一种适用于高清视频解码的反离散余弦变换的VLSI实现(英文)

1

作者 马旭 陈杰 《电子器件》 CAS 2007年第2期415-418,共4页

提出了一种面向视频处理应用的二维8×8IDCT(反离散余弦变换)处理器结构.该处理器设计利用了IDCT算法中的对称性,采用基于并行的乘累加器的结构加快处理速度.设计过程中对于有限位宽对运算结果误差及精度的影响进行了仿真与分析,并... 提出了一种面向视频处理应用的二维8×8IDCT(反离散余弦变换)处理器结构.该处理器设计利用了IDCT算法中的对称性,采用基于并行的乘累加器的结构加快处理速度.设计过程中对于有限位宽对运算结果误差及精度的影响进行了仿真与分析,并根据要求确定了运算位宽的优化值,在满足精度的条件下使芯片的面积开销最小.该处理器核的面积为48K逻辑门,能够在0.64μs内完成对一个数据块的运算,可以满足对高清晰度视频实时解码的性能需求. 展开更多

关键词 超大规模集成电路 反离散余弦变换 HDTV解码 乘累加器 精度分析

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节约器件的三维离散余弦正/反变换通道式算法结构

2

作者 刘媛媛 陈贺新 赵岩 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3270-3278,共9页

针对3D离散余弦正/反变换(DCT/IDCT)算法单元通道式结构需大量使用延时器和选择器以及不同分块器件的兼容性问题,提出一种节约延时器和选择器的通用性通道式算法单元及整体结构。首先,根据三维DCT理论提出兼容正反变换通用的通道式算法... 针对3D离散余弦正/反变换(DCT/IDCT)算法单元通道式结构需大量使用延时器和选择器以及不同分块器件的兼容性问题,提出一种节约延时器和选择器的通用性通道式算法单元及整体结构。首先,根据三维DCT理论提出兼容正反变换通用的通道式算法结构;建立由延时器和选择器组成的可重复使用的延时器组模型,使其具有整合性和嵌套性。然后,提出节约延时器的三维DCT通用性通道式算法单元及整体结构。最后,利用提出的节约器件的三维DCT/IDCT通道式结构对不同格式、不同大小分块的视频信号进行处理。实验结果表明,随着分块增大,提出的节约器件的方法使用的延时器和选择器的数量明显减小,当分块大小达到64×64×64时,延时器和选择器使用个数分别降低了54.7%和44.5%。得到的结果说明提出的方法可以减少延时器和选择器的使用,满足硬件对降低成本的要求,提高了能效,同时便于不同分块的集成。 展开更多

关键词 离散余弦变换/反离散余弦变换(DCT/IDCT) 三维能道式算法结构 节约器件 延时器 选择器

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一种有效的修正离散余弦反变换递归算法

3

作者 夏越 葛云 伍林 《电子测量技术》 2008年第8期117-119,共3页

修正的离散余弦变换及反变换在许多领域有广泛的应用,但计算量很大。本文针对修正的离散余弦反变换提出一种迭代方法,得到了一种快速有效的算法,与已有方法相比,该方法不需要区分N的奇偶性而给出了统一的递归公式,降低了硬件实现的复杂... 修正的离散余弦变换及反变换在许多领域有广泛的应用,但计算量很大。本文针对修正的离散余弦反变换提出一种迭代方法,得到了一种快速有效的算法,与已有方法相比,该方法不需要区分N的奇偶性而给出了统一的递归公式,降低了硬件实现的复杂性,可以更方便的采用VLSI实现。同时,实验表明本文的方法速度更快,效率更高,更适于解决大计算量的问题。 展开更多

