基于FPGA NiosII的MPEG4视频播放器设计

基于FPGA NiosII的MPEG4视频播放器设计

基于FPGA NiosII的MPEG－4视频播放器设计
引 言

多媒体技术实用化的关键技术之一，就是解决视频、音频数字化以后数据量大，与数字
存储媒体、通信网容量小的矛盾，其解决途径就是压缩。

为了支持低比特率视频传输业务，MPEG(Moving Picture Expert5 Group)推出了MPEG-
4标准。于1999年正式成为国际标准的MPEG-
4是一个适合于低传输率的视频、音频解决方案，更注重于多媒体系统的交互性和灵活性
。MPEG-
4视频压缩标准提供了一种高度灵活、基于“内容”的编码方法，解码端可以“按需解码”，
还可以添加对象和信息。这种灵活性使得MPEG-
4具有高效的编码效率、基于内容的可扩展性以及在易受干扰环境下的鲁棒性。

MFEG-4的这些特性使得它十分适合于存储容量有限的手持终端设备。但是MPEG-
4视频解码中涉及的反量化(Inverse
Quantlzation，IQ)、反离散余弦变换(InverseDiscrete Cosine
Transform，IDCT)，运动补偿(Motion
Composition，MC)等技术均是典型的计算密集型变换，对于本身处理能力有限，功耗受
限的手持终端设备而言，视频解码的实时性是一个很大的挑战。

本系统在NiosII和FPGA构成的SOPC平台上，使用NiosII的用户自定义指令以硬件逻辑方
式实现MPEG-
4解码中的IQ、IDCT、MC等计算复杂、高度耗时的功能模块，极大地提高解码速度。从而
在以GPL协议发布的XviD Codec基础上，实现Simple
Profile视觉框架下，L1级、QCIF(177×144分辨率)、25fps的MPEG-
4实时解码，并通过DMA方式在LCD上加以显示。

1 系统功能描述

本系统从功能上可以分为视频文件存取、视频解码器、YUV-