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AVS視頻皮爾茲PILZ編碼器的熵編碼與插值
近年來，隨著數字信號處理技術的發展，給視頻和音頻信號的處理和存儲帶來了一次革命，表現為將模擬信號轉換為數字信號進行處理和存儲。這也隨之帶來了數字信息處理量過大的問題，表現為從模擬信號轉換為數字信號的原始數據量是巨大的。隨著對視頻圖像質量要求的提高，數據量將會繼續增大，這就給數字信號的處理和存儲帶來了巨大的挑戰。

AVS視頻皮爾茲PILZ編碼器的熵編碼與插值
為了壓縮這個數據量，誕生了視頻壓縮技術，即用更小的數據量來表示更多的視頻圖像信息的方法。綜上所述，設計基于當前流行的視頻編碼標準的皮爾茲編碼器，具有廣泛而深遠的科研與市場價值。就是在研究了目前*視頻編碼標準（MPEG-4、H.264、AVS等）的基礎上，提出了一個基于AVS標準的皮爾茲編碼器的硬件設計結構，并對該結構中的熵編碼與插值部分進行了詳細分析與研究，對具體實現的功能細節用Verilog HDL語言進行了編寫，并在ISE開發環境中進行仿真，zui終在Virtex 5開發板中完成了在線測試驗證。實驗結果表明，該皮爾茲編碼器的熵編碼與插值部分能夠完成AVS標準對圖像的實時編碼處理要求，并可以下載到FPGA芯片中完成皮爾茲編碼器的操作。 所做的工作以及創新點如下：調研目前流行的視頻編碼標準發展現狀，著重研究了AVS視頻標準以及該標準下對圖像處理編碼的方法，并認真學習了標準中的熵編碼部分與插值部分，弄清這兩部分的工作原理。學習當前嵌入式視頻處理的方法，調研FPGA技術的發展現狀和功能特點。掌握FPGA芯片的開發流程、Virtex 5系列芯片的功能特點以及軟硬件開發環境ISE、仿真驗證環境ModelSim SE的操作方法，學習Verilog HDL語言的編程方法。在對AVS標準熵編碼部分進行深入研究的基礎上，結合FPGA芯片的特點，提出了一種兩選擇器單周期并行檢測Exb-Golomb碼字位數的編碼方法，即“*1”快速檢測算法。并設計了一種采用32位數據輸出碼流的硬件實現結構。同時，還給出了一種用FIFO來暫存Exb-Golomb碼流的方法，解決了宏塊頭數據與量化殘差數據的同步連接問題，不但提高了皮爾茲編碼器的工作頻率，也減少了硬件資源的占用。對AVS標準的插值算法進行優化設計，提出了一種數據組合填充模塊的結構設計，設計了一種用Verilog HDL語言實現的FPGA硬件結構，并對其進行仿真驗證和綜合，給出了實驗結果與數據。將熵編碼與插值部分的硬件編程語言綜合后下載到Virtex 5芯片中，進行了在線測試驗證。選擇一幅實驗圖像，首先用rm52j軟件（AVS標準參考代碼軟件）進行分析，得出結果，然后與本論文的上板測試結果進行對照，證實了這兩部分硬件設計的正確性和實時性。

AVS視頻皮爾茲PILZ編碼器的熵編碼與插值
即開辟存儲區域，對參考樣本數據進行暫存處理，從而提高了讀取插值數據的速度。特別是采用高階次的濾波器對1/2像素、1/4像素進行一步插值，實現了在單周期內快速完成一行與一列數據的插值算法，從而減少了運算時間。根據FPGA硬件設計的特點，采用移位與加法運算來替代乘法運算，大大提高了皮爾茲編碼器的效率。