MPEG-2視頻編碼算法FPGA實現(xiàn)的研究.pdf

1、MPEG-2是標準清晰度數字電視和高清晰度數字電視的圖像編碼標準。自從1994年標準推出至今,以MPEG-2為標準的各種應用迅速進入人們的日常生活中,使人們深刻感受到它的存在,深刻影響著數字視頻的發(fā)展。作為最成功的運動圖像壓縮標準之一,它也對后來的圖像壓縮標準影響很大,成為后續(xù)標準的一個理論基礎,對于初次認識視頻數字處理的人來說,MPEG-2是個很好的研究對象。MPEG-2中的視頻編碼器是該標準的關鍵環(huán)節(jié),本文正是致力于MPEG-2視頻

2、編碼器中各個部件結構設計的研究。 本文首先介紹了數字視頻和編碼標準等基礎背景知識,詳細論述了MPEG-2標準的內容。對MPEG-2的實現(xiàn)視頻壓縮的原理從時間、空間和統(tǒng)計特性三個方面詳細進行了說明,并在此基礎上研究了其中的關鍵算法實現(xiàn)：基于二維查找表DCT變換的實現(xiàn),MPEG-2量化器的設計研究和逆量化器的原理,Z字掃描和游程編碼、變字長編碼的實現(xiàn)研究。最后對基于并行結構的運動估計算法的硬件設計進行了初步探討,并提出了對算法改進的

3、思考。 二維DCT變換是MPEG-2編碼其中運算量極大的部件,本文建立查找表,基于此來實現(xiàn)二維DCT變換,避免了相對比較耗資源和速度的乘法運算,用一些必要的加法運算和并行處理的思想,大大提高了DCT變換的運算速度。而Z字型掃描、熵編碼和量化器也是在查表的算法思想基礎上研究其實現(xiàn)方法。 為了能實現(xiàn)這些算法思想,本文擬構建從A/D視頻信號解碼到FPGA編碼模塊的一整套系統(tǒng),將模擬視頻信號輸入的輸出轉換為MPEG-2編碼的視頻