题目：H.264视频编码器的算法优化及其在DSP平台上的实现

H.264是由联合视频小组(JVT：Joint Video Team)于1998年开始制定的新一代视频编码标准，它的主要性能有：更高的编码效率，高质量的视频画面和有利的网络传输功能。针对视频监控系统中摄像头固定，图像运动内容少，视频图像质量要求不高，以及硬盘存储和窄带传输方面的需求，本文对所采用的H.264编码器进行了算法优化并达到在DSP平台上实现实时监控的目的。 论文首先介绍了课题的研究背景、研究意义和相关领域发展历史及现状，并分析了视频压缩的基本原理，对H.264视频编码器的主要功能模块进行了详细描述，分析了计算复杂度的瓶颈所在。 进而，针对帧内预测计算量大的问题提出一个新的算子，该算子描述了图像灰度的分布信息，并将其作为判断图像复杂程度的依据，将图像分为平滑、变化剧烈和特征模糊3种，快速结束预测。实验表明，该优化算法能在保证很好的图像质量的同时，使帧内模式选择计算次数减少30%以上，而且对传输码率基本没有影响。 同时，针对帧间预测计算量大的问题，根据视频序列的时间相关性，结合“由粗到精”的思想，提出了一种利用时间相关性进行帧间预测快速判断的优化算法。该算法相比于标准算法，能在保证图像质量和码长基本不变的前提下，有效降低帧间预测的计算复杂度，达到了优化帧间预测模式选择算法的目的。 最后，本文将优化后的H.264视频编码器在以TMS320DM642芯片为核心的视频编码开发板上进行了DSP移植和多层次的优化，并完成了从摄像头输入到屏幕显示的整个实时监控系统的流程。实验表明，本文所提出的优化算法可以在保证实时视频质量的前提下大大降低编码复杂度，为最优化实时监控系统的设计提供了理论支持。