語法分析表基于AVS3D實時解碼器在FPGASoC平臺上的設計與完畢，陜西鋁合金門窗圍欄。AVS［1］（audio video coding standard）是《音問光陰 生長音視頻編碼》系列模范的簡稱，是他們國具有自主常識產(chǎn)權的第二代新聞編解碼法式。2008歲暮，AVS規(guī)范事項組開頭草擬雙目立體編解碼盤算［2］。該目標決議雙目拼接算法，所用視頻序列由基線互相平行的兩攝像機搜聚，將左、右視點音信合成為一個碼流實驗傳輸；而在解碼端再起出左、右兩敘圖像數(shù)據(jù)。

　　但現(xiàn)在，尚沒有針對AVS 3D法式的FPGA/SoC軟硬合資平臺告竣。本文以Xilinx公司的ZYNQ 7020設置板為平臺，它是內(nèi)部具有兩個M9統(tǒng)制（Processing System，PS）硬核焦點的片上系統(tǒng)芯片，該平臺具有芯片集成度高、規(guī)模才氣強、軟件通用性好的長處。本文選用一個主PS舉動頂層規(guī)模，完工3D ES流的外部接口通訊和解碼圖像顯樹模圍；另一個從PS以及小我私家硬件加速模塊（囊括ES流的語法剖析、算術碼解碼、變長碼解碼等硬件加快模塊）團結(jié)完工AVS雙目拼接解碼算法。兩個PS團結(jié)事情，在FPGA/SoC平臺上完成了AVS 3D實時解碼器。

　　視點分散取得的左、右視點根基層圖像生活水平維度的折柳率減半。因為基礎層圖像和牢固層圖像生涯很強的空間相合性，預測性分析作用故對根基層圖像實驗水平維度的上采樣插值濾波，展望取得告別率提拔的強化層圖像。為保險強化層圖像質(zhì)量，須要對上采樣濾波器核向量實驗興辦［3］，其來由如式（1）所示？

　　視點脫節(jié)取得的根基層圖像判袂率為M/2×N，需要在程度維度上舉行上采樣插值濾波。在具有程度相合的兩個基礎層像素點xi，j和xi，文法的預測分析表j+1之間插入半像素點vi。閱歷程度插值，從星散率為M/2×N的根基層圖像推測取得區(qū)別率為M×N的增強層圖像。

　　碼流輸入處分模塊的主要使命是讀入ES原始碼流。其中indata［7！0］留存原始ES流的8 bit數(shù)據(jù)；avail_n檢測輸入數(shù)據(jù)的可得字節(jié)數(shù)；strobe再現(xiàn)輸入碼流有效性；當讀入的數(shù)據(jù)明白完工后，req通告ES流繼續(xù)讀入。

　　語法元素輸出模塊重要規(guī)模熵解碼后語法元素的數(shù)據(jù)輸出。預測性分析作用其中n_bits顯示乞求讀取語法數(shù)據(jù)的bit數(shù)；req為要求讀取語法消息；req_type為方今語法元素所需選擇的熵解碼編制，憑據(jù)req_type的差異，對方今元素接納CABAC或CAVLC剖析算法；outdata［31！0］為熵解碼后的數(shù)據(jù)；del_ready批示方今語法相識模塊是否謀略好接受外部要求；strobe為方今請求輸出語法音書有用性。

　　要點語法剖判單位運行CABAC或CAVLC的體會算法，涉及模子索引號發(fā)作、模型自妥善革新、反二進制化等進程。文法的預測分析表在AVS模范中，CABAC主要用于剖釋宏塊規(guī)范、亮度色度推測模式、替換系數(shù)等數(shù)據(jù)；CAVLC重要用于剖析亮度和色度殘差數(shù)據(jù)。

　　AVS的碼流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及目的相關從高到低挨次為：序列、圖像、條帶、宏塊和塊，在解碼進程中，須要從高到低順序剖判出每一目的中的語法元素數(shù)據(jù)。將硬件加快模塊剖析取得的數(shù)據(jù)賦值給反應的語法元素變量，詐欺取得的語法元素變量在，規(guī)復出左、右視點的重修圖像。

　　本文接納Xilinx公司ZYNQ 7020裝備板，ZYNQ 7020接納雙核計劃，據(jù)有兩片Cortex-M9芯片，一片用作主理理編制，一片用作重點AVS算法解碼，兩片M9不妨共享內(nèi)存和外圍配置。針對AVS 3D解碼器，本文選擇Master-Slave主從規(guī)模擺設模式。采取MASTER M9舉動頂層規(guī)模，完工ES 3D碼流的外部接口通信、解碼圖像顯樹模圍等功能；SLAVE M9及語法剖析硬件加快模塊合資完工AVS 3D中央解碼算法； MASTER M9和 SLAVE M9配合事情，終極了結(jié)AVS 3D及時解碼器SoC片上體系策畫［6］。

　　在啟動AVS雙目解碼器的SoC片上體系時，起先在ZYNQ 7020前進行時鐘筑立，之后在MASTER M9上實行BootROM啟動代碼。BootROM是全豹SoC體例上最先運行的門徑，當SLAVE M9盼愿解碼啟動指令時，BootROM依舊在MASTER M9上運行。BootROM的主要效力是建立全數(shù)雙目解碼器的SoC系統(tǒng)的串口新聞，并將第一階啟下手段（First Stage Boot Loader，F(xiàn)SBL）從啟動修復復制到MASTER M9的片上內(nèi)存。

