Using FPGA and Java in rapid prototyping of a real-time H.264/AVC decoder

• Autorzy: Parfieniuk M. , Petrovsky A. , Stankevich A. , Kachinsky M. , Petrovsky A.

Warianty tytułu

PL

Użycie FPGA i Java do szybkiego prototypowania dekodera H.264/AVC działającego w czasie rzeczywistym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper reports on an attempt to implement a real-time hardware H.264 video decoder. The initial results of the project are presented: a customized RISC core and some digital modules, both of which have been implemented in Xilinx FPGA. The former has to serve as a host processor that supervises the latter, which speed up the essential decoding subtasks. The system is designed and tested using a software decoder and diagnostic tools, which are implemented in Java using the object-oriented paradigm. Our experiences allow us to recommend the combination of FPGA and Java technologies as a good basis for rapid prototyping of advanced DSP algorithms.

PL

W pracy przedstawiono raport z próby implementacji działającego w czasie rzeczywistym sprzętowego dekodera wideo standardu H.264. Zaprezentowano wstępne wyniki projektu: jądro RISC i wybrane moduły cyfrowe zaimplementowane z użyciem Xilinx FPGA. Jądro ma służyć jako nadrzędny procesor sterujący pozostałymi obwodami dekodera, które przyśpieszają podstawowe etapy dekodowania. System jest projektowany i testowany w oparciu o dekoder programowy i narzędzia diagnostyczne, które są implementowane obiektowo w Javie. Uzyskane rezultaty pozwalają autorom rekomendować połączenie FPGA i Java jako dobrą podstawę do szybkiego prototypowania zaawansowanych algorytmów DSP.

Słowa kluczowe

EN

H.264 decoder; plasma RISC; Xilinx FPGA; Java

PL

dekoder H.264; plasma RISC; Xilinx FPGA; Java

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Telekomunikacja i Elektronika / Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy w Bydgoszczy
• Rocznik: 2009
• Tom: z. 12
• Strony: 43--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Parfieniuk M.

autor

Petrovsky A.

autor

Stankevich A.

autor

Kachinsky M.

autor

Petrovsky A.

• Department of Real-Time Systems Faculty of Compute Science Bialystok Technical University ul. Wiejska 45a, 15-351 Białystok, Poland

Bibliografia

• [1] A. Borowicz, M. Parfieniuk, A. Petrovsky, 2006: An application of the warped discrete Fourier transform in the perceptual speech enhancement. Speech Comm., vol. 48, pp. 1024-1036.
• [2] H264Visa (online). Available: http://www.h264visa.com
• [3] ITU-T and ISO/IEC, 2003: ITU-T Rec. H.264 Advanced video coding for generic audiovisual services / ISO/IEC 14496-10 MPEG-4 AVC. Geneva (online). Available: http://www.itu.int/rec/T-REC-H.264/
• [4] ITU-T and ISO/IEC, 2001: ITU-T Rec. H.264.2 Reference software for H.264 advanced video coding / ISO/IEC 14496-5 MPEG-4 Reference software. Geneva.
• [5] R. Kordasiewicz, S. Shirani, 2006: On hardware implementations of DCT and quantization blocks for H.264/AVC. J. VLSI Signal Process., vol. 47, pp. 189-199.
• [6] D. Marpe, T. Wiegand, G. J. Sullivan, 2006: The H.264/MPEG4 Advanced Video Coding standard and its applications. IEEE Commun. Mag., pp. 134-143.
• [7] C.S. Kannangara, 2006: Complexity management of H.264/AVC video compression. PhD Thesis, The Robert Gordon University.
• [8] S.-k. Kwon, A. Tamhankar, K.R. Rao, 2006: Overview of H.264/MPEG-4 part 10. J. Vis. Commun. Image R., vol. 17, pp. 186-216.
• [9] J. Labrosse et al., 2008: Embedded software: know it all. Newnes, Oxford.
• [10] C.D. Locke, P.C. Dibble, 2003: Java technology comes to real-time applications. Proc. IEEE, vol. 91, no. 7, pp. 1105-1113.
• [11] M. Livshitz, M. Parfieniuk, A. Petrovsky, 2005: Wideband CELP coder with multiband excitation and multilevel vector quantization based on reconfigurable code-book, Digital Signal Process. no. 2, pp. 20-35, Moscow, Russia (in Russian).
• [12] Mailing list for x246 developers (online). Available: http://mailman.videolan.org/listinfo/x264-devel
• [13] Mp4-tech mailing list (online). Available: http://lists.mpegif.org/mailman/list-info/mp4-tech
• [14] Plasma CPU (online). Available: http://www.opencores.org/projects/mips
• [15] E. G. Richardson, 2003: H.264 and MPEG-4 Video Compression. Wiley, New York.
• [16] The FFmpeg libavcodec library (online). Available: http://ffmpeg.org
• [17] The H.264/AVC reference software (JM) (online). Available: http://iphome.hhi.de/suehring/tml/
• [18] H. Schwarz, D. Marpe, T. Wiegand, 2007: Overview of the scalable video coding extension of H.264/AVC. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 17, no. 9, pp. 1103-1120.
• [19] T. Wiegand et al., 2003: Overview of the H.264/AVC video coding standard. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol, vol. 13, no. 7, pp. 560-576.