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H.264/AVC是一种最新的视频标准,其采用的各种复杂预测机制,使得压缩比率大大提升,为高清视频实时传输提供了一种可靠的算法支持。本文研究的是基于H.264算法的编码器核心部件--运动估计的VLSI实现。
减少访存次数,提高数据吞吐量是运动估计VLSI结构要解决的主要问题。本论文提出一种基于蓄水池结构的高性能整像素运动估计VLSI结构和一种使用数据路由和在线插值结构的分像素运动估计VLSI结构。通过合理规划数据流,最大化的实现了数据复用,同时根据面积速度需求,合理配置处理单元个数,实现了电路可配置的特性。实验数据表明,论文结构实现了横向和纵向及相邻位置的C+级数据复用,在SMIC0.13μm工艺库支持下,时钟频率达到300MHz,能够实现编码速度可配置,并完全能满足1080P视频的实时(30帧每秒)编码。
论文在保证高清编码实时性的基础上,利用设计的可配置特性,权衡芯片面积和处理速度的效益,为高清视频通信提供了一种解决方案。