一种适合于低代价、低功耗VLSI实现的块匹配运动估值算法

本文给出了一种用于块匹配运动估值的改进的多分辨率望远镜搜索(MRTlcS)算法.它以望远镜的逆向搜索取代了传统的望远镜搜索,这一改进有效地降低了VLSI实现时对片上存储器容量和带宽的要求.此外本文还采用运动跟踪和自适应搜索窗技术来减小运动估值的计算复杂性.适合于低代价、低功耗VLSI实现是新算法的显著特点.模拟结果表明新算法要求的平均运算量仅为MRTlcS算法的30%左右,而仍然可以得到相似的视频解码图质量.本文也给出了新算法和MRTlcS算法用于VLSI实现时的硬件代价和功耗比较.     

基于望远镜搜索的块匹配运动估值的低功耗VLSI结构

在一种基于望远镜搜索的块匹配运动估值的VLSI实现中,对用于加速搜索的传统心动阵列引擎进行了结构上的改进,从而能够显著地降低功耗.方法是使用一种新的块匹配误差计算的提早跳出技术,并通过在阵列处理单元中屏蔽操作数来避免不必要的计算操作.基于算法模拟结果的简单估计表明：使用新结构搜索引擎的运动估值,功耗可降低到原来的40％左右,而仍然保持着相同的处理速度和相似的视频解码图质量.     

基于望远镜搜索的块匹配运动估值的低功耗VLSI结构

在一种基于望远镜搜索的块匹配运动估值的 VL SI实现中 ,对用于加速搜索的传统心动阵列引擎进行了结构上的改进 ,从而能够显著地降低功耗 .方法是使用一种新的块匹配误差计算的提早跳出技术 ,并通过在阵列处理单元中屏蔽操作数来避免不必要的计算操作 .基于算法模拟结果的简单估计表明 :使用新结构搜索引擎的运动估值 ,功耗可降低到原来的 40 %左右 ,而仍然保持着相同的处理速度和相似的视频解码图质量 .     

块匹配运动估计VLSI结构研究与进展

块匹配运动估计是视频编码器中的计算量和存储访问最密集的模块,为了满足实时编码的需求常用VLSI结构实现.本文对块匹配运动估计的VLSI结构作了系统的总结,并提出了改进的方向.     

一种高效地实现运动估计算法的VLSI结构

本文提出了一种全新的低延滞、高吞吐率、可编程的ＶＬＳＩ树型结构，它能十分有效地实现ＦＳＡ和ＴＳＳＡ运动估计算法。该结构比其它树型结构少１／３的处理单元（ＰＥ），而且ＰＥ单元的延时减少一半。独特的ＭＥ窗缓冲结构使Ｉ／Ｏ带宽和Ｉ／Ｏ管脚大大减小，交叉流水线技术使硬件利用率可达到１００％。这些特点使得该结构适合ＶＬＳＩ实现。     

一种全搜索块匹配运动估计VLSI结构

提出了一种新的两维全搜索运动估计VLSI结构。该结构基于两维脉动阵列,能够完全实现两维数据重用,减少了对外部存储器数据量的访问,具有100%的硬件效率和高吞吐率。该结构也可以很容易地应用于不同块尺寸、不同的搜索范围的全搜索块匹配运动估计,具有通用性。     

基于HEVC六边形运动估计算法的VLSI设计

运动估计是HEVC中计算量最大、耗时最多的模块。为了加速编码过程,设计了适用于HEVC运动估计的六边形搜索算法的VLSI架构。该架构支持HEVC标准中的尺寸可变块设计,并且充分考虑六边形模板的数据复用特点,在PE阵列中使用流水线的组织策略,有效降低了片上缓存的访问次数。采用SMIC 65 nm工艺综合该电路,最高工作频率可达100 MHz,电路规模101 k门,能够满足高清视频（1 920×1 080,60帧/秒）的实时编码要求。     

一种视频图象分辨率提升的VLSI设计与实现

文章通过线性插值和sigmoidal插值的比较,提出了一种适合硬件实现的视频图象分辨率提升的VLSI结构.并在FPGA平台上通过了验证,实现了PAL/NTSC电视信号到800×600,1024×768的分辨率提升.     

