視頻壓縮技術研究及FPGA實現(xiàn)探討.pdf

1、未來的時代是信息時代，信息需要通過媒體來進行記錄、傳播和獲取。視頻數(shù)據(jù)的壓縮技術和解壓縮技術成了多媒體技術中的關鍵技術之一。因此對視頻壓縮的研究己成為信息技術領域的重點。ISO和ITU-T制定的一系列視頻壓縮國際標準的推出，開創(chuàng)了視頻通信和存儲應用的新紀元。從H.261視頻編碼建議，到H.262/3/4，MPEG-1/2/4等都有一個共同的不斷追求的目標，即在盡可能低的碼率(或存儲容量)下獲得盡可能好的圖像質量。
　　由于視頻壓縮

2、系統(tǒng)的復雜性主要取決于運動估計算法，因此如何找到一種可靠、快速、性能優(yōu)良的運動估計算法一直是視頻壓縮的研究熱點。
　　在嵌入式實時系統(tǒng)應用中，通常采用并行計算機或數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)等作為處理器。但最近幾年，隨著電子設計自動化(EDA)技術的迅速發(fā)展，可編程片上系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)控制核心己成為一種趨勢?？删幊踢壿嬈骷?FPGA)憑借其較低的投入成本，較高的并行處理速度和較大的靈活性等特點，在當前的嵌入

3、式實時系統(tǒng)中得到廣泛應用。特別的，在視頻圖像處理系統(tǒng)中，F(xiàn)PGA有其獨特的優(yōu)勢。
　　本文從內容上主要分為四個部分。
　?、俳榻B了當前國際上主要的視頻編碼標準。首先介紹了MPEG系列和H.26X系列，其次重點論述了最新的視頻編碼標準H.264/AVC。在H.264/AVC標準中，首先介紹了視頻編解碼器框架和原理，其次介紹了新的技術特性。
　?、谔岢隽艘环N新的基于塊匹配的運動估計快速算法。首先介紹了幾種已有的經(jīng)典塊匹配運

4、動估計算法，并通過實驗數(shù)據(jù)分析了它們的優(yōu)缺點；隨后本文針對已有經(jīng)典塊匹配運動估計算法的不足，提出了一種高效的快速塊匹配運動估計算法。該算法利用運動矢量的統(tǒng)計分布特性來確定初始搜索中心位置，并動態(tài)地選擇搜索模板。實驗仿真結果表明，新算法在保證重建圖像質量沒有明顯下降的前提下，降低了運算的復雜度，提高了編碼速度，更利于實時應用。
　?、蹖崿F(xiàn)了基于FPGA的實時視頻采集及VGA顯示。首先介紹本課題依托實現(xiàn)的軟、硬件平臺，其次介紹了FPG