K001 ENCP视频编码芯片

K001?ENCP是一款面向FPGA平台的极低代价，极高性能，中下质量的编码器。设计之初，K001?ENCP的面积约束是90%LUT?@ZCU102;?吞吐率约束是4K@30fps?ZCU102

????为了满足上述约束，K001?ENCP?采用了32x32?的LCU?和一条七级深度的LCU级流水线，如图3-4?所示，其中RDO和REC同处一级流水线；DBF?和SAO同处一级流水线，相比于更浅的五级流水线，7级流水线的有点事IME和FME?不需要公用一个LCU的处理周期。RDO，REC和DBF，SAO也不需要公用一个LCU的处理周期，而缺点是必须额外的付出?两份?原始像素的轮转缓存；?一份?参考像素的轮转缓存和一份?重建像素的缓存。另外，在FPGA平台上，像编码器这样的复杂IP，其最高频率一般较为受限，而且ZCU102?并不是一个高端的FPGA开发板，因此。根据经验和试跑的结果，将目标频率设定成140MHZ，而4K@30fps?@140M的吞吐率指标实际上也就意味着，每个LCU?的处理时间只有560个周期，综合考虑该周期约束和前面提及的面积约束后，K001?ENCP?不得不通过降低编码质量的方式来换取编码性能，因此K001?ENCP?只能提供一个中下水平的编码质量。

????????????????????REG??????????????????????????????????????????????????????CTL

EXT_RD??????RMD

??????????????FTH-->IME-->FME??-->(RDO?REC)??(DBF?SAO)??--->DMP?????????EXT_WR

???????????????????????????????????????????????????????????????????????E_C?????????????????????????????????????BS_O

???????????图3-4?K001?ENCP?的层次结构

编码帧内时

（1）第0级LCU流水线唤醒模块FTH?读入原始像素

（2）第1级LCU流水线唤醒模块RMD进行粗略模式估计。

（3）第2级LCU流水线轮空

（4）第3级LCU流水线将依次唤醒模块RDO和REC分别进行码率失真优化和重建。

（5）第4级LCU流水线一次唤醒模块DBF和SAO分别进行去方块滤波和样点自适应补偿优化。

（6）第5级LCU流水线将唤醒模块E_C进行墒编码并写出码流。

（7）第6级LCU流水线将唤醒模块DMP写出重建像素，

在编码帧间帧时。

（0）第0级LCU流水线将唤醒模块FTH读入原始像素和参考像素。

（1）第1级LCU流水线流水线将唤醒模块IME进行整像素运动估计，如果开启了工具Lip?第1级LCU流水线还将唤醒模块RMD进行粗略的模式估计。

（2）第2级LCU流水线将唤醒FME进行分像素预测

（3）第3级LCU流水线将依次唤醒RDO和REC分别进行码率失真优化和重建。

（4）第4级LCU流水线将唤醒DBF和SAO模块进行去块滤波和sao

（5）第5级LCU流水线将唤醒E-C模块进行墒编码并输出码流

（6）第6级LCU流水线将唤醒模块DMP写出重建像素。