文档介绍：海大学⑧硕士学位论文’曼睦玲徵皂壬皇固馇电壬堂隧选丝焉料作者学科专业导师完成日期单位代号:中图分类号:密级:学号:
摘要关键词:一〈娲⒖刂破鳎硕钩ィ瑂据的地址映射简单,⑵鞣梦首钗F捣薄⑹荽嫒量最大的运算单元。为了减少从存储器中读取数据的周期花费,满足一凳苯饴氲男枨螅疚奶岢隽艘恢质视糜贛视频解码器的数据存储组织结构和帧存储控制器的实现方案。文中详细分析了运动补偿存取数据的特点,并且对运动补偿数据的缓存结构和帧存结构进行了设计与优化。首先,根据运动补偿的运算特点,设计了运动补偿的本地数据缓存结构。本地数据缓存主要用来缓存和调整从帧存中读取的参考数据,并且可以根据运动补偿的不同预测模式对数据进行组织,同时从读取的参考数据中提取可重用的像素数据,从而减少运动补偿对帧存储器的访问频率。其次,根据视频数据的层次结构,运动补偿数据的存取特点以及外部存储体的特性等几方面,设计了视频数据在帧存中的组织结构。运动补偿的数据存取是有规则性的,将视频数据按照数据的访问模式进行有序的存储,可以使数周期花费。最后,介绍了〈婵刂破鞯纳杓品椒ǎ肧控制器支持页关闭和页激活两种工作模式,同时配合预充电判断机制,减少了寥数据时用于行变换的周期花费。试验结果表明,本文提出的运动补偿数据的缓存结构和帧存结构,结合页激活工作模式与预充电判断机制设计的刂破鳎氪车闹还ぷ髟谝关闭工作模式下的刂破飨啾龋诙寥≡硕钩ナ菔保梢约跎儆于行变换操作的周期花费,从而提高了运动补偿从存储器中存取数据的速度,改善了一饴肫飨低车墓ぷ餍阅堋缓4笱Ч瞬费宦畚
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第一章绪论课题研究的背景和方向多媒体技术是信息技术发展的一个重要研究领域,它可以对多种媒体信息进行综合处理,可以将计算机、家用电器、通信网络、大众媒体等诸多信息技术融合在~起进行处理,因此随着信息化社会的到来,多媒体技术得到了迅速的发展,并且已经广泛应用到人们的日常生活中来。多媒体信息的数据量巨大,因此多媒体技术实现的关键是对数据的压缩、传输和存储‘。”。目前已经有很多关于图像和视频压缩的算法标准和实现结构被提出【F中,一曜嫉氖悠挡糠志褪亲耪攵栽硕枷裱顾醵贫ǖ摹T贛标准制定出来以后,运动图像的压缩处理得到了很大的改进和发展。〖湓硕钩ゼ际酰饩鸵G驧在解码时对参考帧和当前帧进行存储,以采用一1曜嫉腍数字高清晰度电视为例,的一帧图像的数据量为×像素,在做视频解码时需要大约—的存储空间,将数据存放在:占片内的成本高、技术难度大,所以视频数据一般存放在外部存储器中。然而,随着蠊婺<傻缏技术的发展,处理器的性能以每个月就倍增的速度在成长,相比较之下,存储器的带宽的成长幅度却每年只有%,这就带来了数据读取速度与数据处理速度不匹配的问题。通常和工作站可以通过改善存储器系统的结构,将常用的数据存储在校跎僦苯拥街饕4娲⑵髯鞔嫒〉拇问晕窒低车母咝阅堋俊5是对于多媒体处理系统而言,无法在读取视频数据之前对它的读取位置进行预测。比如,在进行运动补偿时,参考宏块数据的地址要在运动矢量解码之后才能确定,在此之前并不能确定需要读取数据的地址,所以不适合在视频芯片上设计峁埂S氪送保嗝教迨悠导际踉诓欢戏⒄梗悠荡硐低车氖据需求量和运算量也越来越高,这就意味着视频处理芯片要在限定的时间内处理更加多的数据。而由于存储器带宽的限制,系统从外部存储器中读取数据就海人学顺宦垤
相关的研究工作解码器采用了流水线结构和双向预测并行处理的设计思想㈣。主要以要花费大量的时问,由此造成视频系统的性能在很大程度上依赖丁视频处理芯片与片外存储器间的存储带宽。因此,如何根据视频处理系统的需求设计数据的存储结构,改善存储器和视频处理系统之间的存储带宽,成为视频研究的一个重要课题。有关视频数据的存储结构和存储器接口的研究及设计策略主要有:改善运算单元对存储器的访问频率;根据外部存储器特点和视频数据存取的特点设计视频数据的存储结构和帧存储器控制器两方面。下面将简要介绍一下这两方面的研究工作。改善运算单元的硬件结构降低帧存访问为了实现高速的数据处理要求,降低帧存储器中数据读取的频率,有的编/热松杓频慕饴肫魑4恚ü檬悠当啵饴牖诳榻峁沟奶匦裕各个解码予任务以宏块为单位进行流水线处理。为了提高解码的速度,设计中采用并行处理结构对象素进行运动补偿。但是,采用并行处理结构实现的运动补偿,在每次做运算处理时都需要读取大量的像素数据,尤其是在解码∈保枰M倍寥∏跋蛑『秃笙蛑〉牟考数据进行预测,而由于存储器结构的限制,读取的数据中存在大量的冗余,如图所示。为了从读取的参考数据中提取有效数据进行运动补偿,并实现图参考数据冗余上海人学颂宦垡.
半像素滤波等功