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數字化視聽技術及產品項目可行性研究報告(編輯修改稿)

2026-06-06 05:46 本頁面

　

【文章內容簡介】學輔助軟件平臺研究及其系列光盤開發”、“公共衛生檢驗流程SCInet系統軟件開發及制作”等項目等幾項科研項目，發表論文十余篇。項目技術負責人xx教授、博士生導師。1970年畢業于北京理工大學（原北京工學院）無線電工程系，1978年調入xx理工大學電子與信息工程系。1984年~1985年作為留美訪問學者在OKLAHOMA大學從事通信和數字信號處理的研究工作。目前研究方向為：圖像通信和現代數字信號處理。曾主持窄帶可視電話、無線數字調制解調、數字衛星電視接收機、數字高清晰度電視接收機、數字電視臺前端設備、QAM調制器、MPEG2編碼器等十余項科研項目。在國際IEEE雜志、國內《電子學報》、《自動化學報》和其他雜志發表論文60余篇。（五）有關本項目的現有工作基礎和支撐條件某省科學院計算機信息中心先后承擔了國家、省部級重點科研項目共8項。“JAMI型腦電地形圖儀”項目獲得了1992年度省科技進步二等獎；“JAM綜合腦電圖系統”項目得到了1995年度省計委重大項目經費支持。上述項目的成功實施，使本單位掌握了以PowerPC GSHARC、FPGA、AD21K為核心的多片DSP板等在生物電信息處理系統中的具體設計應用，尤其是用于劣環境的嵌入式計算，高速采集、數字信號處理板極產品中積累了豐富的經驗，、測試軟件設計、片上系統的軟件設計和仿真試驗等方面開展研究工作提供了雄厚的技術應用基礎。xx科技大學電信系數字視頻技術與通信中心曾承擔過深圳創維、武漢國測高科等公司的數字電視臺前端設備、數字電視接收系統、電力網絡視頻監控等大中型項目，曾獨立開發出MPEG、MPEG具有很好的工作基礎。目前正在進行MPEG4 。某省科學院計算機信息中心和xx科技大學電信系數字視頻技術與通信中心，在2005年就已經合作開展了相關子課題的前期研究工作， 4:4:4 profile技術規范，為加快本項目的研制創造了良好的基礎。二、項目實施方案（一）項目達到的目標及考核的主要技術經濟指標（含知識產權、技術標準）本項目的攻關目標為開發具有自主知識產權的高性價比、。：1）；2）支持High 4:4:4 profile最高至Level ；3）實時解碼；4）支持多種格式和幀率：SQCIF（最大172幀/秒）、QCIF（最大172幀/秒）、CIF（最大102幀/秒）、4CIF（最大25幀/秒）等；5）具備流錯誤檢測和恢復功能。（二）項目的主要研究（開發）內容 4:4:4 profile，支持到level 、在SoC平臺上大規模可編程邏輯實現、在FPGA平臺上的實時驗證等方面的相關內容。（三）試驗（開發）規模及地點、測試軟件設計、片上系統的軟件設計和仿真試驗等。其試驗人員由研究員、副研究員、碩士研究生以梯形縱隊形式組成，參加人員約12人左右，實驗開發地點位于某省科學院計算機信息中心內（南昌）。xx科技大學數字視頻與通信中心負責高速大規模邏輯電路系統設計、系統總線結構研究、系統中的流水線結構研究、外置隨機存儲器的存儲組織和對外置隨機存儲器的快速訪問技術研究、。試驗人員由博導、博士研究生、碩士研究生以梯形縱隊形式組成，預計人數達到10人左右。開發地點為xx科技大學電信系數字視頻技術與通信中心。最后的綜合性試驗，如在FPGA平臺上驗證本設計方案等，則由雙方的研發人員在某省科學院計算機信息中心內（南昌）進行，參加試驗的人數達約10人左右。（四）主要技術關鍵及創新點主要技術關鍵，一是要滿足高處理速度的要求；二是要滿足高數據吞吐量的要求。因此，項目中的主要技術關鍵就在于如何提高處理速度和如何降低或分散數據吞吐量。創新點作為一個可實現的設計方案，在設計上，：1）采用多級流水線處理結構以提高系統的處理能力；2）采用雙總線的系統設計以分散數據吞吐量；3）采用獨特的外置隨機存儲器的存儲組織和對外置隨機存儲器的快速訪問技術來滿足系統對數據吞吐量的高要求。查新結論根據某省專利事務所2005年9月1日的提供的科技查新報告的查新結論：“按照給定的檢索策略中的檢索詞及檢索式，以及多種檢索詞組合，特別是將“”與“雙總線”和“流水線”這兩個關鍵詞組合進行枚舉、檢索，均未檢索到與本課題內容相同的文獻報道。”值得一提是“科技查新報告” 檢索出一個相關文獻，該文獻提到的CAVLC解碼器實質上是一個熵解碼器，（可以在本項目的系統框圖中看到）。此外，檢索結果中的CAVLC解碼器只有level ， 4:4:4 Profile level ，也就是說檢索結果中的解碼器設計并沒有本項目中的技術指標先進。如果將該性能指標加入到關鍵詞中，則相類似的文獻將一篇都難以查到。（五）實施方案（含技術路線、工藝流程及技術關鍵的解決方案）技術路線如圖1所示，本系統采用流水處理的方式提高解碼器性能，采用雙總線結構突破總線帶寬瓶頸。考慮到軟件實現比硬件實現靈活性好，成本低，設計周期短，且易驗證，所以在滿足性能和實時要求的前提下，用軟件來實現SH（Slice Header）及其以上部分的解析任務、解碼圖像緩沖區DPB（Decoded Picture Buffer）的管理和解碼器狀態控制。而對于運算量大、速度要求高的模塊，如圖1中灰色框中各模塊，則采用硬件實現。下面對系統中的模塊作簡要介紹：圖1）RISC核RISC核主要負責SH及其以上部分的解析任務、解碼圖像緩沖區DPB的管理和解碼器狀態控制。2），并從NAL（Network Abstraction Layer）中解出RBSP（Raw Byte Sequence Payload），然后將不同類型的RBSP分別傳送給相應的處理單元。其中，含有SPS（Sequence Parameter Set）、PPS （Picture Parameter Set）、 SH的RBSP傳給RISC核，含有SD（Slice Data）的RBSP則傳給硬件解碼部分進行處理。3）硬件解碼部分硬件解碼部分主要有五個模塊構成，分別是熵解碼模塊、反變換模塊ISIQIDCT、幀內預測模塊、幀間預測模塊、去塊效應濾波模塊。熵解碼模塊僅負責對SD類型的RBSP進行熵解碼。反變換模塊則對殘差數據進行反變換和反量化操作。幀內預測模塊根據參數進行幀內預測，為了提高流水線的處理速度，可進一步細分為幀內預測模式計算模塊Intra Mode和幀內預測計算模塊Intra Pred。而幀間預測模塊負責進行幀間預測，出于同樣的原因，也被進一步細分，分為運動矢

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