基于DSP的H.264视频解码器实现方法的研究

摘要

H.264是由ITU-T和ISO/IEC联合成立的小组JVT提出的新的视频编码标准。该标准的主要目的是进一步提高压缩效率,并为视频信号提供一个适合网络传输的接口。无论从编码效率,还是从有效适应各种网络和各种应用领域的灵活性方面来讲,H.264都体现着视频编码技术的很多新特性。这些新特性使H.264标准在提供相同视觉效果的同时与以往的标准相比,获得大约50％-70％比特率的节省。 将H.264的先进技术和稳定的媒体处理器相结合,实现高效的媒体通信平台有着一定的意义。相对之前的标准,H.264在VCL层采用了大量的先进预测技术和消除块效应滤波系统,这些技术能有效地提高编码器的压缩性能,但是也大大地增加了运算复杂度。目前,随着数字信号处理器(DSP)的高速发展,为实现高效的音视频信号处理提供了快速稳定的多媒体信号处理平台。TI公司推出的TMS320DM642处理器的DSP具有高主频,并行处理能力高的特点,其内核是目前DSP主流的技术。将H.264的算法实现在以TMS320DM642为核心处理器的系统中,具有较强的工程意义和市场价值。 本文研究目的是实现H.264解码器在DSP上的实时解码,为以后的多路解码打下基础,促进H.264在嵌入式系统中的应用。在充分了解DSP的硬件结构特点,软件开发环境以及存储结构的基础上,结合H.264解码器程序结构特点,按照DSP程序的开发和优化流程,对数据结构和程序结构进行研究,并找出合适的存储策略。经过优化,提高了代码的整体性能,使得核心函数的指令周期明显下降,解码器的速度得到了很大的提高,接近实时应用的水平。

目录

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第一章绪论

1.1视频压缩标准介绍

1.2 TI DSP简介

1.2.1 DSPs芯片的分类

1.2.2 DSPs芯片的特点

1.3本文的研究内容以及结构安排

第二章H.264视频压缩标准简介

2.1 H.264的档次

2.2 H.264编解码过程

2.2.1编码器

2.2.2解码器

2.2.3帧间预测

2.2.4整数变换和量化

2.2.5熵编码和重排序

2.2.6去块效应滤波器

2.3本章小结

第三章TITMS320DM642简介

3.1硬件结构

3.2特色指令集

3.3实时操作系统DSP/BIOS

第四章H.264在DM642上的优化

4.1 H.264的DSP移植

4.2 H.264的优化

4.2.1项目级优化

4.2.2 C语言级优化

4.2.3汇编语言级优化

4.3本章小结

第五章针对去块效应滤波器的优化

5.1块效应产生的原因及优化难点

5.2滤波控制

5.3确定边界强度

5.4边界滤波器

5.4.1条件判断

5.4.2所有可能结果获取

5.4.3获得最终结果

5.5仿真结果

5.6本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果