AVS環(huán)路濾波器的硬件設計與實現(xiàn).pdf

1、AVS（Audio Video coding Standard）視頻編碼標準是我國具有自主知識產(chǎn)權的數(shù)字視頻編碼標準。環(huán)路濾波是AVS視頻編碼系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是去除視頻壓縮過程中引入的塊效應。
　　本文首先闡述了AVS視頻標準的研究背景和AVS環(huán)路濾波器的研究現(xiàn)狀，然后對AVS標準中去塊效應的原理和算法進行了詳細的闡述，在此基礎上設計了環(huán)路濾波器的硬件結構。AVS環(huán)路濾波器的作用是去除圖像的塊效應，主要包括控制、濾波和存

2、儲三大部分?？刂撇糠职攲涌刂?、讀寫控制等模塊，濾波部分包括邊界強度計算、參數(shù)計算、濾波控制、亮度/色度濾波以及轉置等模塊，存儲部分包括片上存儲、片外存儲、AXI接口等模塊。頂層控制模塊控制環(huán)路濾波器開始工作，然后讀寫控制模塊通過AXI接口將濾波數(shù)據(jù)從片外SDRAM寫入片上SRAM，同時通過參數(shù)計算模塊和邊界強度計算模塊計算出濾波時所需要的一些參數(shù)。濾波控制模塊控制亮度濾波模塊、色度濾波模塊和轉置模塊協(xié)同工作來完成對宏塊的濾波，濾波完

3、成后將數(shù)據(jù)從片上SRAM寫回片外SDRAM。
　　本文通過適當增加帶寬極大地減少了片上SRAM的使用，在節(jié)省片上存儲空間方面具有優(yōu)勢。本文為濾波所用到的14個8×8塊分配各自的SRAM，一共使用896Bytes的片上SRAM，與傳統(tǒng)存儲方案相比本文節(jié)省了95％的片上存儲空間。本文還對傳統(tǒng)濾波順序做了改進，減少了部分8×8塊的存取。在新的濾波順序跟存儲方案相結合的情況下，濾波過程中用兩個亮度濾波模塊并行濾波來加快濾波速度。
　

4、　本文用Verilog語言對AVS環(huán)路濾波器的設計進行RTL級描述，然后用Modelsim做了功能仿真，最后在Quartus II環(huán)境下進行綜合，用Altera Cyclone IV FPGA開發(fā)板進行驗證。用SignalTap抓取AVS環(huán)路濾波器的實時波形，同時將濾波結果用串口助手顯示，通過與官方代碼運行結果的對比，證明了硬件設計的正確性。最終驗證結果表明，本文設計的AVS環(huán)路濾波器在100MHz的時鐘頻率下處理一個宏塊只需290ns