基于NiosII的低码率H.264视频编码器设计

"基于NiosII的低码率实时H.264视频编码器" 本文主要介绍了基于NiosII的低码率实时H.264视频编码器的设计和实现。H.264是新一代视频编码标准，具有良好的网络亲和性和优异的压缩性能，但其巨大的运算量成为许多应用的瓶颈。为了满足低码率实时编码的要求，笔者基于NiosII设计了一种低码率实时应用的编码系统，该系统充分利用FPGA的并行设计结构，对视频数据采用高压缩比的H.264标准编码。 1. H.264视频编码标准 H.264是面向多比特率的视频编码标准，也称JVT/AVC标准，既可用于高码率的HDTV和数字存储系统，也可用于低码率的实时通信系统。在相同的图像质量情况下，H.264比H.263和MPEG-4可以节省20%～50%的码率。就其基本档次而言，编码器的复杂度是H.263的10倍左右。 2. 基于NiosII的低码率实时H.264视频编码器设计 笔者基于NiosII设计了一种低码率实时应用的编码系统，该系统充分利用FPGA的并行设计结构，对视频数据采用高压缩比的H.264标准编码。该系统的设计主要包括以下几个部分： * 视频采集模块：负责将摄像头摄入的视频图像采集和处理，并将当前帧的图像数据存入SRAM。 * 帧内预测模块：根据MB所在图像帧内的位置，读取重建帧中的参考像素进行帧内预测，并将预测宏块与当前宏块像素做差即可得到预测残差。 * 变换量化模块：对残差图像进行整数DCT变换或Had—amard变换，并对变换输出进行量化。 *熵编码模块：对量化输出的残差图像进行熵编码处理，并将熵编码后的图像压缩码流输出。 3. 系统实现 该系统的实现主要基于NiosII处理器和FPGA技术。NiosII处理器负责控制和管理整个编码系统，而FPGA负责视频数据的处理和编码。该系统充分利用FPGA的并行设计结构，对视频数据采用高压缩比的H.264标准编码，能很好地满足低码率实时编码的要求。 4. 结论 基于NiosII的低码率实时H.264视频编码器设计了一种低码率实时应用的编码系统，该系统充分利用FPGA的并行设计结构，对视频数据采用高压缩比的H.264标准编码，能很好地满足低码率实时编码的要求。该系统的设计和实现为低码率实时视频应用提供了一种有效的解决方案。