中矩阵运算单元进行多次复用,大大降低了对资源的占用,并通过FPGA进行了验证.该设计结构能够满足低功耗、便携式解码设... 详细信息

反量化、反变换(IQIT)是H.264解码过程中的重要环节之一.文中根据H.264规范,设计了一种节省资源的IQIT模块.通过对其中矩阵运算单元进行多次复用,大大降低了对资源的占用,并通过FPGA进行了验证.该设计结构能够满足低功耗、便携式解码设备要求.

关键词：反量化反离散余弦变换 H.264

H.264及AVS视频解码器中IQ/IDCT的设计与实现

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电子技术应用 2007年第3期33卷 39-42页

作者：杨意仲张申科秦肖张楚同济大学电子科学与技术系上海200092 西北工业大学软件与微电子学院陕西西安710065

H.264及AVS解码器中IQ/IDCT(反量化/反离散余弦变换)模块的设计和实现。设计中考虑到解码速度、算法复用、系统耦合的情况,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,并给出最终仿真及后端设计结果。

关键词： H.264 AVS 反量化反离散余弦变换

基于XvMC的MPEG-2硬件解码的研究与实现

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计算机工程与设计 2010年第10期31卷 2253-2256页

作者：刘海恩武频上海大学计算机工程与科学学院上海200072

研究了如何利用GPU来加速视频解码,概述了MPEG-2视频解码的系统框架,论述了MPEG-2视频解码在Linux下以XvMC(X video motion compensation)为API并基于通用可编程GPU的实现过程,重点讨论了MPEG-2视频解码中IDCT(inverse discrete cosine transform)和运动补偿的实现,提出了新的优化算法。MPEG-2视频解码算法具有一定的通用性,实验结果表明,与传统的解码方式相比,该解码器不仅能加速视频解码,还能有效降低CPU的利用率和电脑的功耗。

关键词：硬件解码动态视频标准2 运动补偿反离散余弦变换 X视频运动补偿

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数字视频图像传输系统实现中几个问题的研究

数字视频图像传输系统实现中几个问题的研究

作者：张杰南京理工大学

学位级别：硕士

本文针对数字视频图像传输中的两个典型问题，即信源的编码压缩和数据的调制传输，进行了原理上和工程实现上的讨论，并且重点放在其具体实现上。首先，归纳、介绍了数字视频图像编码压缩的基本原理和常用方法，并重点就MPEG进行了必要... 详细信息

本文针对数字视频图像传输中的两个典型问题，即信源的编码压缩和数据的调制传输，进行了原理上和工程实现上的讨论，并且重点放在其具体实现上。首先，归纳、介绍了数字视频图像编码压缩的基本原理和常用方法，并重点就MPEG进行了必要的阐述。就其实现而言，本文采用基于微机的AV-8视频采集卡，实现了图像数据的采集和编码压缩。更进一步，论文采用Verilog HDL语言来描述MPEG的运算核心部分：离散余弦变换(DCT)／反离散余弦变换(IDCT)，其主要内容是小数的乘加运算在可编程器件中的实现。其次，论文对视频图像传输中普遍采用的数字调制传输方式，有二相移相键控调制(BPSK)、四相移相键控调制(QPSK)和正交幅度调制(QAM)等，进行了MATLAB程序的仿真比较。随后，针对QPSK，详细讨论了其基本原理和具体的实现算法，并进行了仿真验证，然后选用HSP50215数字上变频芯片和HSP50214B数字下变频芯片，设计了数字调制、解调器的实现方案。最后，作为对整个数字视频图像传输系统的宏观认识，利用MATLAB中的实时建模仿真Simulink库对典型的视频图像传输系统一数字视频广播系统(DVB)，进行了建模、仿真和初步的分析，结果表明：在高斯白噪声的传输环境下，系统采取的一系列抗干扰措施，包括内、外码级联的信道纠错编码和先进的调制技术(OFDM)等，保证了信源信息传输的有效进行。

关键词：数字视频图像编码压缩反离散余弦变换正交幅度调制数字视频广播

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数字电视解码器的设计与实现

数字电视解码器的设计与实现

作者：谢超群华中科技大学

学位级别：硕士

随着数字压缩技术和Internet的发展,广播电视数字化得到了飞速的发展。如何接收、播放数字广播电视节目也成为一个很有前景的研究课题。设计一个低成本的、可兼容多种视频解码协议的数字电视接收和播放系统,对解码器IDCT算法的实现优... 详细信息

随着数字压缩技术和Internet的发展,广播电视数字化得到了飞速的发展。如何接收、播放数字广播电视节目也成为一个很有前景的研究课题。设计一个低成本的、可兼容多种视频解码协议的数字电视接收和播放系统,对解码器IDCT算法的实现优化技术进行研究。播放系统采用微软广播驱动体系(BDA)框架开发,软件开发平台采用微软的DirectShow。数字电视播放系统的核心是视频解码器的设计。系统采用了一种基于FPGA、能将多个标准的视频编解码器的运算和存储单元复合在一起构成一个通用可配置的视频编解码器架构,这种架构通过自定义的配置可以完成多种视频标准的解码任务。解码器先对视频码流进行可变长解码(VLD)处理,将其分成跟运动向量相关的数据和系数数据。接着系数数据依次进行反向扫描(IS),反量化(IQ)和反离散余弦变换(IDCT),而运动向量送往MC部分进行运动补偿变换。解码器IDCT反离散余弦变换采用一种计算复杂性较低且具有规则运算结构的递归分解算法实现。在递归分解算法中借用了chen算法的特点,通过换序矩阵的依次递归变换,可以减少运算量,实现算法的优化处理。该视频播放系统在ARM ADS平台上对优化后的解码算法进行了速度验证。实验结果表明,优化的IDCT算法能够有效的降低IDCT、量化和反量化的运算量,提高编码器处理速度,而不会导致明显的图像质量的下降。

关键词：数字电视视频解码反离散余弦变换递归分解

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电子产品世界 2000年第4期 68-73页