文档介绍：熵解码过程 VLSI 架构的设计与实现
摘要
的颁布是视频压缩编码学科发展中的一件大事,它的
优异的压缩性能也将在数字电视广播、视频实时通信、网络视频流媒
体传递以及多媒体通信等各个方面发挥重要作用。本文重点研究
的熵解码过程电路的实现。在进行具体的实现时,针对各个难
点,本论文分别提出了解决方案,这些方案也许不是最好的解决方案,
但却可以自始至终为实现所服务。本文将以时序、速度为最终的设计
指标,并将这两者作为首要的设计准则,在设计中力求达到这两者的
最优化和折衷。
不仅具有优异的压缩性能,而且具有良好的网络亲和性,
这对实时视频通信是十分重要的。但是这种优异的性能是用硬件实现
的复杂度换来的。怎样克服网络传输上的误码,或者说怎样对误码进
行掩盖,是在熵解码时要特别注意的问题。
的熵编码中运用了三种十分先进的技术:指数哥伦布码
(Exp-Golomb)、基于上下文的可变长编码(CAVLC)以及基于上下文的
算术二进制编码(CABAC)。在本文中将会对前两种码字的解码进行详
细、全面的分析和实现,以期形成一个较完整高效的熵解码器。在分
析熵解码器和桶形移位寄存器的接口时,本文详细分析了其中的各种
信号和数据流,对移位长度和解码进行了分离,提出了移位长度对实
时性要求更高这一重要结论,并用这一结论指导了整个解码过程,这
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是本文的一个创新。在对 Exp-Golomb 码和 CAVLC 码的解码器的设计
中,我们都贯彻了这一点,将快速、准确地输出移位长度放在了首要
位置。
相对于上述两种解码器来说,熵解码的其它部分的电路设计的难
度和复杂度较少,但是在实现的过程中会有很多细节的因素,因此在
实现时,本文对各个细节进行了分析和解决,并经常考虑到调试的情
况,力求设计并实现一个便于后期调试的熵解码器。
在进行设计和实现的同时,本文对测试环境进行了搭建。在搭建
测试平台的过程中,本文比较了各种方法的优点和缺点,给出了完整
的、基于 PC 的测试平台。该平台整合了 EDA 工具,参考模型和脚本
语言,用 的软件参考模型(JM)生成测试向量作为激励,用仿真
工具进行了功能仿真,并进行了专用集成电路(ASIC)的综合后仿真,
同时将输出的结果同 JM 参考模型的结果进行比较,在比较时采用了
Perl 脚本语言以避免人工比较的复杂性和易出错性。这是本文的又
一个创新点。
本文在完成理论设计和实验的基础上,提出了一个较完整的
熵解码器系统设计方案,提供了综合脚本、测试脚本等一系列
材料。在本文的完成过程中,不但本身实现了熵解码的设计,还为
的其它模块的设计提供了可用的接口,为其它模块的实现提供
了可行性和快速性,可以为其它模块调用。
关键词:,哥伦布码,基于上下文的可变长编码,桶形移
位寄存器,接口,时序,延时
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VLSI ARCHITECTURE DESIGN AND IMPLEMENTATION
OF ENTROPY DECODING PROCESS
ABSTRACT
is a breakthrough in the development of video
compression coding studies. Its pression performance will
play an important role in digital TV broadcasting, video real-time
communication, network video media streaming transformation and
multi-media short messages, etc. This thesis herein emphasizes on the
implementation of entropy decoder。Meanwhile, in the specific
process of realization, the thesis proposes many solutions for various
difficult problems. These solutions will always serve for the realization
although they may not be the best