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H.264/AVC是由ITU-T和ISO/IEC共同成立的联合视频工作组JVT (Joint Video Team)制定的新一代视频编码标准,具有高效的编码性能和良好的网络适应能力。本文主要研究了基于H.264基本档次的CAVLC解码器和IQIT模块的设计,该设计主要针对手持设备,其基本设计目标是实现对CIF格式图像的实时解码。作者根据H.264视频解码标准及设计目标对CAVLC解码和IQIT的算法和结构进行了优化,完成了各个模块硬件结构设计及RTL实现。在设计中综合考虑了速度、功耗和面积的折衷优化。在CAVLC解码模块中将CoeffToken解码与拖尾系数符号解码组合在一个时钟周期内解码,提高了处理速度；对码表进行优化,降低了功耗和面积。在IQIT模块中采用并行结构和流水线等方法提高了速度,采用加法和移位代替乘法、用查找表方式代替除法等方法降低了功耗和面积。RTL级设计完成后,作者对H.264软件标准测试模型JM14.2进行了研究和分析,提取出软件中CAVLC和IQIT模块的输入输出码流。接着采用了Synopsys公司的VCS工具对CAVLC硬件解码模块和IQIT硬件模块进行了动态仿真,仿真结果与JM输出结果进行了比对,证明了设计的正确性。功能验证完成后,采用了Synopsys公司的DC工具对设计进行了综合,并采用Formality形式验证工具对综合后设计进行了静态验证,最后对设计的性能进行了分析。本设计综合时采用的工艺是TSMC0.13um CMOS工艺。本文中给出了CAVLC解码器和IQIT模块综合后的时序、面积及功耗信息,且根据综合后的结果估算出了两个模块综合后可达到的最高时钟频率。本设计中的CAVLC解码模块在最坏情况下解码一个宏块需要512个时钟周期；IQIT模块在最坏情况下解码一个宏块需要253个时钟周期。经过分析以上结果得到,CAVLC解码模块和IQIT模块均可以满足CIF、4CIF格式视频的实时解码要求。