H.264中CAVLC的分析与实现

本文主要分析了H.264中的熵编码的基本原理及其CAVLC的原理,并对CAVLC的实现进行了深入的分析。最后提到了CABAC的主要特点,并对CAVLC与CABAC两种编码技术进行了详细的比较。     

CAVLC编码算法及高速熵编码器的FPGA实现

H.264视频编码标准在基本档次和扩展档次采用基于上下文的自适应可变长编码(CAVLC)熵编码方法,但标准并未明确规定CAVLC的具体编码方法。从CAVLC的解码原理出发,详细分析H.264视频编码标准中的CAVLC编码算法,提出一种应用于H.264/AVC标准的高速CAVLC编码器方案,设计中综合采用了多时钟域处理技术与并行处理技术,提高了系统的处理性能;通过算术运算替换部分静态码表,降低系统对存储资源的消耗。给出了各个功能模块的详细设计原理与FPGA硬件实现方法。FPGA实验验证表明,该方案编码系统时钟可达107.97MHz,编码时延小于36个时钟周期,能满足对高清、实时应用的编码要求。     

H．264视频芯片中的Exp-Golomb解码算法及硬件实现

介绍了一种简单实用的Exp-Golomb解码器结构,设计了前导"0"检测电路,该电路能够迅速计算Exp-Golomb码长.设计的Exp-Golomb解码器结构简单,门数为1060门.Exp-Golomb解码器可以满足H.264实时解码需求.     

实时高清H.264编码中CAVLC的流式实现

CAVLC是H.264中熵编码的一种重要实现方式,具有可挖掘的数据级并行特征,但同时具有较强的串行特点。本文分析了CAVLC的程序特征,提出了CAVLC的流式实现方法,并在流处理器STORM-1上进行了实现。实验结果表明本方法能够满足实时高清H.264编码的性能需求。     

基于FPGA开发平台的H.264视频编码系统设计

针对传统基于嵌入式平台或DSP构建的H.264编码系统编码性能差,可扩展性低的缺点,提出基于FPGA开发平台设计的H.264视频编码SoC系统.本文主要介绍了其中最重要的熵编码模块.实验结果表明,与传统的基于嵌入式处理器的编码系统相比,基于FPGA开发平台的编码系统可以实现视频采集、实时编码和存储,编码后视频播放流畅,无数据丢失或数据出错等情况,系统各项功能运行良好,并且系统具有很好的可移植性与可配置性,占用资源少、速度快、具有广泛的应用前景.     

深度透视H.264标准中的预测编码

基于帧间预测与帧内变换相结合的编码方式,在H.264混合编码中,引入了帧内预测的编码,并对H.264视频编码结构中用到的各种新技术和算法进行了详细分析.从理论上分析了帧内变换、预测编码算法,得出其优点,并通过实验验证了帧内变换、帧内预测、帧间预测的混合编码方法优越性.     

H.264/AVC中CAVLC编码器的硬件设计与实现

设计了一种H.264标准的CAVLC编码器,对原有软件流程进行部分改进,提出了并行处理各编码子模块的算法结构。重点对非零系数级(level)编码模块进行优化,采用并行处理和流水线相结合的结构,减少了cavlc编码的时钟周期,提供了稳定吞吐量。采用Xilinx公司VirtexⅡ系列的xc2v250 FPGA进行实现验证,最高时钟频率可达158.1 MHz,可满足实时编码H.264高清视频要求。     

H.264中自适应二进制算术编码器的FPGA实现

H.264是目前国际上最新、最有前途的视频压缩标准,基于上下文的自适应二进制算术编码是H.264中一种高效的熵编码,但算法比较复杂,执行速度不高。本文提出一种基于流水线的自适应二进制算术编码器的FPGA结构。在实现过程中,对原有的软件流程进行了部分改进以满足硬件实现要求,采用流水线及并行处理技术设计整个电路。     

基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案

基于块的数字视频编码一般包括运动估计、残差块变换和熵编码三个阶段。针对传统的视频加密方案——对第二阶段中的残差变换系数进行的加密,提出了一种基于H.264 CAVLC熵编码的视频加密方案,该方案充分利用了流密码加密简单、运算快的优点,将加密过程置于视频编码的第三个阶段。理论分析和实验结果表明,该方案具有较高的安全性和较低的计算复杂度,加密运算不改码流结构,加密后的视频仍具有可操作性,不影响压缩性能,且可以根据应用需求进行分级加密,具有很大的灵活性。     

基于索引查询的CAVLC解码算法优化

针对CAVLC解码算法中码表查找算法存在运算量大和复杂度高的问题,在分析研究CAVLC码表结构特征的基础上提出一种新CAVLC解码优化算法。算法基本思路是对CAVLC码字前缀0的个数进行一级索引,对码字后缀进行二级索引,由一二级索引查询快速得到解码输出。测试结果表明,相比原算法,该优化解码算法在解码时间、存储空间方面都有显著的提高。     

H.264标准中CAVLC解码的子表-哈夫曼算法

在分析H.264中CAVLC标准解码算法的基础上提出一种改进算法.此种算法利用子表、哈夫曼树及哈夫曼编码理论,解决了CAVLC标准解码算法查找效率不高的问题.实验表明采用几个简单的码表并对每个码表采用哈夫曼编码可以提升约3倍的效率.     

H.264/AVC中CAVLC解码器IP核的设计

CAVLC（Context-Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的变长变码）是H.264/AVC的熵解码模块,其性能优劣直接影响H.264/AVC 解码器的性能。在现有的CAVLC解码器基础上,提出了一种基于FPGA的CAVLC解码器的体系结构,采用分散控制的策略,简化了设计,对CAVLC的部分解码模块作了改进,并设计了并行化寄存器组,适于后续快速反量化反变换模块的设计。通过在Altera公司的QuartusII5.0进行综合并在ModelSim6.1下进行时序仿真可知,该设计至少能够满足H.264标准BaseLine档次、级数（Level）3.0的要求。     

H.264运动估计编码的FPGA实现

针对H.264的编码特点,阐述一种菱形块匹配运动估计搜索算法,并采用基于Spartan-Ⅱ系列FPGA的硬件结构实现。通过与全搜索法相比的仿真试验证实该方案达到预期的效果,并且提高了数据吞吐率,简化了硬件结构,极大地节省了资源。     

基于H.264 的视频存储加密方案

随着视频和互联网技术的发展,视频信息的存储安全问题越来越紧迫。本文针对新一代国际视频压缩编码标准H.264 的编码特点,提出一种将流密码与H.264 熵编码相结合的视频加密算法,通过加密码字索引达到保密目的。实验证明,此算法在安全性、计算复杂度、压缩比以及率失真等方面性能良好,适用于政治、军事、商务机要视频信息以及PC 机、移动存储设备中的私密视频信息的安全存储管理。     

H.264中CAVLC解码的高效算法

深入分析了H.264标准中CAVLC编解码方法,在此基础上针对参考实现中的遍历查找算法搜索效率不高的问题,引入了子表法和二叉树-子表混合法两种算法来提高解码效率。子表法是将码表分成若干张子表,再在子表中进行搜索;二叉树-子表法结合子表划分,在子表内部采用基于二叉树的形式解码。实验结果表明,在内存增加不多的情况下,这两种算法比参考实现原有算法的搜索速度分别提高了1.7倍和3倍。