　　AVS雙目立體解碼器在SoC片上系統(tǒng)的全體安置擺設如圖4所示。在各個模塊的交互歷程中，經(jīng)驗AXI LITE傳送信息量較小的數(shù)據(jù)；閱歷AXI VDMA轉(zhuǎn)達解碼圖像數(shù)據(jù)等消息量較大的數(shù)據(jù)；經(jīng)驗AXI CON傳送交互頻仍的數(shù)據(jù)。

　　（2）與TS碼流語法意會模塊實驗訊息交互，公布SLAVE M9啟動解碼經(jīng)由。SLAVE M9根據(jù)碼流中剖析標識位的差別，調(diào)用硬件加快模塊接納CALVC或是CABAC的熵解碼式樣對碼流中的語法元素實驗意會，并與樣式音訊模塊交互，將熵解碼情勢象征位、緩存大小、體會完工標識位等音書返回給MASTER M9！

　　SLAVE M9運行AVS 3D解碼器的焦點算法。解碼算法囊括AVS雙目拼接算法和AVS單敘解碼算法兩個體。AVS雙目拼接算法如第1節(jié)所述。單敘解碼器算法重要囊括：肇始碼檢測、序列及圖像頭讀取、熵解碼、宏塊數(shù)據(jù)得回、反改變、反量化、預測性分析作用幀內(nèi)及幀間推測、1/4像素舉動向量插值、圖像殘差復原、環(huán)敘濾波等模塊。將完結(jié)AVS 3D解碼功能的C敘話代碼寫至回聲的軟件配置平臺，由硬件加疾模塊將語法元素剖析模塊取得的語法元素數(shù)值輸入各個層級的解碼函數(shù)，從而委曲SLAVE M9上達成AVS 3D解碼算法。終極將解碼取得的拼接圖像序列和左、右視點圖像序列寫入DDR MEMORY的差異處所空間。

　　（3）寫入位置指針，預測性分析作用SLAVE M9解碼一幀圖像后，將解碼數(shù)據(jù)寫入在該指針指向的DDR MEMORY處所中。經(jīng)驗該模塊，SLAVE M9將圖像指針的樣式和數(shù)值傳送給MASTER M9，MASTER M9又與DDR MEMORY交互，掩護精準的圖像解碼順序和顯示紀律。

　　在DDR MEMORY中接納乒乓生活企圖，建樹兩塊數(shù)據(jù)緩存區(qū)，每塊數(shù)據(jù)緩存區(qū)為拼接圖像、左視點圖像、右視點圖像各分配5幀內(nèi)存空間。當緩存區(qū)1向HDMI接口傳輸數(shù)據(jù)時，緩存區(qū)2從SLAVE M9授與數(shù)據(jù)；當緩存區(qū)1從SLAVE M9負擔數(shù)據(jù)時，緩存區(qū)2向HDMI接口傳輸數(shù)據(jù)；如許循環(huán)事情，預測性分析作用資歷兩塊緩存區(qū)的瓜代事情，生長DDR MEMORY的事宜成效。其中每塊緩存區(qū)中的數(shù)據(jù)讀寫位置均由MASTER M9羈絆，掩護DDR MEMORY以切確的顯示秩序?qū)D像內(nèi)容送往HDMI接口。

　　本文中，AVS 3D解碼器的SoC片上系統(tǒng)策畫在Xilinx ZYNQ 7020作戰(zhàn)板上實現(xiàn)。委曲在AVS單敘軟件解碼器RM52k上增添視點脫離模塊、層間上采樣濾波模塊了結(jié)AVS 3D解碼算法，將代碼改寫至Xilinx SDK 2014。2嵌入式軟件平臺，語法分析表基于AVS3D實時解碼器并加載FreeRTOS掌管編制用于內(nèi)存分配和外圍修復初始化。AVS雙目立體解碼參數(shù)開辟如表1所示。

　　將AVS 3D ES流打包成為用于群集傳輸?shù)腡S流，憑據(jù)Xilinx的LWIP法則實驗TCP連接，經(jīng)IP QAM調(diào)制器終極從以太層將碼流輸入ZYNQ 7020的MASTER M9模塊。履歷硬件加疾模塊實現(xiàn)語法元素熟悉，團結(jié)SoC片上編制實驗AVS雙目立體解碼算法執(zhí)掌，終極通過HDMI接口將視頻數(shù)據(jù)輸出到三維電視，在三維電視上可能取得左、右視點新聞的拼接視頻，在FPGASoC平臺上的設計與完畢經(jīng)驗視點掙脫和層間上采樣插值，中興出左、右視點的加緊層圖像。經(jīng)視點交錯經(jīng)管后，文法的預測分析表取得終極的3D視頻，可以觀察到解碼取得的3D視頻具有顯著的深度新聞，AVS 3D解碼器的效果如圖5所示。這談明晰AVS 3D實時解碼器在FPGA/SoC平臺的有效性。