关键词 修正离散余弦反变换 快速算法 递归

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二维离散余弦变换及其逆变换的VLSI实现 被引量：2

4

作者 李晗 孙义和 向采兰 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期326-329,共4页

针对适用于H.263及H.264视频压缩协议的编解码算法,二维离散余弦变换(DCT),及二维反离散余弦变换(IDCT),设计了ASIC高速电路,并完成了电路的FPGA模拟验证。在高速算法设计方面,利用一维变换来实现二维变换,通过对变换矩阵的特殊处理,使... 针对适用于H.263及H.264视频压缩协议的编解码算法,二维离散余弦变换(DCT),及二维反离散余弦变换(IDCT),设计了ASIC高速电路,并完成了电路的FPGA模拟验证。在高速算法设计方面,利用一维变换来实现二维变换,通过对变换矩阵的特殊处理,使得一维变换中只含移位和加法运算;在电路设计方面,采用流水线结构并行处理数据,用寄存器堆实现矩阵的转置。对算法及电路设计的优化和改进,大大减少了完成一个矩阵二维正反变换所需要的周期数,提高了电路的吞吐率和运算速度。ASIC设计采用0.18μm CMOS工艺,在最坏情况下,综合电路可达到的最高频率为250MHz;FPGA模拟验证最高频率可达170MHz。 展开更多

关键词 视频压缩 离散余弦变换 反离散余弦变换 ASIC FPGA

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医学图像的离散余弦变换 被引量：1

5

作者 盖立平 王桂莲 +1 位作者 刘蓓 董世劼 《数理医药学杂志》 2008年第3期274-275,共2页

利用Matlab图像处理函数和编程技巧对医学图像进行离散余弦变换(DCT),实现图像的压缩和重建。

关键词 医学图像处理 MATLAB 二维离散余弦变换 二维离散余弦反变换

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H.264反量化编码的优化设计与FPGA验证

6

作者 韩斯晓 邵丙铣 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第12期124-126,共3页

反量化、反变换(IQIT)是H.264解码过程中的重要环节之一.文中根据H.264规范,设计了一种节省资源的IQIT模块.通过对其中矩阵运算单元进行多次复用,大大降低了对资源的占用,并通过FPGA进行了验证.该设计结构能够满足低功耗、便携式解码设... 反量化、反变换(IQIT)是H.264解码过程中的重要环节之一.文中根据H.264规范,设计了一种节省资源的IQIT模块.通过对其中矩阵运算单元进行多次复用,大大降低了对资源的占用,并通过FPGA进行了验证.该设计结构能够满足低功耗、便携式解码设备要求. 展开更多

关键词 反量化 反离散余弦变换 H.264

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基于ZEVIO 1020的JPEG解码设计与实现 被引量：1

7

作者 刘斌 姜弢 熊维波 《应用科技》 CAS 2008年第11期15-18,共4页

以LSILogic公司的双核嵌入式处理芯片ZEVIO1020为核心,构建了一个高性能的JPEG解压缩处理系统,并根据处理器中ARM9和ZSP400的配合调用机制.该系统从SD卡中获取压缩数据,经过熵编码、反量化、IDCT变换等步骤,实现了JPEG压缩数据的快速解... 以LSILogic公司的双核嵌入式处理芯片ZEVIO1020为核心,构建了一个高性能的JPEG解压缩处理系统,并根据处理器中ARM9和ZSP400的配合调用机制.该系统从SD卡中获取压缩数据,经过熵编码、反量化、IDCT变换等步骤,实现了JPEG压缩数据的快速解码.实验结果表明,所设计和实现的解码系统具有高性能、高效率、低成本的特点. 展开更多

关键词 JPEG 双核处理器 图像解码 反离散余弦变换 反量化

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可用于HDTV解码器的基于ROM查找表的IDCT电路大规模集成电路实现

8

作者 杨宇红 张文军 胡力 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期24-27,共4页

介绍了采用基于ROM查找表的全数字反离散余弦变换(IDCT)电路的算法原理及其并行架构的大规模集成电路实现.首先将二维IDCT转换为两个一维IDCT变换,根据蝶形算法进一步转换为矩阵的乘加运算.通过将连续输入的一个块的奇列或偶列的4个数... 介绍了采用基于ROM查找表的全数字反离散余弦变换(IDCT)电路的算法原理及其并行架构的大规模集成电路实现.首先将二维IDCT转换为两个一维IDCT变换,根据蝶形算法进一步转换为矩阵的乘加运算.通过将连续输入的一个块的奇列或偶列的4个数据进行数据位重排,即将4个数据中相同的位组合在一起,则可用一个ROM查找表实现不同位的乘加运算.避免了硬件上的乘法器开销,具有很高的实现效率并节省硬件资源面积,因此可用于HDTV的实时解码器中,有助于降低电路的功耗.该电路已用于已开发的MPEG-2 MP@HL高清解码芯片,采用0.18μmCMOS工艺成功进行了流片. 展开更多

