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基于OpenRISC 1200的AVS解码器软件控制器的实现

作　者: 李风志
导　师: 王祖强
学　校: 山东大学
专　业: 电路与系统
关键词: AVS OpenRISC 1200 SOC 软件控制器验证
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

为了促进音视频相关产业的升级和发展,我国于2002年6月成立了“数字音视频编解码技术标准工作组”,并联合国内企业和科研机构,制定了具有自主知识产权的数字音视频编解码标准——AVS标准。2006年3月,AVS标准第2部分(AVS-P2)正式公布,它属于高效的第二代视频编码技术,数据压缩率高,拥有与H.264近似的压缩性能,并且实现方案简洁,专利费用低,兼容性好。SOC是基于IP模块的复用技术,以嵌入式系统为核心,把整个系统集成在单个或少数几个芯片上,从而完成整个系统功能的复杂集成电路。对于AVS来说,由于其解码复杂度比较高,采用纯软件设计难以对高清视频进行实时播放,采用纯硬件设计则成本较高且灵活性低,所以对于高清视频的实时播放采用软硬件结合的方式,也就是设计SOC解码芯片进行视频解码,可以达到成本与性能之间的折中。本文主要是对AVS解码器的软件控制器进行研究设计。首先通过OR1200与其他常用软核处理器的对比,说明了选用该软核处理器作为控制器的原因,并进一步研究了OR1 200的结构及其指令集,对解码器采用的Wishbone总线进行了介绍。其次在研究AVS关键技术的基础上对AVS视频解码软件进行了任务复杂度分析,根据各部分的功能完成了软件和硬件的任务划分,提出AVS视频解码器的架构,定义了相应的接口,并对软件控制部分的设计做了详细描述,其中包括解析流程,存储显示区更新,中断处理,同步控制等。最后对设计的软件控制程序在软件平台和硬件平台上分别进行了验证,验证结果表明设计的程序正正确,符合设计要求。

全文目录

摘要  10-11
ABSTRACT  11-13
符号说明  13-14
第一章绪论  14-19
  1.1 课题背景  14-17
    1.1.1 视频解码标准概述  14-15
    1.1.2 SOC技术  15-17
  1.2 AVS解码器的研究现状  17-18
  1.3 论文结构  18
  1.4 本章小结  18-19
第二章 OpenRISC 1200及Wishbone总线介绍  19-33
  2.1 常用软核处理器概述  19-23
    2.1.1 ARM系列处理器  19-20
    2.1.2 Nios Ⅱ处理器  20-21
    2.1.3 LEON系列处理器  21-22
    2.1.4 OpenRISC 1200软核处理器  22-23
  2.2 OpenRISC 1200处理器及其指令集  23-27
    2.2.1 OpenRISC 1200的结构  23-25
    2.2.2 OpenRISC 1200处理器的指令集  25-27
  2.3 Wishbone总线  27-31
    2.3.1 Wishbone支持的互联类型  28-30
    2.3.2 Wishbone总线接口信号  30-31
  2.4 本章小结  31-33
第三章 AVS解码芯片的结构研究  33-48
  3.1 AVS视频码流组织方式及关键技术  33-37
    3.1.1 AVS视频比特流结构  33-34
    3.1.2 AVS标准中的关键技术  34-37
  3.2 AVS视频解码器软硬件划分  37-42
    3.2.1 AVS-P2解码流程分析  37-38
    3.2.2 算法复杂度分析及任务划分  38-42
  3.3 AVS视频解码芯片的架构及接口定义  42-47
    3.3.1 AVS视频解码芯片架构定义  42-43
    3.3.2 AVS视频解码器各部分接口定义  43-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章软件控制器设计  48-63
  4.1 软件控制器概述  48-49
  4.2 软件程序流程  49-54
    4.2.1 序列级信息解析及数据配置  51
    4.2.2 图像帧级信息解析及数据配置  51-52
    4.2.3 条带级信息解析及数据配置  52
    4.2.4 宏块级信息解析及数据配置  52-54
  4.3 存储显示管理  54-60
    4.3.1 存储管理  54-59
    4.3.2 显示管理  59-60
  4.4 中断处理  60-61
  4.5 同步控制  61-62
  4.6 本章小结  62-63
第五章软件控制器功能验证  63-69
  5.1 软件平台验证  63-65
  5.2 硬件平台验证  65-68
    5.2.1 软件开发工具  65-66
    5.2.2 系统的FPGA移植  66-68
  5.3 本章小结  68-69
第六章总结与展望  69-71
  6.1 总结  69
  6.2 展望  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-76
攻读硕士学位期间申请的发明专利  76-77
学位论文评阅及答辩情况表  77

基于OpenRISC 1200的AVS解码器软件控制器的实现

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