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基于ASIC电路仿真技术的研究

作　者: 董红玉
导　师: 祝忠明
学　校: 成都理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: ASIC FPGA AVS 视频标准视频编码器熵编码
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着人类社会的发展,集成电路行业,特别是ASIC和FPGA技术取得了长足的进步,它们在人们的日常生活中的应用越来越广泛。与此同时,随着人们生活质量的提升,人们对视频质量的要求也变得越来越高,由以前的标清,到高清,再到超高清,这对视频编码技术提出了更高的要求。因此,利用FPGA强大的并行处理能力来实现视频编码器显得尤为重要。AVS是国内第一个拥有自主知识产权的视频标准。在同等压缩性能的条件下,AVS的计算复杂度明显低于目前国际上最先进的视频标准H.264,这是AVS视频标准的显著优势。研究基于AVS的视频编码器有力的支持了我国自己的视频标准。同时,由于视频编解码标准具有相似性的特点,对AVS标准稍加改动后就能够应用在其他视频标准中。故而,AVS视频标准具有非常重要的应用价值。本论文在深入了解ASIC技术和FPGA技术的基础上,研究了编码器的核心算法,在FPGA上来设计AVS熵编码器的硬件电路,同时在MODELSIM中进行软件仿真,最后进行板级验证。论文用FPGA来实现AVS视频编码,主要原因在于FPGA自身具有很多优势:它克服了定制电路的缺陷,具有强大的在线修改能力,设计者可以随时修改设计而不需要改动硬件电路,这有效地提高了设计的灵活性;此外,FPGA还具有设计周期短、成本低、可靠性高等特点。论文主要完成以下工作:研究了ASIC技术对人们工作、生活的影响,ASIC技术的发展,特别是FPGA技术的作用和发展;了解了EDA技术的相关知识,并对电路仿真技术做了详细的介绍;对视频压缩技术做了全面的理论分析和研究,并详细介绍了熵编码技术;对AVS编码器的整体编码框架和其中核心编码部分——熵编码技术作了详细讨论;设计了熵编码器的系统框架,给出了各个子部分的硬件电路结构,并在MODELSIM中通过功能仿真验证,同时在Xilinx公司平台上进行了设计分析和硬件验证。

基于ASIC电路仿真技术的研究

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