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视频运动估计与噪声抑制滤波部件的设计

龚源泉  
【摘要】:MPEG是一系列关于运动图像及其伴音压缩编码的国际标准,它支持多种清晰度的图像格式,尤其是MEPG-2和MPEG-4标准在视频存储、视频广播和视频流媒体传输等多个邻域有广泛的用途。根据MPEG-2和MPEG-4视频编码原理可以设计出一个适用于SoC设计的通用MPEG视频编码平台,其中噪声抑制滤波和视频运动估计是两个重要的部件。由于算法的复杂性和应用场合的实时性,这两个部件一般都采用硬件来实现。 噪声抑制滤波部件的作用是采用硬件滤波的方式,去掉原始图像中的高频噪声,使图像变得更加平滑。本文对图像噪声的类型进行了分析,针对高频图像噪声采用了中值滤波器,并提出了一种高性能的自适应中值滤波器的结构。 运动估计部件是视频压缩编码器中最重要最复杂的部分。运动估计的算法分全搜索算法和快速搜索算法两种。全搜索算法搜索精度高,其对应的硬件结构具有数据流清晰,控制结构简单的优点。但是由于全搜索算法计算量巨大,所以对应的硬件结构计算速度较慢,而且硬件开销较大。快速搜索算法能够大大提高搜索速度,但是精度有不同程度的降低。本文采用了快速搜索算法中的最优算法——三步分级搜索算法,并提出了一种简单高效的硬件结构。 本文对两个部件的性能与其他设计进行了对比分析,证明了设计的优越性。


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