可重構音視頻同步壓縮的研究與設計.pdf

1、網絡技術的發(fā)展推動了多媒體技術的發(fā)展,近年不斷涌現出全新的多媒體網絡應用,比如網絡電視、遠程教育、網絡視頻電話和遠程醫(yī)療,這些應用都可能會遇到媒體之間不同步的問題,而這一問題的最突出表現是音頻和視頻的不同步。
　　 本文針對音視頻不同步的問題提出了兩種基于MPEG-4 AVC／H.264視頻編碼標準的音視頻同步壓縮算法。這兩種算法均是基于MPEG-4 AVC／H.264 CAVLC,將音頻信號作為隱藏信息嵌入到視頻信號中,然后將

2、嵌入了音頻的視頻碼流壓縮、存儲和傳送。這兩種算法可以省去單獨傳送音頻信號所需要的信道,降低硬件資源消耗。二者的不同之處在于,一種算法是基于拖尾系數的符號,另一種算法則是基于Zig-Zag掃描逆順序上除拖尾系數之外的第一個非零系數的奇偶性。經過JM86Baseline模型驗證,這兩種算法均能實現將音頻信號嵌入到視頻信號而不會對視頻信號質量造成明顯的下降,而且從解碼器提取的音頻信號和原始音頻信號幾乎沒有差別。
　　 對于算法中所涉及

3、到的硬件部分,本文采用可重構理論對其進行了硬件設計。首先,本文對CAVLC解碼器中的各個模塊分別進行了設計,對解碼Coeff_Token的碼表進行了優(yōu)化,并提出了一種全新的Coeff_Token解碼結構。然后,通過查找CAVLC解碼器和MPEG-4 AVC／H.264標準定義的三種逆變換編碼模式的可共用的部分,采用可重構理論對CAVLC解碼器中的nC解碼和這三種逆變換進行了設計,通過可重構單元同時實現nC解碼、4×4逆整數變換、4×4逆

4、Hadamard變換和2×2逆Hadamard變換。硬件設計通過Verilog HDL實現,并采用ModelSim、Synopsys Design Compiler、Xilinx Virtex-5 XC5VLX110T和Synopsys Astro分別進行了功能驗證、綜合與時序驗證、FPGA驗證實施和自動布局布線。仿真和驗證結果表明,本文的設計能夠滿足設計要求,電路性能相對于參考設計有較大提高。
　　 本文創(chuàng)新之處在于提出了兩種