基于FPGA NiosII的MPEG－4视频播放器设计

AC系数的反量化要用到两个加权矩阵，分别用于内部子块和非内部子块。用户也可以使用自定义的量化矩阵。如果用QDCT表示输入已量化的AC系数，用DCT表示反量化后的AC系数，那么AC系数的IQ变换公式如下：

式中，quantiser_scale为0～112之间的两组数值，分别对应不同的比特流控制状态。但是在本系统采用的XviDCodec版本中，比特流控制功能并没有得到实现，所以这里quantiser_scale的取值固定。

反量化得到的结果通过饱和化，使其限制在[-2048，+2047]之间。

IQ在FPGA上按照图3的框图进行硬件实现。

2.1.2 反离散余弦变换

IDCT是DCT的逆过程，用于还原DCT系数矩阵。

IDCT过程可由下面的公式描述：

将8元的输入向量[X0，X1，X2，X3，X4，X5，X6，X7]分成奇元素[X1，X3，X5，X7]和偶元素[Xo，X2，X4，X6]，8×8矩阵则用2个4×4矩阵来代替，奇元素和偶元素分别与这2个矩阵v和u相乘，生成2个4×4向量p和q，通过加减向量p和q，可得到输出向量x。

算法可以表示成下面的公式：

基于8×8矩阵的IDCT算法，在FPGA上按照图4所示的结构加以硬件实现。

2．1．3 运动补偿

运动补偿是一种大量、单调的运算。为了能实现运动补偿，采用了多级、多个运算单元并行流水运算的方式，如图5所示。