基于壓縮參考幀的單FPGA芯片視頻壓縮系統
項目背景及可行性分析
- 項目名稱、項目的主要內容及目前的進展情況
2,項目關鍵技術及創新點的論述
項目關鍵技術:適合FPGA資源特點的高效性能運動估計模塊;基于硬件資源復用的參考幀壓縮。
創新點:通過復用變化、量化、編碼、反變化、反量化硬件模塊,并合理安排時序,以極少的硬件資源實現壓縮參考幀。
3,技術成熟性和可靠性論述
基于Virtex-4LX25的MPEG-4的intra幀編碼器已經運行成功,消耗資源很少;資源消耗極多的動估計模塊的仿真顯示,目標器件資源充足;時序安排規劃表明,資源復用完全可行。這些都說明了整個系統框架的可行性。項目實施方案
1.方案基本功能框圖及描述
圖1.中的FVCS為壓縮參考幀視頻編碼器(CRF)的硬件運行平臺,該平臺上有一顆Virtex4-LX25芯片,并且帶有三組通用IO口和一個CAN總線接口。一組通用IO口和Video Lens Module連接以獲取原始數字視頻信號。其它兩個IO口可以連接測試接口(Testing Interface),進而連接模擬視頻源、監視器和PC機。可見,整個系統構成一個靈活且易于調試、測試的綜合FPGA之視頻IP開發環境。
圖2-1~圖2-4則為FPGA中的CRF的模塊框圖;并且反映了壓縮過程中,數據流在內部模塊的流動狀態。其中藍色箭頭為原始圖像數據流,褐色箭頭為第一次重構數據流,紫色箭頭為第二次,也就是壓縮后的參考幀恢復數據流。
圖2-2.DCT開始壓縮參考宏塊,并啟動被壓縮的參考幀的解碼
圖2-3. IQ開始解碼壓縮參考幀
圖2-4. 解碼壓縮參考幀,壓縮參考幀被緩沖
2.方案實施過程中需要開發的模塊
由于MPEG-4的Intra模塊已經開發完畢,并且整個系統基于硬件復用的原則,剩余的模塊只有運動估計補償模塊(ME/MC)、重構模塊(RECNSTR)和變長解碼模塊(VLD)
3.系統最終要達到的性能指標
該系統需要在Virtex4-LX25芯片上完成QCIF的高壓縮比視頻壓縮。
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