[發明專利]一種利用SOPC實現AVS視頻解碼的裝置及方法

無效

• 申請號: 201010124657.0
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101790093A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 王祖強;李風志;徐輝
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04N7/50
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 許德山

1.一種利用SOPC實現AVS視頻解碼的裝置，包括DMA控制器模塊、Nios?II微處理器 模塊、SDRAM控制器模塊、視頻輸出控制器模塊和AVS協處理模塊，其特征在于Nios?II微 處理器模塊通過Avalon總線分別與DMA控制器模塊、SDRAM控制器模塊、視頻輸出控制器 模塊和AVS協處理模塊連接，完成軟件解碼；SDRAM控制器模塊通過Avalon總線分別與DMA 控制器模塊、視頻輸出控制器模塊和AVS協處理模塊相連接，另外又與SDRAM相連接，實現 視頻數據的存取控制；視頻輸出控制器模塊通過Avalon總線與SDRAM控制器模塊相連接， 另外又與視頻D/A相連接，負責輸出標準格式的視頻數據和同步信號；DMA控制器模塊通過 Avalon總線與SDRAM控制器模塊和AVS協處理模塊連接，實現視頻數據在SDRAM控制器模 塊與AVS協處理模塊之間的快速傳輸控制；

AVS協處理器模塊包括VLD模塊、IQ模塊、IT模塊、運動補償模塊、幀內預測和重構 模塊、環路濾波模塊和幀存儲模塊，完成AVS硬件解碼，其中VLD模塊分別與IQ模塊、運 動補償模塊、幀內預測和重構模塊相連接，對AVS視頻流數據進行可變長哥倫布解碼，并將 解碼后數據發送給IQ模塊、運動補償模塊、幀內預測和重構模塊；IT模塊與IQ模塊連接， 接收后者傳送的反量化數據并進行反變換，并通過一個緩存Buf與幀內預測和重構模塊連 接，將反變換數據傳送給后者；幀內預測和重構模塊前面與運動補償模塊相連接，后面與環 路濾波模塊相連接，完成幀內預測和重構功能；環路濾波模塊分別與幀存儲模塊及運動補償 模塊的運動矢量預測子模塊相連接，完成環路濾波，幀存儲模塊負責將解碼后數據存入到相 應的SDRAM地址中；

運動補償模塊包括運動矢量預測、參考像素提取、插值運算三個子模塊，這三個子模 塊依次連接，分別負責完成運動矢量預測、參考像素提取、插值運算功能。

2.使用權利要求1所述解碼裝置實現AVS視頻解碼的一種方法，步驟如下：

a、Nios?II微處理器模塊從SDRAM中讀取AVS視頻流數據，進行AVS協議的解析，產 生解碼所需的各種參數，并且對AVS協處理模塊解碼過程進行控制；

b、VLD模塊接到Nios?II微處理器模塊啟動命令后啟動，根據視頻流位置參數從SDRAM 中讀取AVS視頻流數據，進行可變長哥倫布解碼，在解碼完成后將殘差數據送到IQ模塊， 而后轉入c；判斷VLD模塊是否為幀內預測還是幀間預測，若為幀間預測，將運動矢量殘差 及參考圖像索引數據送到運動補償模塊的運動矢量預測模塊，轉入d；若為幀內預測，將當 前宏塊的相關參數數據如幀內預測模式信息送到幀內預測和重構模塊，轉入e；

c、IQ模塊7對于獲得的殘差數據進行反量化，將量化后的數據送入IT模塊，由IT模 塊進行8x8二維整數反變換，轉入f；

d、在運動矢量殘差及參考圖像索引數據送入運動矢量預測模塊后，運動矢量預測模塊 對每個子塊進行運動矢量的預測，而后與碼流輸入的運動矢量殘差相加得到該塊的運動矢 量；完成后將得到的運動矢量及參考索引等信息送入參考像素提取模塊，計算經過延伸后的 參考塊所有像素在SDRAM中的存儲位置，將其依次取出然后送到插值運算模塊進行插值運 算；插值運算模塊根據得到的當前塊的所有參考像素和從運動矢量得知的亞像素位置，進行 亮度1/4精度，色度1/8精度的插值計算，運算完成后送入幀內預測和重構模塊，轉入f；

e、幀內預測和重構模塊在Nios?II微處理器模塊讀取當前宏塊參數，從VLD模塊得到 當前宏塊的幀內預測模式信息后進行幀內預測，而后轉入f；

f、啟動幀內預測和重構模塊的重建功能，幀內預測或者幀間預測的預測數據和殘差數 據相加，得到了重建的當前塊，將重建塊送入環路濾波模塊進行環路濾波。