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解 决 方 案

数据为111、222、333和444，与发送端发送的数据一致，验证 图14 帧内预测和图像重建数据交互仿真波形
结果正确。
图10 FPGA A端观测结果

图15 帧內环路图像重建和去块滤波数据交互仿真波形

图11 FPGA B端观测结果

3.测试用例下的片间光链路实现 图16 帧内预测和图像重建数据交互仿真波形
课题研究组在前期对高效视频编码(High Effi-cient
Video Coding，HEVC)做并行化映射的过程中，进行了不断探
索与改进，在BEE4平台的两片FPGA芯片上，实现了HEVC编码过
程。为了使片间通信延迟较小，同时验证簇间光链路的正确
图17 运动补偿和量化变换数据交互仿真波形
性，将片间的电通信以光通信的方式进行替代，图12所示为簇
间光链路FPGA验证方案示意图。图中，DIM为数据输入存储器，
用于存放原始图像的视频序列；DOM为视频序列处理结果的存储
器，用于存放处理后的像素值。在两片FPGA之间，通过接入QS-
FP+光模块构建片间光通信链路。
图12 簇间光链路FPGA验证方案示意图

图18 帧间环路图像重建和去块滤波数据交互仿真波形

验证方案中帧内环路使用96个处理元(6个PEG)来完成编
码块大小为8×8的包括帧内预测、量化变换、反量化反变换和 帧内预测和图像重建数据交互仿真波形如图14所示，圆圈
去块滤波在内的帧内环路算法的处理。帧间环路使用112个处
中的数表示PE1033给PE0133通过路由的方式传数。数据传过来
理元(7个PEG)来完成8×8的包括整数运动估计、分数运动估 后存储在PE0133以100号地址为起始的地址中。
计、运动补偿、量化变换、反量化反变换和去块滤波在内的帧
帧内环路的图像重建和去块滤波数据交互仿真波形如图15
间环路算法的处理。以分辨率176×144的标准测试序列akiyo_ 所示。圆圈表示PE0130通过邻接互连方式给PE0033传数。由于
qcif_176×144.yuv为例进行测试，几个关键算法间的数据交互
数据是从右向左传输，所以当PE0130的wo_exu_wr=1，no_exu_
仿真波形如图13～18所示。 data=34时，表示将数据34传出去；当PE0033的ei_w_r=1、ei_
图13 DIM和帧内预测数据交互仿真波形 data=-94时，表示PE0033收到数据34。
整数运动估计和分数运动估计数据交互仿真波形如图16所
示。圆圈表示PE1200接收到PE0230给传的两个1，由于数据是从
上向下传输，所以PE1200的ni_w_r=1、ni_data=1。
运动补偿和量化变换的数据交互仿真波形如图17所示。圆
圈表示PE0403通过邻接互连的方式给PE0500传数。由于数据是
在PEG10中处理的是帧内预测算法，DIＭ和帧内预测数据交
从左向右传输，所以当PE0403的eo_exu_wr=1、eo_exu_data=-
互仿真波形如图13所示。圆圈处表示从DIＭ中取出的数据放在 72时，表示将数据-72传出去；当PE0500的wi_w_r=1、wi_
PEG10的PE00以1号地址为起始的地址中。图13中1000表示PEG10
data=-72时，表示PE0500收到数据-72。一次数据交互完成，一
中的PE00，图14中0133表示PEG01中的PE33，下文同理。

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