项目信息
项目名称:实时AVS编码器FPGA实现  
项目信息:
应用领域:消费类电子
设计摘要:
AVS标准是中国数字音视频编解码技术标准工作组制定的具有自主知识产权的数字音视频编码标准,性能高于MPEG2标准与H.264标准相当。2012年11月1日起,所有在中国大陆上市的地面数字电视接收机(包括机顶盒、一体机),须内置AVS解码功能,否则将不符国家标准,无法销售。目前,AVS解码器已经有了比较成熟的发展,但作为产业链重要一环的AVS编码器,仍没有成熟的解决方案。本项目旨在FPGA平台开发标清实时AVS编码器,包括视频前端预处理,视频AVS编码,视频后端显示。
系统原理和技术特点:

    AVS视频部分采用了一系列技术来达到高效率的视频编码技术,包括多方向帧内预测、多参考帧帧间预测、整数DCT变换、量化和2D_VLC熵编码等。目前视频压缩标准采用了一系列高运算量技术来达到高效率的视频编码,包括帧内预测、帧间预测、变换、量化和熵编码等。实时编码的数据吞吐率很高,由于要不断作运动补偿,片内外数据访问频繁,所以其编码器既是计算密集型,又是通信密集型。将编码系统拆分为多个具有不同性质、特点的子任务,并进一步进行算法细化。将算法细化为I帧帧内预测、P帧帧间预测、B帧帧间预测、8x8块残差—DCT变换—量化—反量化—IDCT变换—重构(残差—重构)、8x82D_VLC熵编码、环路滤波、插值、码率控制等模块。

    本研究针对以太网传输的主要特征抽象设计了一种片内单向串行总线OCSB以及其上的统一原子构件访问协议UACAP。基于此提出算法原子构件片内网络拓扑结构,如图所示。该NoC上的节点由一个主处理器节点MPN、若干个从原子构件节点SACN组成。MPNSACN均通过统一网络接口UNI连接到网络。MPN是该网络上的主控设备(GPPDSP)或应用引擎原子构件,它控制着整个算法实现过程,网络内部所有SACN之间的算法交换,SACN主要是AVS算法各功能模块。该网络中包含两条数据传输通道:一条为MPN独享的OCSBMPN可以通过该通道向所有的SACN发送数据帧;另一条通道由所有SACN所共享,SACN可以通过该信道向MPN发送数据帧。因所有SACN共享一条数据通路,存在SACN发送数据冲突,为解决冲突问题,在所有SACNMPN之间增加一条状态总线。默认状态下,状态总线设置为“0”,为空闲状态。当SACN需要传送数据帧时,先检测状态总线状态,为空闲状态时,可以发送数据帧,先将状态总线置为“1”(忙状态),然后传送数据帧,传送结束后将状态总线置为“0”(空闲状态);当检测状态为忙状态时,根据优先级状态和算法特性,设置延迟时间,延迟时间结束后,重新检测总线状态,直到状态总线空闲,发送数据帧。

 

片内单向串行总线拓扑结构图.JPG
系统框图:片内单向串行总线拓扑结构图.JPG
当前项目状态: 项目已完成。
参赛信息:
指导老师姓名: 张刚
指导老师职称: 教授
学校: 太原理工大学
研究方向: 视频处理,嵌入式系统
参赛情况: 第三届OpenHW开放源码硬件与嵌入式大赛
需求信息:
拟采用的平台:Virtex-5 OpenSPARC 评估平台
是否需要设计扩展板?
需要的基本功能:
最新版本:
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update 12-03-31 04:03:01
项目工程文件
相关文件:
xavs.rar  2.9 MB 
update 12-03-31 04:03:23
设计报告文档
相关文件:
AVS I帧视频编码器的FPGA实时实现.doc  695 KB 
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