一种SoC架构的AVS硬件解码器设计方案

根据AVS音视频解码标准提出的算法设计了一种SoC架构的AVS解码芯片设计方案。该方案能够有效的减小纯硬件实现AVS硬件解码器的复杂度。采用软硬件协同设计的思想,降低解码器设计的难度,同时提高解码的灵活性。     

一种基于SoC平台设计的AVS解码器软硬件分区结构

视频解码芯片的结构因硬件强大的处理能力和软件灵活的可编程功能从硬件转向软硬件分区结构。该文针对AVS标准的算法和解码实现复杂程度,根据软硬件协同设计思想提出了一种结构划分合理的AVS高清视频解码器软硬件分区结构。根据AVS算法的特点该结构将宏块层以上部分的元素解析划归到软件解码中,将宏块层解码划为硬件处理。经验证,该结构设计可实现AVS高清码流解码,并在C语言编写的硬件平台仿真程序中得以实现。     

基于SoC平台的AVS可变长解码器设计

AVS是我国自主制定的音视频编码技术标准。可变字长编解码是AVS标准中的一项重要技术,该文提出了一种基于SoC平台的AVS可变字长解码（VLD）设计。根据AVS变长码表的特点,重新设计合理的变长码表减少时钟消耗,采用c语言和汇编语言进行设计、模拟,并通过了SoC仿真平台验证。在164MHz工作频率下实现满足基准档次6．0级别的AVS高清视频码流的实时解码要求。     

基于SoC平台的AVS可变长解码器设计

AVS是我国自主制定的音视频编码技术标准。可变字长编解码是AVS标准中的一项重要技术,该文提出了一种基于SoC平台的AVS可变字长解码(VLD)设计。根据AVS变长码表的特点,重新设计合理的变长码表减少时钟消耗,采用C语言和汇编语言进行设计、模拟,并通过了SoC仿真平台验证。在164MHz工作频率下实现满足基准档次6.0级别的AVS高清视频码流的实时解码要求。     

AVS解码器帧内预测模块硬件优化设计

根据AVS标准中的帧内预测算法特点提出一种用于AVS解码器的帧内预测硬件模块优化设计方案,该设计使用两维滤波单元对参考数据进行处理,每个块的帧内预测运算在8个时钟周期内完成.与此同时,结合寄存器的移位操作简化参考数据选择机制,避免大量高位宽数据选择器的使用,减少资源的消耗.综合结果表明,该设计满足高清图像的实时解码需求.     

基于软硬件分区的AVS高清视频解码器结构

硬件的强大处理能力及软件的灵活性和可编程性,使得视频解码芯片的结构从硬件转向软硬件分区结构.作为新兴的标准,AVS视频标准对解码器的软硬件分区结构提出新的挑战.从AVS视频标准算法和实现复杂度入手,提出一种AVS高清视频解码器软硬件分区结构,实现满足基准档次6.0级别的AVS高清视频码流的实时解码,支持灵活的音视频同步、错误恢复、缓冲区管理和系统控制机制.已经在AVS101芯片上实现,硬件采用7阶宏块级同步流水,软件任务在RISC处理器上实现,可以在148.5MHz工作频率下对NTSC,PAL,720p(60f/s),直至1080i(60field/s)节目的实时解码显示.     

应用于AVS视频解码器的VLD设计

设计了一种可应用于国家标准AVS(Audio Video Coding Standard)的变字长解码器,根据码流特点进行硬件模块划分;采用桶形移位器并行解码,每个时钟解一个码字,采用Verilog语言进行设计、模拟,通过了FPGA验证。用0.18μmCMOS工艺库综合,电路规模为1.6万门左右,最高频率能够达到166MHz,可实时解码720p/1080i高清AVS码流。     

应用于AVS视频解码器的VLD设计

设计了一种可应用于国家标准AVS(Audio Video Coding Standard)的变字长解码器,根据码流特点进行硬件模块划分;采用桶形移位器并行解码,每个时钟解一个码字,采用Verilog语言进行设计、模拟,通过了FPGA验证.用0.18μmCMOS工艺库综合,电路规模为1.6万门左右,最高频率能够达到166MHz,可实时解码720p/1080i高清AVS码流.     

AVS帧内预测算法及其解码器的硬件实现

文章介绍了AVS帧内预测解码模块的硬件实现,概述了AVS视频编解码标准的帧内预测技术,重点讨论了AVS帧内预测各模式的算法,并将AVS的帧内预测技术与H.264的帧内预测技术进行了性能比较,分析了AVS帧内预测的算法复杂度,在此基础上设计了AVS帧内预测解码模块的硬件实现,并提出了一种可重构的帧内预测计算单元的实现方法。     

AVS视频解码器中运动矢量预测的硬件设计和实现

AVS是我国具有自主知识产权的音视频编码国家标准。本文介绍了基于该标准的视频解码器中运动矢量预测模块的硬件设计与实现。根据宏块类型将运动矢量预测的计算方式分成三大类,采用流水线加并行的处理方式,在满足速度指标的要求下有效地减小了逻辑电路结构的面积,且完全满足高清实时解码要求。     

基于ARM9内核的SoC软硬件协同仿真

针对基于ARM9系列的处理器内核的WiMAX终端SoC,构建了一个软硬件协同仿真环境。连接ARM926ejs处理器内核的仿真模型和SoC的RTL模型,利用仿真模型支持的ARM指令集的特性运行WiMAX终端SoC中的MAC层firmware程序,实现了SoC软硬件的同步调试,有效的提高了系统集成和验证的效率,有效地缩短了系统开发时间。     

基于RISC-V处理器的卷积加速SoC系统设计

为提高卷积神经网络（CNN）的计算效率和能效,以8 bit定点数据作为输入,设计一个支持激活、批标准化以及池化等CNN网络中常见计算类型的卷积加速器,优化循环计算顺序并将其与数据复用技术相结合,以提高卷积计算的效率。基于软硬件协同设计思想,构建包含RISC-V处理器和卷积加速器的SoC系统,RISC-V处理器基于开源的指令集标准,可以根据具体的设计需求扩展指令功能。将该SoC系统部署在Xilinx ZCU102开发板上,RISC-V处理器和卷积加速器分别工作在100 MHz和300 MHz频率下,测试结果表明,该加速器的算力达到153.6 GOP/s,运行VGG16网络进行图片推理计算时加速效果较好。     

An Efficient VLSI Architecture for Motion Compensation of AVS HDTV Decoder

In the part 2 of advanced Audio Video coding Standard （AVS-P2）, many efficient coding tools are adopted in motion compensation, such as new motion vector prediction, symmetric matching, quarter precision interpolation, etc. However, these new features enormously increase the computational complexity and the memory bandwidth requirement, which make motion compensation a difficult component in the implementation of the AVS HDTV decoder. This paper proposes an efficient motion compensation architecture for AVS-P2 video standard up to the Level 6.2 of the Jizhun Profile. It has a macroblock-level pipelined structure which consists of MV predictor unit, reference fetch unit and pixel interpolation unit. The proposed architecture exploits the parallelism in the AVS motion compensation algorithm to accelerate the speed of operations and uses the dedicated design to optimize the memory access. And it has been integrated in a prototype chip which is fabricated with TSMC 0.18-#m CMOS technology, and the experimental results show that this architecture can achieve the real time AVS-P2 decoding for the HDTV 1080i （1920 - 1088 4 ： 2 ： 0 60field/s） video. The efficient design can work at the frequency of 148.5MHz and the total gate count is about 225K.