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题目:基于DSP的H.264视频编码算法的移植与优化

关键词:H.264,视频编解码,帧间预测算法,移植,DSP

  摘要



       随着网络技术和计算机技术的发展,视频编解码标准在压缩率和网络亲和性方面得到了很大的改进。H.264标准自正式发布以来,凭借其高压缩率、图像质量好、网络亲和性好等特点,很快成为流行的高清视频编解码标准。随着多媒体应用技术的发展,H.264在教育、娱乐、农业、医疗卫生、科研甚至航空航天领域都发挥着越来越重要的作用。

        以视频压缩编码基本原理为理论基础,深入研究H.264视频编码标准。对H.264视频编码的各个模块进行详细分析,并根据实际应用舍弃了一些运算复杂度高且无明显编码增益的可选模块;H.264标准编码器中的帧间预测模块通过遍历所有的预测模式选择最佳预测模式,该算法的运算复杂度高,针对这一问题,本文提出了一种基于宏块纹理特性的快速帧间预测算法,本算法在JM标准编码器上进行测试,在峰值信噪比和编码比特率变化较小的情况下,可以减少50%以上的编码时间;为了减少运动估计的复杂度,本文提出了一种基于宏块纹理特征和图像之间时间相关性的快速运动估计算法,本算法在JM标准编码器上进行测试,在峰值信噪比和编码比特率变化轻微、图像质量基本没有变化的情况下,可以减少70%左右的编码时间。并将上述算法成功应用到工程实现编码器X264上。

        将经过优化的X264编码器成功移植到TMS320DM6467平台上,并进行基于DSP的代码级别的优化,主要包括:项目级优化、EDMA和Cache优化、内联函数和汇编函数优化,并对优化后的编码器进行实时测试,实现了CIF格式视频序列实时编码。