学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多媒体解码芯片的SoC设计

作　者: 魏斌
导　师: 林涛；焦孟草
学　校: 同济大学
专　业: 电路与系统
关键词: 多媒体 SoC H.264 AAC MP3 Huffan TNS FLASH存储器
分类号: TN47
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 27次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着多媒体技术应用的越来越广泛，作为多媒体技术核心的数字音频技术和数字视频技术也得到了前所未有的发展，它们每一次的发展和革新，都会推动整个信息产业，甚至是整个社会更快速的发展。同时，人们对音、视频的欣赏要求越来越高，希望欣赏到自然、高保真的音乐和流畅、高清晰、高分辨率的图像，所以给音、视频的存储和传输都带来了极大的挑战。MP3由于具有高效的压缩率以及出色的音质，非常适合在网络上传输，已经成为了目前最为流行的音乐格式之一。MPEG-2 AAC作为新一代的音频压缩标准，在保证音质的同时更大限度地压缩了码率，各项性能均比MPEG-1优越，有着更加广阔的应用前景。H．264／MPEG-4 AVC是一种全新的视频压缩标准，与第一代基于像素块的编码技术不同，H．264充分利用了人类视觉系统和心理特性以及信源的各种性质来去除视频信号的冗余，是一种基于内容的编码标准。无论是压缩率还是图像质量，H．264都比以往的标准更优越，可以广泛应用在视频通信、DVB、网络流媒体、视频点播(VOD)、HDTV等各个方面。本文提出了一种多媒体解码芯片的解决方案，其中音频部分采用MP3和AAC，视频部分采用H．264／MPEG-4 AVC，芯片采用SoC架构。为了能更清楚地说明设计思想，本文从音、视频压缩的基本技术和SoC的基本概念着手，介绍了MP3、AAC和H．264／MPEG-4 AVC的主要特点，给出了MP3中Huffman解码模块和AAC中TNS解码模块的算法分析和具体实现，重点分析了H．264／MPEG-4AVC的解码流程，给出了视频部分的软硬件划分过程，并着重对FDPU部分的设计进行了深入地说明。最后，结合FPGA验证平台，本文给出了整个解码芯片的实现结果。本文所介绍的多媒体解码芯片的SoC设计对今后音、视频芯片的开发、研究和超大规模集成电路的设计都有着很大的实践意义。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
第1章引言  11-17
  1.1 概述  11
  1.2 数字音频技术及其发展  11-13
  1.3 数字视频技术及其发展  13-14
  1.4 SoC设计方法概述  14-15
  1.5 本文的组织结构以及本人完成的工作  15-17
第2章 MP3 AAC编解码的原理和算法  17-29
  2.1 数字音频编码的基本原理  17-20
    2.1.1 心理声学模型  17-19
    2.1.2 感知编码  19-20
  2.2 MP3编解码的算法和原理  20-26
    2.2.1 子带编码  21
    2.2.2 改进离散余弦变换  21-22
    2.2.3 自适应窗切换  22-24
    2.2.4 Huffman编码  24
    2.2.5 比特池缓冲  24-25
    2.2.6 联合立体声编码  25-26
  2.3 MPEG-2AAC编解码的算法和原理  26-28
    2.3.1 暂态噪声整形  27
    2.3.2 预测编码  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章 H.264编解码的原理和算法  29-37
  3.1 数字视频编码的基本原理  29-30
    3.1.1 预测编码  29
    3.1.2 变换编码  29-30
    3.1.3 熵编码  30
  3.2 H.264编解码算法和原理  30-36
    3.2.1 H.264的特点  32-35
    3.2.2 H.264的结构  35-36
  3.3 本章小结  36-37
第4章多媒体解码芯片的SoC设计  37-76
  4.1 概述  37
  4.2 音频解码部分  37-49
    4.2.1 音频解码部分的架构  38
    4.2.2 MP3中Huffman硬件加速器的设计  38-46
    4.2.3 AAC中TNS硬件模块的设计  46-49
  4.3 视频解码部分  49-69
    4.3.1 H.264解码器的软硬件划分及架构设计  50-55
    4.3.2 FDPU硬件模块的设计  55-69
  4.4 FLASH控制器设计  69-75
    4.4.1 FLASH存储器概述  70
    4.4.2 NOR FLASH控制过程  70-72
    4.4.3 FLASH控制器的实现  72-75
  4.5 本章小结  75-76
第5章多媒体解码芯片的验证及实现结果  76-82
  5.1 设计的验证  76-80
    5.1.1 软件仿真  77-79
    5.1.2 FPGA验证  79-80
  5.2 设计的实现结果  80-81
  5.3 本章小结  81-82
第6章总结与展望  82-83
致谢  83-84
参考文献  84-86
个人简历在读期间发表的学术论文与研究成果  86

多媒体解码芯片的SoC设计

内容摘要

全文目录

相似论文