Codificação de vídeo MPEG-4 em FPGA

Abstract

O trabalho apresentado nesta dissertação foi realizado no âmbito do grupo ISG (Implementation Study Group) do MPEG (Motion Picture Expert Group). Tem como objectivo principal analisar o desempenho da implementação de diversões módulos da norma MPEG-4 e da sua versão avançada MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) em FPGA (Field Programmable Gate Array). A dissertação é essencialmente constituída por duas partes. Na primeira parte, estudam-se os conceitos básicos da codificação de vídeo, nomeadamente os conceitos integrantes da norma MPEG-4. De seguida, estuda-se a norma MPEG-4 AVC. Na segunda parte, esta dissertação apresenta o desenvolvimento de seis módulos implementados em VHDL e compilados para o circuito FPGA da XILINX, Virtex-II. Dos seis módulos, quatro constituem um descodificador MPEG-4 (excepto a compensação de movimento) enquanto os outros dois fazem parte do codificador MPEG-4 AVC.

This dissertation shows the work developed in the framework of the ISG (Implementation Study Group) group. The main objective of this work is to analyse the performance of several MPEG-4 modules and MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) modules in FPGA (field Programmable Gate Array). This dissertation is organized into two parts. In the first part, the basic video coding concepts are studied, mainly the MPEG-4 concepts, followed by the MPEG-4 AVC standard. In the second part, it is discussed six modules implemented in VHDL and compiled for the XILINX Virtex-II FPGA. Four of those six developed modules are used to implement an MPEG-4 decoder (except the motion compensation stage) and the other two are modules of the MPEG-4 AVC coder.