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在嵌入式系统设计中,可重构技术能够利用可重用的软硬件资源,根据不同的应用需求,提供高效灵活的计算能力,越来越受到业界的重视。可重构视频编码技术(Reconfigurable Video Coding, RVC)将可重构的思想引入视频编码领域,提出了一种新颖的面向视频编码的重构理论。在传统的视频编解码中,视频收发端间传输的主要是媒体内容的编码码流。而在RVC中,收发端传输的对象除媒体码流本身以外,还包括针对该编码码流的描述信息。该描述信息用于指导接收端对媒体内容进行解析、解码,并重构出最终方案。因此,RVC具有以下一系列优点:编解码不受标准的约束,能够更好的面向需求进行设计;通过解析描述信息动态重构解码方案,具有更大灵活性;从编码工具的角度展开重构,而不需要从整个解码角度定义标准,增强了模块复用度与系统可扩性。RVC的研究主要涉及两方面:一是重构的方法,包括如何描述媒体内容的编码码流,如何获得和解析该描述信息,以及如何根据该描述信息进行动态重构,即可重构视频框架的内容;二是重构的基本元素即编码工具(也称为功能单元)的描述,包括其划分准则、描述方法等,即可重构视频工具集的内容。国际标准组织MPEG与国内标准组织AVS相继展开了RVC的标准化工作,本文作者积极参与了RVC的标准化,并结合应用,对RVC的实现展开了探索与研究。本文在标准化方面的研究工作包括:1)在可重构视频框架方面,针对码流中的可变长语法元素的描述,在比特流语法描述语言(BSDL)的基础上,提出了扩展的RVC-BSDL的方法、使用独立的功能单元描述的方法、以及RVC-BSDL与功能单元协同描述的方法,完善了码流语法元素结构的描述,并给出设计实例;2)在功能单元的描述方面,提出了功能单元的颗粒度划分方法,通过多级划分,提高编码工具的复用度;3)在此基础上,提出了一种可重构视频解码系统的结构,’在RVC的仿真环境Orcc中进行重构得到支持AVS的抽象模型;进一步的,从不同角度提出重构实例并进行验证,充分发掘了RVC的潜在意义。本文在RVC实现方面的研究工作包括:在讨论了已有的针对可重构视频系统的两种典型实现,即基于SoC平台与基于多核处理器的实现方案后,从面向FPGA平台的角度,提出实现方案;设计了FPGA专用视频编码工具集;提出了针对AVS编码器的重构方法,提出了FPGA重构中的数据流控制方法、功能单元的划分与连接方法、多种功能单元复用技术、数据复用技术以及与系统数据流紧密耦合的数据总线结构;最后,结合所提出的方法,调用专用视频编码工具集中的相应工具,组合得到支持AVS的编码方案。本文就RVC实现的基础问题进行了讨论与研究,为完整与可靠的实现整个RVC系统提供了参考与基础,具有重要的现实意义。