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如何使用FPGA实现高清低码流视频编码?

2016-06-08 13:22:57      点击次数:
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  由于硬件实时性和流水线的要求,P帧的预测都要在固定的单位时间内完成,在很短的时间内要想实现尽可能多的匹配次数,并行处理是唯一的选择,FPGA在并行处理上体现了优越性,可以实现同时多个位置的匹配,像一些小菱形的4点或者3点匹配,就可以同时计算出3~4点的SAD,比逐点计算快 3~4倍。另外,多个参考帧也可以并行处理,同时得到不同参考帧的最小SAD;并行处理是可以大大提高匹配次数,但是也需要大量的内部存储器和逻辑资源,需要从整个设计的总体资源来考虑。

  变换结果量化—FPGA的QP控制

  I帧是一个视频序列的第1帧,所以一般变换量化后的质量都比P帧和B帧高,采用的量化参数QP也要比P帧和B帧所采用的QP要小。但是对于一些运动物体少的区域可以考虑用较大的QP来降低编码,就是说I帧的不同区域可以有不同的QP。

  P帧一般只对运动宏块有变换量化后的结果,所采用的量化参数QP要比I帧大,至于大多少可以根据运动速度来定,速度慢的话量化参数QP要比I帧 大1~2,速度快的话量化参数QP要比I帧大3~4,因为运动速度快时人眼看的就有点模糊,所以图像质量损失大点也感觉不明显。

  B帧的结果可以不作为参考帧,所以B帧的量化参数QP要比P帧大,以获得更少的码流。

  从上面的分析可以知道,不仅3种帧的QP大小不同,QP也会根据运动情况而变化,这样的QP控制很复杂,而且ASIC的H.264编码器也不一定有这样的控制功能,FPGA正好可以实现这样的控制。

  ISP—FPGA的滤波器和锐化器功能

  ISP是编码前的视频图像处理,其中滤波强度和锐化强度对码流的影响也很大,滤波算法有很多,其中既能滤波又能保留边缘的滤波算法是很复杂的,用FPGA可以方便地实现不同算法和不同强度的滤波器和锐化器。大电流电感

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