关键词 反离散余弦变换 ROM查找袁 HDTV解码器 大规模集成电路

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H.264及AVS视频解码器中IQ/IDCT的设计与实现 被引量：2

9

作者 杨意仲 张申科 +1 位作者 秦肖 张楚 《电子技术应用》 北大核心 2007年第3期39-42,共4页

H.264及AVS解码器中IQ/IDCT(反量化/反离散余弦变换)模块的设计和实现。设计中考虑到解码速度、算法复用、系统耦合的情况,给出了一种系统解码时间消耗与系统资源占用较少的硬件设计方案,并给出最终仿真及后端设计结果。

关键词 H.264 AVS 反量化 反离散余弦变换

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基于ARMLinux的图像采集与解码的实现 被引量：3

10

作者 龚圣峰 张曦煌 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第6期1397-1400,1403,共5页

以S3C2440和ARMLinux操作系统为基础,研究了视频图像的采集与解码的实现方法。对Linux下的视频采集技术进行了分析,介绍了Video4Linux编程接口的使用方法,以使用USB摄像头采集图像为例,将采集到的JPEG格式的图像数据利用赫夫曼解码及反... 以S3C2440和ARMLinux操作系统为基础,研究了视频图像的采集与解码的实现方法。对Linux下的视频采集技术进行了分析,介绍了Video4Linux编程接口的使用方法,以使用USB摄像头采集图像为例,将采集到的JPEG格式的图像数据利用赫夫曼解码及反离散余弦变换等方法,将其解码为RGB格式的图像,最终在LCD上显示。实现了具有视频采集、软件图像解码及显示功能的模块,可以应用到实际中。 展开更多

关键词 S3C2440芯片 ARMLinux系统 图像采集 赫夫曼解码 反离散余弦变换

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H.264软件解码器的结构与优化

11

作者 刘冠群 《电脑知识与技术（过刊）》 2011年第10X期7230-7233,共4页

H.264是联合视频组制定的高性能视频编解码技术,用以实现在相同的带宽下提供更加优质图像的目标,H.264使用了多种新技术,增加了解码的复杂度,不能满足实时的要求。为实现其格式视频序列的实时解码,对熵编码解码、反离散余弦变换、帧内... H.264是联合视频组制定的高性能视频编解码技术,用以实现在相同的带宽下提供更加优质图像的目标,H.264使用了多种新技术,增加了解码的复杂度,不能满足实时的要求。为实现其格式视频序列的实时解码,对熵编码解码、反离散余弦变换、帧内预测、帧间预测、环路滤波分别进行优化,从而提升H.264解码实时性能。 展开更多

关键词 H.264 熵编码解码 反离散余弦 帧内预测 环路滤波

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一种高性能的适用于AVS的二维整数逆变换实现结构 被引量：4

12

作者 张丁 张明 +1 位作者 郑伟 王匡 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2006年第5期93-95,110,共4页

针对AVS视频标准中的整数逆变换,本文提出了一种高性能的硬件实现方案。本方案采用两个一维逆变换核和4个16×16的双口SRAM。通过合理控制SRAM的读写方式,避免了数据的预处理与后处理,流水线的深度也得到减少。在列变换时,改变数据... 针对AVS视频标准中的整数逆变换,本文提出了一种高性能的硬件实现方案。本方案采用两个一维逆变换核和4个16×16的双口SRAM。通过合理控制SRAM的读写方式,避免了数据的预处理与后处理,流水线的深度也得到减少。在列变换时,改变数据运算次序,从而保证了4个双口SRAM不影响运算速度。处理8×8的数据块,本结构仅需要37个时钟,与传统的实现方案相比,在同等运算速度下,面积节约28%。实验表明该结构适用于采用AVS标准的HDTV编解码器。 展开更多