块匹配运动估计的一种改进方法

给出一种基于块匹配的运动估计新方案,该方案采用了相关搜索算法。实验结果表明在基于全搜索或快速搜索运算时,该方案都可获得与改进前块匹配估计方法几乎相同的估计效果,而计算复杂度却大大降低。     

一种低资源消耗的运动估计VLSI实现算法

现有的VLSI(verylarge scale integration)视频编码芯片多使用全搜索运动估计(ME)方法,且没有搜索中心偏移(CB)的并行实现方法。本文提出一种适合VLSI的H.264、AVS CB并行搜索方案,减少搜索点数量,降低逻辑资源的消耗,并且使用预测高概率区域的方法,保证ME精度。实验表明,本方法具备较好的率失真性能。在现场可编程门阵列(FPGA)平台上实现了本算法,逻辑综合的数据表明,硬件资源消耗降低了64%。本算法可应用于标清和高清电视(HDTV,hign-definition television)视频编码器。     

一种用于MPEG2 MP@ML视频编码器单片集成的低功耗运动估值器

本文给出了一种用于MPEG2 MP@ML视频编码器单片集成的低功耗运动估值器实现,它基于一种低复杂性的改进的多分辨率望远镜搜索算法,在粗分辨率运动矢量搜索过程中,采用以运动跟踪搜索和自适应望远镜搜索组成的两阶段可提前中断搜索来替换单一的传统望远镜搜索.模拟结果表明新算法的计算负载仅为传统算法的30％左右,却可以保持与之相同的视频解码图质量.本文采用心动阵列和改进的树结构阵列来分别加速运动矢量的粗分辨率搜索和优化搜索,并通过门控时钟和屏蔽操作数等方法来实现低功耗.     

一种快速高效MPEG-4运动估计硬件结构的研究和实现

提出一种高度并行和多流水线处理的硬件结构,实现MPEG-4视频部分的全搜索块匹配运动估计算法.该硬件结构能实时地通过全搜索块匹配运动估计算法来搜索每个像素块最佳匹配运动向量,具有计算速度高、运动向量准确、较少的内置存储器要求、低运行时钟和低功耗等诸多优点,从而可满足移动视频业务和高清晰视频业务的需求.该硬件结构基于富士通的CE66库实现.     

一种全搜索低功耗运动估计IP核的设计

根据全搜索块匹配算法,提出了一种解析度可调的高效低功耗运动估计IP核结构.该结构用于处理8×8宏块并且搜索区域为[-7,7].设计采用了蛇形寄存器组和二维脉动阵列结构,在提高计算速度的同时极大的减少了输入数据带宽.设计采用低功耗设计技术大幅减低了电路的功耗.IP核在FPGA上验证通过,该电路的工作频率在80 MHz的时候就可以满足帧率为25 frame/s和帧尺寸为720×576的视频序列的实时压缩处理要求.     

一种新的快速块匹配运动估计搜索算法

提出了一种基于小波变换域的块匹配运动估计搜索的新算法,模拟实验表明,利用此算法可获得比一般运动块匹配方法更大的峰值信噪比,具有更好的性能复杂度比.     

用于H.264/AVC的D级数据重用整数运动估计VLSI结构

本文提出了一种用于H.264/AVC的D级数据重用整数运动估计VLSI结构.提出的结构是在一种固定块尺寸运动估计VLSI结构基础上,利用交叉网络实现变块尺寸的计算,使用多bank的存储器组织方式,使片上存储器的读写规则简单,易于处理不同搜索范围和不同尺寸的视频的运动估计.提出的运动估计结构用Verilog HDL描述,使用HJTC 0.18μm工艺,用Synopsys DC做了逻辑综合.相比现有结构,该结构由于增加片上存储器,因此数据重用率高,大大降低了存储带宽需求;另外数据吞吐率高,能够满足高性能视频编码需求.     

基于帧级流水脉动阵列结构的运动估计电路

在将标准的六层Do循环嵌套FSBM算法等效变换成一种新的两层Do循环嵌套算法的基础上,本文提出了三种基于搜索距离分别为P=KN(K≥1),P=N/2和P=N的脉动阵列结构的运动估计电路.上述结构除了支持帧级流水操作外,而且在取得近似100%的阵列流水效率的同时,具有硬件开销小、输入端口数少等特点,可广泛应用于DTV和HDTV等领域.