A Highly Parallel Joint VLSI Architecture for Transforms in H.264/AVC

In H.264/AVC, the concept of adapting the transform size to the block size of motion-compensated prediction residue has proven to be an important coding tool. This paper presents highly parallel joint circuit architecture for 8 × 8 and 4 × 4 adaptive block-size transforms in H.264/AVC. By decomposing the 8 × 8 transform to basic 4 × 4 transforms, a unified architecture is designed for both 8 × 8 and 4 × 4 transform and the transform data-path can be efficiently reused for six kinds of transforms. i.e., 8 × 8 forward, 8 × 8 inverse, 4 × 4 forward, 4 × 4 inverse, forward-Hadamard, inverse-Hadamard transforms. Linear shift mapping is applied on the memory buffer to support parallel access both in row and column directions which eliminates the need for a transpose circuit. For reusable and configurable transform data-path, a multiple-stage pipeline is designed to reduce the critical path length and increase throughput. The design is implemented under UMC 0.18 um technology at 200 MHz with 13.651 K logic gates, which can support 1,920 × 1,088 30 fps H.264/AVC HDTV decoder.

VLSI Architecture Design of Fractional Motion Estimation for H.264/AVC

The H.264/AVC Fractional Motion Estimation (FME) with rate-distortion constrained mode decision can improve the rate-distortion efficiency by 2–6 dB in peak signal-to-noise ratio. However, it comes with considerable computation complexity. Acceleration by dedicated hardware is a must for real-time applications. The main difficulty for FME hardware implementation is parallel processing under the constraint of the sequential flow and data dependency. We analyze seven inter-correlative loops extracted from FME procedure and provide decomposing methodologies to obtain efficient projection in hardware implementation. Two techniques, 4×4 block decomposition and efficiently vertical scheduling, are proposed to reuse data among the variable block size and to improve the hardware utilization. Besides, advanced architectures are designed to efficiently integrate the 6-taps 2D finite impulse response, residue generation, and 4×4 Hadamard transform into a fully pipelined architecture. This design is finally implemented and integrated into an H.264/AVC single chip encoder that supports realtime encoding of 720×480 30fps video with four reference frames at 81 MHz operation frequency with 405 K logic gates (41.9% area of the encoder).

AVC系统晶闸管与SF6开关电容投切技术研究

随着AVC系统的投运,变电站内电容器投切更加频繁。传统补偿电容器的SF6开关投切频率低,难以满足投切间隙中出现的无功补偿需求,限制了电容器的作用。为了解决上述问题,文中提出了一种复合开关结构。该结构将机械投切和电子开关投切相结合,构成晶闸管+SF6开关的组合式投切方案。文中对晶闸管+SF6开关投切电容器的工作原理进行了介绍,并分析了开关控制策略。通过合理的投切策略可以实现晶闸管和SF6开关的相互保护,使晶闸管阻断时避免承受高电压,也避免了SF6开关在高频投切的情况下频繁动作,延长设备使用寿命。最后,通过PSIM软件仿真验证了该复合开关的合理性和可行性。     

AVC在宁波电网的应用研究

分析了AVC系统在北仑电网的应用成效及存在问题,提出了宁波电网无功电压优化目标方案及分布式控制策略,为AVC推广应用提供了科学依据.     

自动电压控制AVC系统在茂名电网的应用

地区电网自动电压控制系统主要通过调度自动化SCADA系统采集实时遥测遥信数据进行在线分析计算.结合实际工程应用,阐述系统实现的方法、模式、控制策略以及通信方式的实现.旨在同行之间交流经验,从而提高AVC系统应用的可靠性、实用性和安全性.     

计及省地协调的地区AVC可变目标优化策略

考虑省地自动电压控制系统(AVC)联合协调控制要求,提出一种可变目标函数的优化方法。协调控制模式下,地区AVC向省网提供关口无功备用容量时,以最大可投/切容量为优化目标;接收到省网下发的关口功率因数限值后,地区AVC在省地无功平衡与主网电压合格之间进行综合权衡,选择可行域优化、趋同优化或松弛优化策略,通过改变目标函数实现不同情况下的协调控制效果。在出现通讯中断等故障情况下,地区AVC自动转入自律分散控制模式,并采用逐级优化策略。将所提出的优化方法应用于实际电网,运行结果表明所提策略可以进一步优化无功潮流,改善电压质量,具有工程实用性。     

基于全零模块检测的H.264/AVC快速帧内模式选择算法*

H.264/AVC采用多方向、多划分的帧内预测模式,与其他视频编码标准相比具有更高的编码效率,但同时也使计算复杂度明显提升。通过分析各编码模式的特点和最佳模式分布规律,提出了基于全零模块检测的快速帧内模式选择算法,略过不可能进一步降低率失真代价的帧内预测模式,以降低编码过程的计算复杂度。实验结果表明,在保证编码性能的前提下,可以有效地降低H.264/AVC的计算复杂度。     

基于H.264/AVC的1/4像素点快速分级搜索算法

视频编码标准H.264/AVC的运动估计模块是由整数像素和小数像素两部分组成,小数像素精度的运动估计可以更有效地减少预测残差,提高图像质量。文章根据在小数像素搜索窗中误差分布曲面的单峰分布特点,提出了一种1/4像素快速分级搜索算法,分别在水平方向和垂直方向用抛物线模型来近似误差曲面剖线,通过求解抛物线方程来确定半像素最优匹配点的位置,并根据搜索窗中心点、水平方向和垂直方向半像素最优匹配点的大小关系来决定1/4像素的搜索范围,只需搜索五个像素点就可找到最佳1/4像素最优匹配点。实验结果表明,与传统小数像素搜索算法相比,文中算法在保证编码性能的前提下,可以降低H.264/AVC运动估计过程中64.82%的计算复杂度,从而提高编码的速度。     

基于拟合平面插值的时域错误隐藏算法研究

针对H.264/AVC压缩视频码流在无线信道传输过程中由于运动矢量失配导致图像重构质量下降的问题,本文提出了一种基于拟合平面插值的时域错误隐藏算法。该算法主要利用平面拟合算法对受损宏块运动矢量进行重建,同时采用外边界匹配算法选取最优运动矢量对受损图像进行恢复重建。实验表明,该算法不仅避免了原始算法产生的方块效应,而且在不同的RTP丢包概率下,该算法提升了峰值信噪比,恢复重建的图像质量在主观方面和客观方面都有很大的改善。     

风景旅游承载力评价研究与应用——以鼓浪屿发展概念规划为例

风景旅游承载力是AVC三力理论的重要组成部分,它指的是风景旅游地的经济投入产出量、游客居民与社会文化容纳量、生态环境承受量三方面的承载接待容纳能力。它的内容可进一步细化为若干分项标准。风景旅游承载力评价应贯穿于整个规划过程,规划的目的之一就是如何提高风景旅游地的承载力,实现经济-社会-环境的三效统一。