关键词 AVS HDTV VLSI 离散反余弦变换

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硬件资源消耗少的IMDCT分解算法 被引量：2

13

作者 李辉 李平 王忆文 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期26-29,共4页

提出一种新的改进离散余弦反变换(IMDCT)分解算法,把变换长度为N点的IMDCT分解为一对N/4点的IV-型离散余弦变换(DCT-IV/DCT-IV)。该变换的实现可以共享部分资源,从而减少所需的硬件。与已有的一些IMDCT快速算法相比,新的分解算法计算效... 提出一种新的改进离散余弦反变换(IMDCT)分解算法,把变换长度为N点的IMDCT分解为一对N/4点的IV-型离散余弦变换(DCT-IV/DCT-IV)。该变换的实现可以共享部分资源,从而减少所需的硬件。与已有的一些IMDCT快速算法相比,新的分解算法计算效率提高了3倍;硬件实现减少了1个锁存器(20%)、4个加法器(44%)和3个乘法器(50%)。设计相应的IMDCT硬件加速器并应用于AC-3音频的实时解码,验证了该算法的实用性。 展开更多

关键词 加速器 解码 硬件 改进离散余弦反变换 时域混叠抵消

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MPEG-4视频解码器一致性测试 被引量：4

14

作者 虞露 吴宝春 李儆 《电视技术》 北大核心 2003年第12期85-87,共3页

一个特定的profile&level的解码器需要通过MPEG-4标准第四部分中定义的测试过程才能被认为是一个一致性的解码器。对这个测试过程作了较为详细的介绍,给出了MPEG-4Advancedsimpleprofile1ASP@level5的解码器的测试方法和测试过程。

关键词 MPEG-4 视频解码器 一致性测试 离散余弦反变换 帧存截取法

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基于XvMC的MPEG-2硬件解码的研究与实现

15

作者 刘海恩 武频 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第10期2253-2256,共4页

研究了如何利用GPU来加速视频解码,概述了MPEG-2视频解码的系统框架,论述了MPEG-2视频解码在Linux下以XvMC(X video motion compensation)为API并基于通用可编程GPU的实现过程,重点讨论了MPEG-2视频解码中IDCT(inverse discrete cosine ... 研究了如何利用GPU来加速视频解码,概述了MPEG-2视频解码的系统框架,论述了MPEG-2视频解码在Linux下以XvMC(X video motion compensation)为API并基于通用可编程GPU的实现过程,重点讨论了MPEG-2视频解码中IDCT(inverse discrete cosine transform)和运动补偿的实现,提出了新的优化算法。MPEG-2视频解码算法具有一定的通用性,实验结果表明,与传统的解码方式相比,该解码器不仅能加速视频解码,还能有效降低CPU的利用率和电脑的功耗。 展开更多

关键词 硬件解码 动态视频标准2 运动补偿 反离散余弦变换 X视频运动补偿

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DRA算法及其实时解码器设计 被引量：5

16

作者 马文华 曾庆煜 《电视技术》 北大核心 2009年第5期36-39,共4页

DRA是一种新的音频编解码标准,其在每声道64Kbit/s时重建的音质达到ITU-R规定的"人耳不可识别损伤"的主观音质评定。研究了DRA的编码与解码原理,在对解码算法进行了优化的基础上,设计并实现了基于PXA270平台的DRA实时解码器... DRA是一种新的音频编解码标准,其在每声道64Kbit/s时重建的音质达到ITU-R规定的"人耳不可识别损伤"的主观音质评定。研究了DRA的编码与解码原理,在对解码算法进行了优化的基础上,设计并实现了基于PXA270平台的DRA实时解码器。主观听音测试结果表明,该解码器音质良好,满足实时解码应用的要求。 展开更多

