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H.264视频编解码FPGA解决方案

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H.264视频编解码是一个数字视频压缩标准,由VCEG(ITU-T Video Coding Experts Group)和MPEG(ISO/IEC Moving Picture Experts Group)联合组成的JVT(Joint Video Team)于2003年3月正式发布。H.264标准的主要目标就是在同等保真条件下,提高编码效率。这是一对矛盾,既然要求图像不失真,则图像传输的比特数就大,在网络带宽一定的情况下,图像信号传输的速度就快,因此,只有提高编码效率才能实现。

银亿电子以逻辑语言为基础编写的,以IP核的形式,在FPGA器件上运行,基于FPGA的解决方案使用FPGA为核心器件,实现H.264编解码的IP核,此解决方案为纯硬件的解决方案,启动时间可以忽略,编解码延迟为固定的延迟,在一定的优化情况下,延迟为所有解决方案里最小值,具体特点如下:

1.     支持各种分辨率

视频分辨率配置灵活,最大可支持分辨率由FPGA的面积和资源而定,通过多个core的并行处理,可以很容易的支持诸如4K等高分辨率,单core最大支持的分辨率为4K。支持各种非标分辨率,例如1024*1024等(为了兼容行业标准,分辨率一般为32的倍数,如分辨率不能为32的倍数,需要补齐为32的倍数)

2.     支持各种帧率

帧率由分辨率所决定,单核最大可以支持4K/30fps,1080P/120fps。可根据可用硬件资源和客户需求可提供帧率定制,如960P/120fps等。

3.     编解码延迟低

在1080P/30fps的情况下,编码的延迟在0.5ms左右,解码的延迟在23ms以下,由编码,传输码流,到解码,所组成的完整过程中,延时在70ms以下。

4.     占用FPGA资源小

单核所占的资源中,LUT占用最多,约为29000多个,其他的资源在占用率方面,均比LUT占比小。

5.     码率控制灵活

针对特殊场景,例如带宽受限时,可以通过动态调整QP值(图像质量),将码流控制在要求的带宽之下。反之在带宽并不是决定性因素的时候,可以稳定QP值(图像质量),以达到较好的图像质量

6.     超长GOP支持

最大可以256帧才编码一个I frame,削减码流带宽高峰,仍保持优秀的容错性。

7.     定制性强

可根据实际需求优化代码,提供例如局部QP(图像质量)增强等定制化的修改。

8.     应用领域

Ø        低带宽下、超低延时的星载/机载/弹载/车载视频数据链;

Ø        需要超高清晰度、超低延时的摄像监控系统;

Ø        海量视频数据压缩、存储等。

H.264 IP core特点及性能介绍.pdf

H.264视频编解码FPGA解决方案.pdf

DEMO版视频编码板.png

H.264视频编解码DEMO.mp4

DEMO版视频解码板.png

H.264视频编解码原理讲解.mp4


  1. 银亿电子以逻辑语言为基础编写的H.264视频编解码,以IP核的形式,在FPGA器件上运行,基于FPGA的解决方案使用FPGA为核心器件,实现H.264编解码的IP核,此解决方案为纯硬件的解决方案,启动时间可以忽略,编解码延迟为固定的延迟,在一定的优化情况下,延迟为所有解决方案里最小值地。具体特点为:1.支持各种分辨率;2.支持各种帧率;3.编解码延迟低于60ms;4.占用FPGA资源小;5.定制性强.
    银亿电子开发的H.264视频编解码解决方案广泛应用于低带宽下、超低延时的星载/机载/弹载/车载视频数据链方面,受到广泛用户一致认可。

    合作方式:1.卖IP core   2.卖图像处理板  3.卖H.264原码
    有需要的可联系:13720751754(同微信)