基于FPGA的视频编解码系统实现.pdf
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2022-12-17
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基于 FPGA 的视频编解码系统实现
随着通信技术和计算机技术的迅速发展,数字视频在信息社会中发挥着越来
越重要的作用。而对数字视频图像进行有效的压缩编码也成为视频技术走向实用
的关键。
ITU-T 和 ISO 先后提出了一系列先进的国际标准,这些标准在工程实现方面
起到了很重要的指导作用。但是,由于视频压缩算法的复杂性,视频编解码器在实
现上难度较大。
如何利用现有的技术成果,针对不同应用,快速有效地完成视频编解码器的
开发成为工程实现中的重要课题。目前,采用 FPGA 与 ASIC 芯片/IP 核相结合的
方法进行系统设计已经成为一种重要的设计手段。
这种设计方法极大地缩减了开发周期,降低了系统的开发难度,使我们可以
更快捷地完成视频编解码器的开发。本文首先研究了 MPEG-4 标准和 FPGA 上所使
用的 MicroBlaze 处理器内核的性能、结构以及开发工具(EDK),提出了一个利用
IP 核在 FPGA 上构建 MPEG-4 编码系统的方案。
随后,研究了 H.264/AVC 标准,并构建了一个嵌入式系统平台,在此平台上基
于 FPGA 和 MB86H51 芯片实现了一个 H.264 编解码系统。两个系统均通过实验验
证,其压缩性能和图像质量达到各自要求,满足实时视频压缩的应用需求。
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