关键词 DRA 音频解码器 可变分辨率滤波 熵编码 修正离散余弦反变换

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HDTV音频解码系统算法优化及实现 被引量：1

17

作者 杨杰 郭立 《安徽师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第3期234-238,共5页

Dolby AC-3是杜比实验室的第三代感知音频编解码系统,将心理声学模型溶入其中,大大地提高了编解码性能.本文介绍了Dolby AC-3音频标准解码算法的基本原理,并通过C程序实现该解码算法.详细推导了用两个N/4点的DCT-II来实现N点的改进离散... Dolby AC-3是杜比实验室的第三代感知音频编解码系统,将心理声学模型溶入其中,大大地提高了编解码性能.本文介绍了Dolby AC-3音频标准解码算法的基本原理,并通过C程序实现该解码算法.详细推导了用两个N/4点的DCT-II来实现N点的改进离散余弦反变换(IMDCT)解码单元的优化算法,将此AC-3解码算法进行仿真试验,对仿真结果进行主客观评价.评价结果显示解码速度得到提高,为AC-3解码器的实时实现奠定了基础. 展开更多

关键词 高清晰度电视 比特分配 改进离散余弦反变换 掩蔽效应

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AC-3音频解码的IMDCT算法优化 被引量：1

18

作者 陈玮 余晔 《微计算机信息》 2011年第4期226-227,200,共3页

本文对杜比AC-3数字音频解码算法进行了详细介绍,并对改进离散余弦反变换(IMDCT)算法进行了推导优化,使解码速度提高了16%左右。

关键词 杜比AC-3解码 改进离散余弦反变换

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HDTV音频解码综合滤波器组算法优化及FPGA实现

19

作者 杨杰 郭立 徐华结 《电子测量技术》 2008年第1期7-9,共3页

在HDTV音频(AC-3,MPEG-2)解码中均采用了综合滤波器组(IMDCT)实现时频变换,它们的共同点是其长度N是4的整数倍,而且其结构具有很好的对称性。本文推导出了用两个N/4点的DCT-Ⅱ来实现N点的IMDCT的优化算法。该优化算法可以得出MDCT和IMDC... 在HDTV音频(AC-3,MPEG-2)解码中均采用了综合滤波器组(IMDCT)实现时频变换,它们的共同点是其长度N是4的整数倍,而且其结构具有很好的对称性。本文推导出了用两个N/4点的DCT-Ⅱ来实现N点的IMDCT的优化算法。该优化算法可以得出MDCT和IMDCT拥有共同的转换核,使得MDCT和IMDCT可以共用一个统一的结构,节省了硬件开销。可以有效的应用于MDCT和IMDCT的并行VLSI结构。本文以AC-3标准为例,在FPGA上实现了其256点IMDCT单元,结果表明该算法减少了运算次数,降低了复杂度,提高了运算速度。 展开更多

关键词 高清晰度电视 综合滤波器组 改进离散余弦反变换 蝶形结构

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MPEG-2音频解码算法优化 被引量：1

20

作者 赵永刚 唐昆 +2 位作者 崔慧娟 杜文 杨铭 《电声技术》 北大核心 2003年第12期10-12,22,共4页

以PC机为硬件平台对MPEG-2的音频解码算法进行优化,实现MPEG-2全软件的系统、视频、音频3个部分实时解码。在IDCT和IMDCT中应用了新的快速算法;结合PC机本身的特点及解码过程中有大量的乘加运算采用SIMD(single-instructionmultiple-da... 以PC机为硬件平台对MPEG-2的音频解码算法进行优化,实现MPEG-2全软件的系统、视频、音频3个部分实时解码。在IDCT和IMDCT中应用了新的快速算法;结合PC机本身的特点及解码过程中有大量的乘加运算采用SIMD(single-instructionmultiple-data)来对程序优化,并在实际运算中也对数据结构进行了优化。通过以上的优化使MPEG-2层II解码的运算量减少了40%以上,在奔腾3/450计算机上只占用不到5%的系统资源。这些优化算法已经应用于奔腾3/800为硬件平台的MPEG-2实时解码器中。 展开更多

关键词 MPEG-2 音频解码 SIMD 离散余弦反变换 修正离散余弦反变换 单指令多数据

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